Olá a todos. Quero falar sobre minha recente “nave”, ou seja, um relógio com indicadores de descarga de gás (GDI).
Os indicadores de descarga de gás há muito caíram no esquecimento: pessoalmente, mesmo os “mais novos” são mais velhos que eu. Os GRIs foram utilizados principalmente em relógios e instrumentos de medição, posteriormente foram substituídos por indicadores luminescentes a vácuo.
Então, o que é uma lâmpada GRI? Este é um recipiente de vidro (é uma lâmpada!) Cheio de néon com uma pequena quantidade de mercúrio. No interior também existem eletrodos curvos em forma de números ou sinais. O interessante é que os símbolos estão localizados um após o outro, portanto, cada símbolo brilha em sua profundidade. Se existem cátodos, também deve haver um ânodo! - ele é um para todos. Portanto, para acender um determinado símbolo no indicador, é necessário aplicar uma tensão, e não pequena, entre o ânodo e o cátodo do símbolo correspondente.
Para referência, gostaria de escrever como ocorre o brilho. Quando uma alta tensão é aplicada entre o ânodo e o cátodo, o gás na lâmpada, que antes era neutro, começa a ionizar (ou seja, um íon positivo e um elétron são formados a partir do átomo neutro).Os íons positivos resultantes começam a se mover em direção ao cátodo e os elétrons liberados começam a se mover em direção ao ânodo. Nesse caso, os elétrons “ao longo do caminho” ionizam adicionalmente os átomos de gás com os quais colidem. Como resultado, ocorre um processo de ionização semelhante a uma avalanche e uma corrente elétrica aparece na lâmpada (descarga luminescente). Então agora o mais interessante, além do processo de ionização, ou seja, formação de um íon positivo e um elétron, ocorre também um processo inverso, denominado recombinação. Quando um íon positivo e um elétron “se transformam” novamente em um! Neste caso, a energia é liberada na forma de um brilho que observamos.
Agora diretamente para o relógio. Usei lâmpadas IN-12A. Eles têm um formato de lâmpada não muito clássico e contêm símbolos de 0 a 9.
Comprei uma boa quantidade de lâmpadas que não foram usadas!
Por assim dizer, para que haja o suficiente para todos!
Foi interessante fazer um aparelho em miniatura. O resultado final é uma peça bastante compacta.
O case foi recortado em máquina a laser em acrílico preto conforme modelo 3D, que fiz com base em placas de circuito impresso:
Diagrama do dispositivo.
O relógio consiste em duas placas. A primeira placa contém quatro lâmpadas IN-12A, um decodificador K155ID1 e optoacopladores para controlar os ânodos da lâmpada.
A placa também possui entradas para conexão de energia, controle de optoacopladores e decodificador.
A segunda placa é o cérebro do relógio. Ele contém um microcontrolador, um relógio de tempo real, uma unidade de conversão de 9V para 12V, uma unidade de conversão de 9V para 5V, dois botões de controle, uma campainha e as saídas de todos os fios de sinal que correspondem à placa do display. O relógio em tempo real possui uma bateria reserva, que evita perda de tempo quando a alimentação principal é desligada.A energia é fornecida por uma unidade de 220 V-9 V (200 mA é suficiente).
Essas placas são conectadas por meio de um conector de pino, mas não por inserção, mas por soldagem!
A coisa toda acontece dessa maneira. Primeiro, um parafuso longo M3*40. Neste parafuso cabe um tubo de uma mangueira de ar de 4 mm (é denso e adequado para segurar placas de circuito impresso, uso-o com frequência). Em seguida, há um suporte entre as placas de circuito impresso (impressas em uma impressora 3D) e, em seguida, uma porca de latão aperta tudo. E a parede posterior também será fixada com parafusos M3 através de porcas de latão.
Durante a montagem, essa característica desagradável ficou clara. Escrevi o firmware, mas o relógio recusou-se a funcionar, as lâmpadas piscaram em uma ordem incompreensível. O problema foi resolvido com a instalação de um capacitor adicional entre +5V e terra próximo ao microcontrolador. Você pode ver na foto acima (instalado no conector de programação).
Estou anexando arquivos de projeto no EagleCAD e firmware no CodeVisionAVR. Você pode atualizar, se necessário, para seus próprios fins)))O firmware do relógio é feito de forma bastante simples, sem sinos e assobios! Apenas um relógio. Dois botões de controle. Um botão é “modo”, o segundo é “configurações”. Ao pressionar o botão “mode” pela primeira vez, apenas os números responsáveis pelas horas são exibidos; se você pressionar “settings” neste modo, as horas começarão a aumentar (quando chegarem a 23 serão redefinidas para 00). Se você clicar novamente em “modo”, apenas os minutos serão exibidos. Assim, se você clicar em “configurar” neste modo, os minutos também aumentarão em ordem “circular”. Quando você clica em “modo” novamente, as horas e os minutos são exibidos. Ao alterar as horas e os minutos, os segundos são reiniciados.
Nas próximas versões estou pensando em fazer três botões e gravar as inscrições.
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