Часы на одной индикаторной лампе

Я всегда мечтал сделать часы на цифровых индикаторных лампах. На просторах Интернета я нашел схемное решение на 4 лампах или более, для которых требовался сложный блок питания и система управления.

Поскольку я экономный парень, то я решил не покупать много ламп или компонентов для изготовления подобной сложной схемы. Поэтому было принято решение создать схему на одной микросхеме, тем более у меня уже был опыт использования микроконтроллера PIC16F84A. Данная схема использует всего лишь одну индикаторную лампу, управляемую отдельными транзисторами, и не требует использовать мощный блок питания.

Я купил лампу IN-12A, но можно применить и версию с буквой В (или другие лампы с требуемой модификацией). В качестве источника питания используются компоненты из камеры «на один раз».
Часы будут отображать время периодически, зажигая цифры по кругу от десятков часов до минут.

Для установки времени необходимо нажать кнопку, когда отображается цифра, которую вы хотите изменить, при этом происходит приращение при каждом нажатии кнопки от 0 до 9.

Если вы придержите данную кнопку в нажатом состоянии при включении устройства, то часы будут в быстром темпе пролистывать все цифры по кругу. Эта функция полезна для отключения «отравления катода» на лампах, которые не используются в определенный момент времени.

Шаг 1: Основная плата

На основной плате располагаются все требуемые компоненты, за исключением источника напряжения, который вы можете изготовить самостоятельно, не меняя основную плату.
В архив проекта входят файлы .brd и .sch, поэтому вы сможете, при необходимости, выполнить необходимые изменения.
Требуемые компоненты:
-Лампа IN-12
-Микроконтроллер PIC16F84A
-10x SMD транзисторов высокого напряжения (напр., MMBTA42)
-13x 0805 резисторов
-Кварцевый генератор 4 МГц
-2x конденсатора по 22 пФ
-Нажимная кнопка
-2x 2-выводных штырьковых разъема типа «мама» + 1x 2-выводный штырьковый разъем типа «папа» (контакты под углом90º).
-Припой

Шаг 2: Источник высокого напряжения

Для источника питания используются компоненты от одноразовой камеры (трансформатор, диод и выходной конденсатор). Я заменил оригинальный транзистор на МОП-транзистор SI2302 и изменил полярность диода для выхода положительного напряжения.
LM317 снижает входное напряжение с 5 В до 1,5 В. Медный радиатор охлаждает регулятор напряжения во время работы. Также проверьте правильность подключения трансформатора. Если вы хотите использовать другой МОП-транзистор, тогда удостоверьтесь, что он имеет низкое сопротивление в открытом состоянии.

Шаг 3: Программирование микроконтроллера

Для записи программного кода в микроконтроллер вам понадобится программатор и программное обеспечение. Я использовал китайский программатор k150. Далее вам необходимо открыть в программе файл с расширением .hex и «залить» его в микроконтроллер.

Характеристики программного кода:
Точный ход времени.
24-часовой формат отображения времени.
При неправильной установке времени (напр., 26:72) происходит автоматический сброс.

На выводе 2 (RA3) присутствует логический импульсный сигнал. Например, на выводе 2 присутствует 8 логических импульсов, когда часы показывают время 8:00. На выходе отсутствует частотный звуковой сигнал, это просто логический импульс. Поэтому для подачи звукового сигнала вам понадобится тональный или звуковой генератор боя часов.

Нажмите и удерживайте кнопку установки времени часов во время первого запуска. При этом устройство перейдет в тестовый режим, в котором все цифры будут отображаться по кругу. Это полезно для отключения «отравления катода» на лампах, которые не используются в определенный момент времени.
Если вы правильно запрограммировали микроконтроллер, то при первом включении устройство будет показывать время 10:00 (если вы не нажали кнопку).

Шаг 4: Завершение работы

Изготовленные часы должны иметь форму куба со стороной 35 мм (1.38 дюйма). Устройство может питаться от литий-ионной батареи или по usb-кабелю (напряжение 3-5.5В) и потребляет ток около 150 мА.
Вы можете изготовить корпус устройства на свой вкус из подручных компонентов или распечатать на 3D-принтере.
Если вы решили изготовить эти часы, то примите к сведению, что в схеме присутствует опасное напряжение до 400В.

Источник: сайт