Lampki Nixie Z566M należą do największych tego typu wyświetlaczy. Z tego też powodu szczególnie dobrze prezentują się w zegarkach. Co prawda lampki i zegarek miałem już od lat – ostatnio postanowiłem go zrekonstruować przy użyciu gotowej obudowy, zakupionej tutaj
Rekonstrukcja polegała na stworzeniu nowej płytki, dostosowanej do obudowy oraz poprawieniu błędów i niedoróbek z poprzedniej konstrukcji. Chciałem wykorzystać także maksymalnie dużo elementów z poprzedniego projektu – ostatecznie około 80% części pochodzi z odzysku. Płytka wykonana metodą fotochemiczną, pocynowana stopem Lichtenberga. W projekt wkradł się błąd – błędnie zostało poprowadzone zasilanie układu DS1307, poprawka jak widać wykonana przy pomocy drutu 🙂
Zegarek jest typową konstrukcją. Lampki pracują przy napięciu około 160V. Jest ono dostarczane przez przetwornicę opartą o układ NE555 i tranzystor IRF740. Nie publikuję jej na schemacie żeby go nie komplikować. Schemat samej przetwornicy jest dostępny bez problemu w sieci.
Anody lamp są sterowane poprzez transoptory CNY-17. Ponieważ napięcie przebicia tego typu transoptora wynosi 70V – zabezpieczony jest diodą Zenera na napięcie 62V. W stanie, gdy transoptor jest zatkany, dioda zaczyna przewodzić w kierunku zaporowym dając spadek napięcia ~62V. Takie napięcie nie uszkodzi transoptora. Dla lampy pozostaje napięcie poniżej 100V, co jest niewystarczające do zapłonu i lampa nie świeci. Przez zgaszoną lampę praktycznie nie płynie prąd – więc tego typu przełącznik jest skuteczny. Oczywiście gdy transoptor jest włączony, prąd płynie przez niego – sam prąd wynosi kilka mA i spokojnie może być sterowany przez CNY-17. Zaletą układu jest to, że nie wymaga wysokonapięciowych elementów. Dioda transoptora jest sterowana bezpośrednio z pinów Atmegi przez rezystory 220R.
Katody są sterowane układem 74141 (akurat w tym konkretnym zegarku w wersji radzieckiej).
Zegarek jest wyposażony w układ mierzący natężenie oświetlenia. Służy on do sterowania funckją przyciemnienia zegarka. Lampy są sterowane dynamicznie (tj. zapalane i gaszone po kolei, w danym momencie świeci tylko jedna lampa). Cały cykl trwa około 8ms. Przyciemnienie uzyskiwane jest poprzez dwukrotne wydłużenie cyklu z zachowaniem dotychczasowego czasu świecenia lampek. Uklad pomiaru natężenia oświetlenia zrealizowany jest z diody IR (pochodzącej ze starej myszy kulkowej) włączonej szeregowo z opornikiem około 0,5M między zasilanie a wejście przetwornika ADC. Taki układ wykazuje niezłą czułość przy dosyć ciemnym otoczeniu.
W projekcie został zastosowany układ DS1307, który zajmuje się odliczaneim czasu i podtrzymaniem bateryjnym. Do podtrzymania użyta jest bateryjka CR2032 w standardowym gnieździe. Układ DS1307 działa na magistrali I2C
Zegarek ustawiany jest trzema przyciskami, zasadniczo są to +, -, Mode. Oprócz podglądu i ustawienia godziny, możliwe jest podejrzenie wartości natężenia oświetlenia oraz ustawienie wartości granicznej dla przyciemnienia.
Ponieważ pomiar światła realizowany jest około 2 razy na minutę – nie ma histerezy. Oscylacje nie będą częstsze niż okres pomiaru – jest to sytuacja akceptowalna.
Do pobrania wzór płytki i projekt w Atmel Studio. NixieZ566M
Zegarek pracuje poprawnie, pobór prądu nie przekracza 300mA, przy 12V zasilania. Aluminiowa obudowa jest lekko ciepła.