Dag Allemaal. Ik wil je vertellen over mijn recente ‘vaartuig’, namelijk een klok met gasontladingsindicatoren (GDI).
Gasontladingsindicatoren zijn al lang in de vergetelheid geraakt; persoonlijk zijn zelfs de ‘nieuwste’ ouder dan ik. GRI's werden voornamelijk gebruikt in horloges en meetinstrumenten, later werden ze vervangen door vacuüm-luminescerende indicatoren.
Wat is een GRI-lamp? Dit is een glazen container (het is een lamp!) van binnen gevuld met neon met een kleine hoeveelheid kwik. Binnenin bevinden zich ook elektroden die gebogen zijn in de vorm van cijfers of tekens. Het interessante is dat de symbolen zich achter elkaar bevinden, waardoor elk symbool op zijn eigen diepte gloeit. Als er kathodes zijn, moet er ook een anode zijn! - Hij is één voor allen. Om een bepaald symbool in de indicator te laten oplichten, moet je dus een spanning aanleggen, en niet een kleine, tussen de anode en kathode van het overeenkomstige symbool.
Ter referentie zou ik willen schrijven hoe de gloed ontstaat. Wanneer een hoge spanning wordt aangelegd tussen de anode en de kathode, begint het gas in de lamp, dat voorheen neutraal was, te ioniseren (dat wil zeggen, er worden een positief ion en elektron gevormd uit het neutrale atoom).De resulterende positieve ionen beginnen naar de kathode te bewegen, en de vrijgekomen elektronen beginnen naar de anode te bewegen. In dit geval ioniseren de elektronen ‘onderweg’ bovendien de gasatomen waarmee ze in botsing komen. Hierdoor ontstaat er een lawine-achtig ionisatieproces en ontstaat er een elektrische stroom in de lamp (gloeiontlading). Dus nu het meest interessante, naast het ionisatieproces, d.w.z. vorming van een positief ion en elektron, is er ook een omgekeerd proces dat recombinatie wordt genoemd. Wanneer een positief ion en een elektron weer één worden! In dit geval komt energie vrij in de vorm van een gloed, die we waarnemen.
Nu direct naar de klok. Ik gebruikte IN-12A-lampen. Ze hebben een niet helemaal klassieke lampvorm en bevatten symbolen 0-9.
Ik heb een behoorlijk aantal lampen gekocht die niet werden gebruikt!
Zogezegd, zodat er genoeg is voor iedereen!
Het was interessant om een miniatuurapparaat te maken. Het eindresultaat is een vrij compact stuk.
De behuizing is op een lasermachine uit zwart acryl gesneden volgens een 3D-model, dat ik heb gemaakt op basis van printplaten:
Apparaatdiagram.
De klok bestaat uit twee planken. Het eerste bord bevat vier IN-12A-lampen, een K155ID1-decoder en optocouplers om de lampanodes aan te sturen.
Het bord heeft ook ingangen voor het aansluiten van stroom, het aansturen van optocouplers en een decoder.
Het tweede bord is het brein van de klok. Het bevat een microcontroller, een real-time klok, een 9V naar 12V conversie-eenheid, een 9V naar 5V conversie-eenheid, twee bedieningsknoppen, een zoemer en de uitgangen van alle signaaldraden die overeenkomen met het displaybord. De real-time klok heeft een back-upbatterij, die tijdverlies voorkomt wanneer de hoofdstroom is uitgeschakeld.De stroom wordt geleverd door een 220V-9V-eenheid (200mA is voldoende).
Deze printplaten worden met elkaar verbonden door middel van een pinconnector, maar niet door insteken, maar door solderen!
Op deze manier komt het geheel samen. Eerst een lange schroef M3*40. Op deze schroef past een buisje van een luchtslang van 4 mm (deze is compact en geschikt voor het vasthouden van printplaten, ik gebruik hem heel vaak). Dan zit er een standaard tussen de printplaten (geprint op een 3D-printer) en dan draait een messing doorvoermoer het geheel vast. En de achterwand wordt ook nog eens met M3 bouten vastgemaakt aan doorlopende messing moeren.
Tijdens de montage werd dit onaangename kenmerk duidelijk. Ik schreef de firmware, maar de klok weigerde te werken, de lampen flikkerden in een onbegrijpelijke volgorde. Het probleem werd opgelost door een extra condensator tussen +5V en aarde direct naast de microcontroller te installeren. Je kunt het zien op de foto hierboven (geïnstalleerd in de programmeerconnector).
Ik voeg projectbestanden toe in EagleCAD en firmware in CodeVisionAVR. U kunt indien nodig upgraden voor uw eigen doeleinden)))Firmware voor het horloge gebeurt heel eenvoudig zonder toeters en bellen! Gewoon een horloge. Twee bedieningsknoppen. Eén knop is “modus”, de tweede is “instellingen”. Door voor de eerste keer op de “mode”-knop te drukken, worden alleen de cijfers weergegeven die verantwoordelijk zijn voor de uren; als u in deze modus op “settings” drukt, beginnen de uren te stijgen (wanneer ze 23 bereiken, worden ze teruggezet op 00). Als u nogmaals op “modus” klikt, worden alleen de minuten weergegeven. Als u in deze modus op “Instellen” klikt, worden de minuten dus ook in “circulaire” volgorde verhoogd. Wanneer u nogmaals op “modus” klikt, worden zowel de uren als de minuten weergegeven. Bij het wijzigen van de uren en minuten worden de seconden gereset.
In de volgende versies denk ik erover om drie knoppen te maken en de inscripties te graveren.
Projectbestanden alleen beschikbaar voor geregistreerde gebruikers:
