ГОДИННИКИ НА ГАЗОРОЗРЯДНИХ ІНДИКАТОРАХ ІН-12А

Send

Всім привіт. Хочу розповісти, про моєї недавньої "поделке", а саме годиннику на газорозрядних індикаторах (ГРІ).
Газорозрядні індикатори давно вже канули в лету, особисто мене вони навіть самі "нові" старше. Використовували ГРІ в основному в годинах і вимірювальних приладах, пізніше на їх місце прийшли вакуумно-люмінесцентні індикатори.
Так що ж із себе представляє лампа ГРІ? Це скляний балон (це ж адже лампа!) Наповнений всередині неоном з невеликою кількістю ртуті. Усередині так само розташовані електроди, зігнуті у вигляді цифр або знаків. Цікаво те, що символи розташовані один за одним, отже, кожен символ світиться на своїй глибині. Якщо є катоди, повинен бути і анод! - він один на всіх. Так ось, щоб запалити певний символ в індикаторі, потрібно прикласти напругу, причому не мале, між анодом і катодом відповідного символу.
Для довідки хотілося б написати, як же відбувається світіння. При додатку високої напруги між анодом і катодом газ в лампі, який до цього був нейтральний, починає іонізуватися (тобто з нейтрального атома утворюється позитивний іон і електрон). Утворилися позитивні іони, починають рухатися до катода, вивільнені електрони, до анода. При цьому електрони "по шляху" додатково іонізують атоми газу, з якими стикаються. В результаті виникає лавиноподібний процес іонізації і з'являється електричний струм в лампі (тліючий розряд). Так ось тепер найцікавіше, крім процесу іонізації, тобто освіти позитивного іона і електрона, існує і зворотний процес, називають його рекомбінацією. Коли позитивний іон і електрон "перетворюються" знову в одне ціле! При цьому відбувається виділення енергії у вигляді світіння, яке ми і спостерігаємо.
Тепер безпосередньо до годинника. Лампи я використовував ІН-12А. Вони мають не зовсім класичну форму ламп і містять символи 0-9.
Прикупив я неабияку кількість ламп, що не були у використанні!

Так би мовити, щоб на всіх вистачило!
Цікаво було зробити мініатюрний пристрій. У підсумку вийшли досить компактне твір.
Корпус вирізав на лазерному верстаті з чорного акрилу по 3D моделі, яку робив виходячи з друкованих плат:

Схема пристрою.
Годинники складаються з двох плат. На першій платі розташовані чотири лампи ІН-12А, дешифратор К155ІД1 і оптрони, для управління анодами ламп.

Так само на платі є входи для підключення харчування, управління оптронами і дешифратором.
Друга плата - це вже мозок годин. На ній розташований мікроконтролер, годинник реального часу, блок перетворення 9В в 12В, блок перетворення 9В в 5В, дві кнопки управління, пищалка і висновки всіх сигнальних проводів, які збігаються з платою індикації. Годинник реального часу мають резервну батарею, що не дозволяє збиватися часу при відключенні основного харчування. Харчування здійснюється від блоку 220В-9В (досить 200мА).

Загальний вигляд плат:

З'єднуються ці плати з використанням штирьового роз'єму, але не вставкою, а пайкою!

Збирається все це справа таким чином. Спочатку довгий гвинт М3 * 40. На цей гвинт одягається трубка від повітряного шланга 4 мм (він щільний, і підходить для утримування друкованих плат, я його дуже часто використовую). Потім між друкованими платами стійка (друкував на 3D принтері) і потім латунна наскрізна гайка все це затягує. І задня стінка буде кріпитися теж болтами М3 до наскрізним латунним гайок.

При складанні з'ясувалася така неприємна особливість. Прошивку написав, але годинник відмовлялися працювати, лампи мерехтіли в незрозумілому порядку. Проблема вирішилася установкою додаткового конденсатора між +5 В і масою прямо біля мікроконтролера. Його видно на фото зверху (встановив його в роз'єм для програмування).
Файли проекту в програмі EagleCAD і прошивку в CodeVisionAVR додаю. Можете модернізувати якщо необхідно в своїх цілях)))
Прошивка годин зроблена досить просто без наворотів! Просто годинник. Дві кнопки управління. Одна кнопка- "режим", друга "настройка". Натиснувши кнопку "режим" в перший раз, відображаються тільки цифри, що відповідають за годинник, якщо в цьому режимі натиснути "настройка", то годинник почне збільшуватися (при досягненні 23 скидаються в 00). Якщо натиснути ще раз на "режим", будуть відображатися тільки хвилини. Відповідно, якщо натиснути в цьому режимі "настройка", будуть збільшуватися хвилини так само в "круговому" порядку. Наступне натискання на "режим" - відображаються і годинник і хвилини. При зміні годин і хвилин, секунди обнуляються.