english

yet another NixieClock.

o projekcie

to mój drugi projekt zegara w oparciu o lampy Nixie (pierwszy tutaj). Tym razem będzie to prezent urodzinowy dla mojego Ojca


cechy / funkcje


Sterowanie lampami

Lampy Nixie działają w taki sposób, że każdy znak (każda cyfra, każdy znak specjalny), ma swoje osobne wyprowadzenie (w przeciwieństwie do wyświetlaczy LED nie ma tu segmentów współnych). Współna jest tylko anoda, do której doprowadzamy napięcie ok 170V DC. Aby włączać i wyłączać poszczegoólne cyfry i znaki na lampie musimy sterować tranzystorami,tak aby doprowadzały masę (-) do odpowiedniego dla danego znaku wyprowadzenia (katody). W przypadku lamp IN-16 jest to 12 wyprowadzeń, a więc 12 tranzystorów na każdą lampę (znaki 0-9 i 2 kropki); łącznie 48 tranzystorów. Oczywiście nasz mikrokontroler nie ma tak wielu portów GPIO, a więc musimy użyć dodatkowego układu. Układ taki nazywa się rejestrem przesuwnym. Bez wchodzenia w szczegóły rejestr przesuwny odbiera dane szeregowo i wysyła je na swoje wyjścia równolegle (po odebraniu całej porcji danych). Aby więc wyświetlić konkretną cyfrę na lampie, musimy wysłać ściśle określoną kombinację bitów z mikrokontrolera do rejestrów przesuwnych (a te wysterują już konkretne tranzystory). Rozważmy przykład dla bieżącej godziny 01:03. Musimy wysłać kombinację bitów dla cyfr 0 & 1 & 0 & 3

dla godziny 23:59 wartości bity w rejestrach wyglądały by następująco:

W czasach świetności lamp Nixie, powstały specjalne układy scalone, które upraszczały sterowanie tymi lampami (tzw. Nixie drivery - 74141 lub jego sowiecki odpowiednik K155ID1). Ja jednak w tym projekcie celowo użyłem tranzystorów, ponieważ dostępność tych układów jest coraz mniejsza.



synchronizacja czasu.

Na początku chciałem pobierać i synchronizować czas radiowo poprzez specjalną antenę na ferrytowym rdzeniu (zdjęcie poniżej po prawej stronie) i protokół DCF77. Jednakże w Polsce jakość sygnału DCF w budynkach jest słaba, a sam protokół dość wolny i problematyczny. Myślę, że zakłócenia pochodzące z przetwornicy wysokiego napięcia mogły rownież powodować problem z protokołem DCF77. Z żalem postanowiłem przejść na GPS, w którym synchronizacja czasu to moment. Moduł GPS wraz z anteną na zdjęciu poniżej po lewej stronie.





w trakcie prac...



przerbóbka woltomierza (wymiana 1 rezystora i wymiana skali)

lutowanie obwodów (do wysterowania każdej z lamp potrzeba 12 tranzystorów i 2 8-bitowych rejestrów przesuwnych)

malowanie skrzynki i projekt nowej skali

przygotowanie obudowy ze skrzynki na wino - wycinanie otworu na woltomierz

na filmie poniżej widać działanie „kukułki” , która rozbrzmiewa o każdej pełnej godzinie.
Na karcie zapisanych jest 6 różnych melodii, które odtwarzane są losowo o pełnych godzinach.



Gliwice, 09/2020