Nixie time
Прийшов час розповісти про довгобуд, довжиною в пару років. Давненько, я вже пиляв пост з фотографією прототипу цього годинника, і через нього на мене підписалося кілька десятків людей. Думаю вони про це вже забули, але я нарешті то готовий розповісти.
Nixie Time ця назва наших годин, в загальному і цілому такий годинник називаються Nixie Clock або годинник на газорозрядних індикаторах. Вся суть такого годинника в використанні теплих лампових індикаторів. Усередині скляної колби неон і окремі спіралі для кожного символу.
Неон під дією напруги світиться красивим, приємним помаранчевим кольором в обсязі колби, при цьому спіралі не розпалювати і спільного з лампою розжарювання у такої штуки практично нічого.
Ідея зробити таку штуку прийшла до мене давним давно, але я далеко не перший, такий годинник робили, роблять і будуть робити. Хтось робить з годинника новорічну ялинку з різнокольоровою підсвіткою, хтось взагалі забиває болт на виготовлення корпусу. Я хотів зробити просто годинник, а не іграшку. Годинник повинен бути годинами. Запропонував своєму колезі, а ми з ним інженери - розробники радіоелектроніки зробити такі. Перша версія у нас, як і у більшості вийшла не особливо естетичної, зате на ній вдалося перевірити схемотехнічні рішення на працездатність.
Всередині картонної коробки макетна плата (в якій купа дірочок) і все поєднано проводками. Було складно, але вийшло. Зробити довелося чимало, адже крім мікроконтролера, там досить багато обв'язки:
- Підвищує стабілізатор живлення. Лампам потрібна напруга близько 180 вольт, а сам годинник харчуються низькою напругою 12 вольт. Взято поширений DC-DC перетворювач MC33063, розгойдується на котушці індуктивності напруга до необхідного.
- Купа транзисторів і дешифратор, для того, щоб запалювати потрібні символи в потрібних лампах.
- Власне годинник. Сам по собі мікроконтролер не може вважати час з прийнятною точністю. У цій версії поставили годинник DS1307, так ось, вони лажа, бо їм потрібен точний кварц, який непросто купити. Згодом замінені на DS3231 з внутрішнім кварцом і термокомпенсацією (підстроювання частоти при зміні температури). Вимірювання нового годинника показало, що за рік вони втечуть на 14 секунд (по документації допускається хвилина), це відмінний результат:
Зрозуміло, що в такому вигляді залишати їх не можна, це просто виріб, а не пристрій. Розробив схему і розвів плату. Хоча розробив це занадто гучне слово, злегка переробив варіант, знайдений в мережі. Замовив у китайців і отримав плату, розпаяні на ній компоненти (нижня на фото):
Раптово, лампи поміняли форму. Ті круглі виявилися так собі, виготовлені занадто криво і при жорсткій фіксації в платі у всіх цифр був би різний нахил. Добре що на пробу замовили кілька сортів ламп.
В процесі прийшло кілька додаткових ідей, наприклад захотілося додати автоматичне регулювання яскравості і дещо змінити те, як буде відображатися включений будильник. Вдалося вирішити за допомогою декількох дротів, допаянних на плату. Вирішено, що на цій версії плати можна зробити годинник, за які не буде соромно. Допаялі ще кілька плат, до речі флюс зручно відмивати в ультразвукової ванні:
Стирчать проводки - до роз'ємів і кнопок. Тим часом замовили фінальний варіант корпусу з ясена, красивий, лакований. На жаль виробник корпусу дуже сильно підвів і затягнув виготовлення на кілька місяців, постійно отмазиваясь (маляр захворів, машина зламалася, лак замерз і зіпсувався, орендар приміщення закрив і т.д.). Зрештою все-таки отримали корпусу і замовили у нього ж ще партію, але вже з договором і обумовленими термінами, з пені. На жаль, він знову підвів і вже порушив терміни, чекаємо що буде. Зараз шукаю іншого виробника, який зробив би не гірше, але за адекватний час.
Але не варто про сумне, зі скрипом, із труднощами в закупівлі компонентів (вУкаіни в 3-10 разів дорожче, ніж в Китаї, а в Китаї довго), вдалося зробити кілька годин, які мені дійсно подобаються.
Далі фінальна доопрацювання прошивки, щоб було зручно користуватися. Управління просте - всього дві кнопки:
Вибрати кнопки до речі теж було непросто, більшість з них то контачат, щось не контачат, деренчать одним словом. Вибирали хороші.
Задня кришка вирізана на лазерному верстаті.
1. Навіщо використовується зовнішній блок живлення 12В. Місця всередині повинно вистачити.
Або для неохота було возитися з перетворювачем?
2. Навіщо заощадив на кнопках? Опиши як користуватися / налаштовувати годинник. Упевнений, що без шпаргалки рядовий користувач не запам'ятає!
Коли робив собі годинник, то питанням. скажімо так, "ергономіки" спантеличувався я.
Вирішив зробити так:
три кнопки: одна з фіксацією - перемикання в режим установки часу.
Інші (+) і (-) - відповідно додають / збавляють час
Довгий їх утримання - швидше змінюється час.
При відпуску кнопки настройки - прописується час в ДС1307.
Кнопка налаштування має квадратну форму, інші - круглі.
Тому підлаштовувати годинник можна не дивлячись на кнопки, тобто "навпомацки".
Думаю, що вийшло зручно.
ЗИ. Ех, треба було мені на ДС3231 робити. Точність 1307 не влаштовує ((((