Salut tout le monde. Je veux vous parler de mon récent « artisanat », à savoir une horloge avec des indicateurs de décharge de gaz (GDI).
Les indicateurs de décharge de gaz sont depuis longtemps tombés dans l'oubli, personnellement, même les « plus récents » sont plus vieux que moi. Les GRI étaient principalement utilisés dans les montres et les instruments de mesure, puis ils ont été remplacés par des indicateurs luminescents sous vide.
Alors, qu’est-ce qu’une lampe GRI ? Il s'agit d'un récipient en verre (c'est une lampe !) rempli à l'intérieur de néon avec une petite quantité de mercure. À l’intérieur se trouvent également des électrodes courbées sous forme de chiffres ou de signes. Ce qui est intéressant, c'est que les symboles sont situés les uns après les autres, donc chaque symbole brille à sa propre profondeur. S’il y a des cathodes, il doit aussi y avoir une anode ! - il est un pour tous. Ainsi, pour allumer un certain symbole dans l'indicateur, vous devez appliquer une tension, et non petite, entre l'anode et la cathode du symbole correspondant.
Pour référence, je voudrais écrire comment la lueur se produit. Lorsqu'une haute tension est appliquée entre l'anode et la cathode, le gaz dans la lampe, qui était auparavant neutre, commence à s'ioniser (c'est-à-dire qu'un ion positif et un électron sont formés à partir de l'atome neutre).Les ions positifs résultants commencent à se déplacer vers la cathode et les électrons libérés commencent à se déplacer vers l'anode. Dans ce cas, les électrons « en cours de route » ionisent en outre les atomes de gaz avec lesquels ils entrent en collision. En conséquence, un processus d'ionisation semblable à une avalanche se produit et un courant électrique apparaît dans la lampe (décharge luminescente). Alors maintenant, la chose la plus intéressante, outre le processus d'ionisation, c'est-à-dire Lors de la formation d’un ion et d’un électron positifs, il existe également un processus inverse, appelé recombinaison. Quand un ion positif et un électron « se transforment » à nouveau en un seul ! Dans ce cas, l’énergie est libérée sous la forme d’une lueur que nous observons.
Maintenant directement à l'horloge. J'ai utilisé des lampes IN-12A. Ils ont une forme de lampe pas tout à fait classique et contiennent les symboles 0 à 9.
J'ai acheté pas mal de lampes qui n'ont pas servi !
Pour ainsi dire, pour qu'il y en ait pour tout le monde !
C'était intéressant de fabriquer un appareil miniature. Le résultat final est une pièce assez compacte.
Le boîtier a été découpé sur une machine laser dans de l'acrylique noir selon un modèle 3D, que j'ai réalisé à partir de circuits imprimés :
Schéma de l'appareil.
L'horloge se compose de deux planches. La première carte contient quatre lampes IN-12A, un décodeur K155ID1 et des optocoupleurs pour contrôler les anodes des lampes.
La carte dispose également d'entrées pour connecter l'alimentation, contrôler les optocoupleurs et un décodeur.
Le deuxième tableau est le cerveau de l’horloge. Il contient un microcontrôleur, une horloge en temps réel, une unité de conversion 9 V en 12 V, une unité de conversion 9 V en 5 V, deux boutons de commande, un buzzer et les sorties de tous les fils de signal correspondant au tableau d'affichage. L'horloge en temps réel dispose d'une batterie de secours qui évite la perte de temps lorsque l'alimentation principale est coupée.L'alimentation est fournie par une unité 220V-9V (200mA suffisent).
Ces cartes sont connectées à l'aide d'un connecteur à broches, mais pas par insertion, mais par soudure !
Le tout se déroule ainsi. Tout d'abord, une longue vis M3*40. Un tube d'un tuyau d'air de 4 mm s'adapte sur cette vis (il est dense et adapté au maintien de circuits imprimés, je l'utilise très souvent). Ensuite il y a un support entre les circuits imprimés (imprimé sur une imprimante 3D) puis un écrou traversant en laiton resserre le tout. Et la paroi arrière sera également fixée avec des boulons M3 à des écrous en laiton.
Lors du montage, cette caractéristique désagréable est devenue évidente. J'ai écrit le firmware, mais la montre a refusé de fonctionner, les lampes ont clignoté dans un ordre incompréhensible. Le problème a été résolu en installant un condensateur supplémentaire entre +5V et la masse juste à côté du microcontrôleur. Vous pouvez le voir sur la photo ci-dessus (installé dans le connecteur de programmation).
Je joins les fichiers de projet dans EagleCAD et le firmware dans CodeVisionAVR. Vous pouvez mettre à niveau si nécessaire pour vos propres besoins)))Le firmware de la montre est réalisé tout simplement, sans cloches ni sifflets ! Juste une montre. Deux boutons de commande. Un bouton est « mode », le second est « paramètres ». En appuyant pour la première fois sur le bouton « mode », seuls les chiffres responsables des heures s'affichent ; si vous appuyez sur « paramètres » dans ce mode, les heures commenceront à augmenter (quand elles atteignent 23, elles sont réinitialisées à 00). Si vous cliquez à nouveau sur « mode », seules les minutes seront affichées. Par conséquent, si vous cliquez sur « configuration » dans ce mode, les minutes augmenteront également dans un ordre « circulaire ». Lorsque vous cliquez à nouveau sur « mode », les heures et les minutes s'affichent. Lors du changement des heures et des minutes, les secondes sont réinitialisées.
Dans les prochaines versions je pense réaliser trois boutons et graver les inscriptions.
Fichiers de projet disponibles uniquement pour les utilisateurs enregistrés :
