NiXIE

Автор: igorg10

Лампа: ИВ-21

Схема: есть ( DSPIC33EP256MU806)

Плата:есть (Sprint-Layout 6)

Прошивка:есть

Исходник: нет

Описание: eсть

Особенности: питание накала синусом,датчик BME280

Схема:

Плата:

Поводом для создания очередной вариации часов с индикатором Ив 21 послужила
широко распространённая схема на упомянутом индикаторе. Конкретно не устраивало 2
вещи: питание часов (9-12 вольт), а также наличие кнопок :).
Теперь по-порядку.

1. Использовать блок питания на 9-12 вольт не представляется затруднительным, но использование оного создаёт очередную путаницу в большом хозяйстве всяких зарядных для мобильных - смартфонов - планшетов. Зачем нужен ещё один блок питания, если любая зарядка для мобильных гаджетов может быть использована? Чтобы по прошествии пары лет вспоминать, что именно этот блок питания надо использовать для часов?
Кнопки. Вы реально помните, какую кнопку и как долго надо давить, допустим в
конструкции 5-ти летней давности, чтобы установить время? Или не надеясь на память,
записываете бережно на листке бумаги? К разработчикам этих самых устройств наверное
сиё не относится :)

   Вот исходя из этих соображений и была собрана данная конструкция. В основе
данных часов лежит, помимо индикатора Ив 21, DSP dsPICEP256MU806 :). Сразу предвижу
возмущенные возгласы - а зачем DSP на такую простенькую конструкцию ? Здесь и МЕГИ
(давайте не будем начинать религиозные войны, хорошо?) за глаза :).
   Нам в данном камне нужен в первую очередь высокоскоростной ШИМ, для формирования синусоиды - мы ведь хотим питать накал лампы правильно, переменным током, с положительной и отрицательной полуволной? Как формируется синусоида при помощи моста и прочие нюансы - есть очень хорошая стать на хабре, где подробно расписано, как из постоянного напряжения получить переменное :), поэтому повторяться нет смысла.
   Также данный камень имеет на своём борту и аппаратный модуль USB - соответственно мы волшебным образом избавляемся от кнопок :). В данном микроконтроллере также есть и модуль RTC - соответственно нам не нужна внешняя микросхема часов.
   Получается, что несмотря на вроде бы очевидную дороговизну микроконтроллера (от 7-ми долларов США), конечный продукт - часы - получается и не намного дороже, чем использовать традиционный 8-ми битный микроконтроллер в связке с микросхемой RTC и преобразователем USB-UART. Кстати, использование именно преобразователя USB-UART и свяжет в дальнейшем расширение функционала часов (если вдруг кто-то решит сделать часы в связке (8-ми битный мк - CH340) - ну нельзя будет на преобразователе USB-UART сделать, допустим, HID USB класс :).

Однако в любой бочке с мёдом есть и ложка дёгтя - т.к. стояла цель сделать плату по размеру индикатора, то были применены конденсаторы и резисторы (в основном) типоразмера 0402. Согласитесь, довольно несуразно смотрятся рядом с 64-х ногим камнем развязывающие конденсаторы по питанию на 0.1 мкф и конденсаторы на кварцы типоразмера 0805 и выше :).
Так что конструкция получилась довольно специфичной для повторения - не имея опыта работы с маленькими СМД, и, главное, изготовления платы в домашних условиях под такие размеры деталей - лучше наверное не стоит начать повторять.

   Больше экзотических деталей в конструкции нет - в качестве ключей использованы широко распространённые транзисторные сборки UFM5N и UMD9N, в качестве преобразователей +27 вольт и +3.3 вольта (резервное питание часов) применены MIC2251 и MCP1623 соответственно, плата часов соединена с индикатором при помощи шлейфа и FPC разъёмов (вертикальный и горизонтальный) с шагом 0.5 мм. Данные шлейфы и разъёмы можно купить на всем известной интернет площадке :) по поиску с магическим словом FPC :). Там же на плате и стоит такой разъём для программирования-отладки МК с числом контактов 6.
   Печатная плата выполнена по фоторезистной технологии, переходные отверстия в плате проклёпаны.
   После того как плата распаяна, визуально надо хорошо проверить на наличие непропаев - замыканий, затем хорошо отмыть плату, особенно в области кварцев. По поводу кварцев - лучше использовать рекомендованные (увидеть можно по двойному нажатию на рисунке платы в Sprint).
   После этого вместо накала подключаем нагрузочный резистор на 100 ом, программируем МК, подключаем к USB наши часы. Осциллографом смотрим на накале форму сигнала - должна быть честная синусоида частотой 560 герц. Подбором резистора добиваемся нужной амплитуды сигнала (RMS должен быть 2.4 вольта).

Запускаем терминал на компьютере.

Набираем в терминале H (h) (от слова Help) - величина регистра не имеет значение :)

В ответ Вы увидите список всех доступных команд. Устанавливаете нужное время (батарейка должна быть подключена уже). После этого можете отсоединить часы и поставить часы в нужное место :) и подключить любой зарядник с mini USB :)

На фото: время , температура, влажность и давление.