В данной конструкции используются четыре газоразрядных индикатора LC513. Для точного расчета времени применена микросхема PCF8583. Сердцем устройства является микроконтроллер ATmega8. Чтобы не настраивать заново время при отключении питания, используется электролитический конденсатор высокой емкости. Лампы питаются от напряжения 150В.
Часы размещены в деревянном корпусе, сделанным «Под старину» — настоящее украшение для любого дома!
Внимание! В устройстве используется опасное для жизни напряжение!
Железо
Принципиальная схема контроллера:
Сердцем является микроконтроллер U1 (ATmega8), тактирующийся от внутреннего генератора с частотой 8 МГц. Микросхема часов реального времени U2 (PCF8583) тактируется кварцевым резонатором X1 (32,768 кГц) и связана с микроконтроллером через шину I2C. Конденсатор С4 (4700uF/5V) способен в течении нескольких часов питать микросхему U2 в случае отключения питания. Резисторы R17 (3,3 кОм) и R18 (3,3 кОм) — подтяжка шины I2C к положительному выводу источника питания. Разъем SW используется для подключения четырех кнопок управления работой часов. Транзистор T11 (BC558) с резистором R15 (3,3 кОм) и R16 (3,3 кОм) — для подключения пищалки. Разъемы GpA и GpK обеспечивают связь между контроллером и платой драйвера дисплея. Разъем Prog и резисторы R11 — R14 (330R) — для прошивки микроконтроллера. Стабилизатор напряжения построен на микросхеме U3 (7805) и конденсаторах С1 (220uF) и С2 (47uF). Высоковольтные транзисторы Т1 — Т2 (MPSA42) и резисторы R1 — R10 (33k) управляют работой катодов дисплея.
На рисунке ниже показана схема драйвера дисплея:
Лампы L1 — L4 (LC513) соединены таким образом для применения мультиплексирования. Транзисторы Т1 (MPSA92) и Т2 (MPSA42) вместе с резисторами R1 (33k), R2 (470K) и R3 (100K) необходимы для подачи на анод высокого напряжения. Ток через L1 ограничен резистором R13 (47k). Обвязка всех ламп одинакова. Неоновая лампа, выступающая в качестве разделительной точки контролируется транзистором T9 (MPSA42), резистор R18 (220k) ограничивает ток. Разъемы GpA и GpK используются для подключения к плате контроллера. Разъем HV — для подачи напряжения на лампы с повышающего преобразователя.
Схема повышающего преобразователя:
Фьюз-биты
Фотографии проекта
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Плата контроллера | |||||||
| U1 | МК AVR 8-бит | ATmega8 | 1 | ||||
| U2 | Часы реального времени (RTC) | PCF8583 | 1 | ||||
| U3 | Линейный регулятор | LM7805 | 1 | ||||
| T1-T10 | Биполярный транзистор | MPSA42 | 10 | ||||
| T11 | Биполярный транзистор | BC558 | 1 | ||||
| D1 | Выпрямительный диод | 1N4007 | 1 | ||||
| C1 | Электролитический конденсатор | 220 мкФ | 1 | ||||
| C2 | Электролитический конденсатор | 47 мкФ | 1 | ||||
| C3 | Конденсатор | 33 пФ | 1 | ||||
| C4 | Электролитический конденсатор | 4700 мкФ 5 В | 1 | ||||
| R1-R10 | Резистор | 33 кОм | 10 | ||||
| R11-R14 | Резистор | 330 Ом | 4 | ||||
| R15-R18 | Резистор | 3.3 кОм | 4 | ||||
| X1 | Кварц | 32768 Гц | 1 | ||||
| B1 | Пьезоизлучатель | 5 вольт | 1 | ||||
| ZAS | Разъём | 2 контакта | 1 | Питание | |||
| SW | Разъём | PLS-6 | 1 | К кнопкам | |||
| GpA | Разъём | PBS-6 | 1 | К индикаторам, аноды | |||
| GpK | Разъём | PBS-10 | 1 | К индикаторам, катоды | |||
| Prog | Разъём | PBS-8 | 1 | ISP | |||
| Плата индикаторов | |||||||
| T1, T3, T5, T7 | Биполярный транзистор | MPSA92 | 4 | ||||
| T2, T4, T6, T8, T9 | Биполярный транзистор | MPSA42 | 5 | ||||
| R1, R4, R7, R10, R17 | Резистор | 33 кОм | 5 | ||||
| R2, R5, R8, R11 | Резистор | 470 кОм | 4 | ||||
| R3, R6, R9, R12 | Резистор | 100 кОм | 4 | ||||
| R13-R16 | Резистор | 47 кОм | 4 | ||||
| R18 | Резистор | 220 кОм | 1 | ||||
| L1-L4 | Газоразрядный индикатор | LC513 | 4 | ||||
| L5 | Неоновая лампа | 1 | |||||
| HV | Разъём | 2 контакта | 1 | Высоковольтный | |||
| GpA | Разъём | PLS-6 | 1 | К контроллеру, аноды | |||
| GpK | Разъём | PLS-10 | 1 | К контроллеру, катоды | |||
| Плата повышающего преобразователя | |||||||
| U1 | Программируемый таймер и осциллятор | NE555 | 1 | ||||
| T1 | MOSFET-транзистор | IRF740 | 1 | ||||
| T2 | Биполярный транзистор | BC547 | 1 | ||||
| D1 | Выпрямительный диод | BA159 | 1 | ||||
| C1 | Электролитический конденсатор | 470 мкФ | 1 | ||||
| C2 | Конденсатор | 2.2 нФ | 1 | ||||
| C3 | Конденсатор | 100 пФ | 1 | ||||
| C4 | Электролитический конденсатор | 2.2 мкФ 250 В | 1 | ||||
| R1 | Резистор | 56 кОм | 1 | ||||
| R2 | Резистор | 1 кОм | 1 | ||||
| R3 | Резистор | 10 кОм | 1 | ||||
| R4 | Резистор | 2.2 кОм | 1 | ||||
| R5 | Резистор | 220 кОм | 1 | ||||
| R6 | Резистор | 470 Ом | 1 | ||||
| P1 | Подстроечный резистор | 1 кОм | 1 | ||||
| L1 | Дроссель | 100 мкГн | 1 | ||||
| 9V | Разъём | 2 контакта | 1 | Питание | |||
| HV | Разъём | 2 контакта | 1 | Высоковольтный выход | |||
| Дополнительно | |||||||
| Кнопка | замыкающая | 5 | |||||
| Разъём на кабель | BLS-6 | 1 | Для подключения кнопок | ||||
| Разъём на кабель | 2 контакта | 4 | Ответные к HV, ZAS и 9V | ||||