Часы на индикаторе ИЛЦ5-4/7М.

[Alti]

Часы на индикаторе ИЛЦ5-4/7М. Функциональный аналог часов Электроника 7-21-1.


На данный момент разведена плата под корпус оригинальных часов Электроника 7-21-1.
Также написана программа для микроконтроллера на Codevision AVR.
Аппаратная часть ещё НЕ изготавливалвась. Не разведена плата блока питания.

Исходники, макет в протеусе и плата:
https://cloud.mail.ru/public/2wgA/41b1WnxTb

Аппаратная часть собрана на микроконтроллере ATMega8.
Часы реального времени: DS1307
Индикация, естественно, динамическая. Управление индикатором по положительному напряжению.
Через транзисторные ключи TD62783AF.
Для зажигания сегмента индикатора с контроллера подаются положительные напряжения на соответствующие анод индикатора и сетку.
Для правильного функционирования клавиатуры на транзисторах реализованы элементы "НЕ".

Что изменено в сравнении с оригиналом.
1. Несколько изменено управление в торону упрощения. Было решено отказать от оригинального, берущего своё начало от программируемых калькуляторов с польской инверсной записью.
В оригинале ввод осущкствлялся следующим образом: "С"(сброс) "*"(предустановка) Д ЧЧ ММ "стрелка вверх"(ввод) "ТВ".
Теперь ввод осуществляется проще: "стрелка вверх" Д,ЧЧ,ММ.
2. Добавлена функция отображения даты (кнопка "*"),
3. Несколько изменён алгоритм ввода текущего времени: вводятся часы, минуты, число, месяц, год
При вводе дополнительных значений отображаются символы-подсказки: "д", "м", "г". День недели вычисляется автоматически.
4. Добавлена функция отображения минут и секунд текущего времени (кнопка "С")
5. Функция программирования будильников. Их, как и в оригинале, 16. Но можно задать любое количество (изменяя прошивку).
6. При нажатии клавиши "ПРГ" в течение 1,5 секунд отображается номер ячейки памяти (в формате "П- номер ячейки")
Если ячейка пуста, отображается "Н У" (в оригинале отображались цифры 3 и 7)
7. Ввод осуществляется нажатием клавиши "стрелка вверх",Д,ЧЧ,ММ.
8. При нажатии клавиши "С" текущая ячейка стирается, номера ячеек корректируются. Таким образом в середине списка не остаётся пустых ячеек.
В оригинале удаление одиночной ячейки было невозможно. Либо изменение значения, либо удаление всех ячеек.
9. В будильнике задействовано 10 вариантов ввода дня недели: 0-6 - дни недели с понедельника по воскресенье, 7- ежедневно (на индикаторе зажигаются все дни недели), 8- рабочие дни (с понедльника по пятницу), 9- выходные (суббота и воскресенье). В оригинале было только 8 вариантов...
10. таймер (кнопка "ТМ"). 99 минут 59 секунд... Управление кнопками "ТМ",- пуск, "Сигнал",- пуск/стоп, отключение сигнала, "С",- остановка, сброс в исходное состояние, "стрелка вверх",- установка времени.
11. По возможности реализована защита от дурака. ВВести совсем уж неправильные значения параметров не получится.

Что предполагается сделать ещё:
1. функцию коррекция (сброса в 0 минут и секунд) при нажатии кнопки "ввод" в режиме показ секунд (это не сложно...).
2. возможность передачи данных (число, месяц, год, режим работы) на другой микроконтроллер.
Ко второму микроконтроллеру будет подключен ещё один экран, а также датчики температуры.
Вопрос: Как лучше реализовать передачу данных на 2 МК?
Для этого, скорее всего, в схему придётся вводить регистр сдвига 74HC595, так как почти все порты на МК заняты...
3. Программное управление яркостью. На данный момент есть только фоторезистор СФ3-1.
Вопрос: Как это лучше реализовать? И программно и апаратно?
Стоит ли задействовать для этого АЦП? Чем управлять? Импульсным преобразователем 5->30 вольт или программно снизить время горения сегментов индикатора? Сколько ступерней яркости сделать?
4. В случае реализации управления яркостью есть смысл установить дополнительные кнопки управления (конструкция аппаратной части позволяет). Скорее всего это будет кнопка настройки параметров: яркость, режим регулировки яркости (по датчику, по времени, в ручную), время переключения яркости, ежечасный сигнал, режим автоматического отображения даты (на данный момент эта функция не реализована).
Также возможна установка кнопки прямого управления яркостью.
5. Режим автоматического вывода текущей даты.
Вопрос: с какой периодичностью её лучше выводить и насколько долго отображать?
6. Дополнительный режим "секундомер" (чтоб было!). Для это потребуется дополнительная кнопка.
7. Вполне возможна реализация музыкального будильника на дополнительном МК.

Что НЕ планируется.
1. Интеграция со смартфоном и ПК (подключать через терминал не вижу смысла, а более совершенное ПО,- это совсем уж глобальная задача).
2. Беспроводные интерфейсы (см п.1). Да и ресурсов контроллра может не хватить.
3. Подключение термометра (у меня это будет отдельный модуль с отдельным экраном).

Блок питания будет предварительно, как на схеме с КФ1211ЕУ1 + IRF7303:

Хотелось бы найти первоисточник этой схемы...
В первоисточнике использовались лампы с нитью накала, номинальным напряжением 2,6 вольт. У меня это напряжение,- 3,6 вольт (замерено на заводских часах). как это напряжение подобрать более точно?
Как работает вывод, указанный на схеме PA6?

[АлександрЛ]

Alti писал(а):

Блок питания будет предварительно, как на схеме с КФ1211ЕУ1 + IRF7303:

Хотелось бы найти первоисточник этой схемы...
В первоисточнике использовались лампы с нитью накала, номинальным напряжением 2,6 вольт. У меня это напряжение,- 3,6 вольт (замерено на заводских часах). как это напряжение подобрать более точно?

в 1,4 раза увеличить количество витков накальной обмотки.. Хотя там всего по одному витку- тогда мотаете 2+2 витка и резисторами (на схеме в ценпи накала показаны "пофигисторы") подгоняете до получения нужного напряжения накала..

[musor]

выбитать тактировани пуш пула от МК идея хужее некуда гораздо надежне или автогенераторный пуш пул(добавить +обмотку пос) или 1 тактник ОХ на базе чипоф подобных 34064 или 384х проверено впеменем игодны таже готовые схенмы модулей от совецких микрокалкуляторф с ВЛИ на базе ох инветороф 1тактоф

[Alti]

в 1,4 раза увеличить количество витков накальной обмотки.. Хотя там всего по одному витку- тогда мотаете 2+2 витка и резисторами (на схеме в ценпи накала показаны "пофигисторы") подгоняете до получения нужного напряжения накала..

Спасибо. Думал об этом.

выбитать тактировани пуш пула от МК идея хужее некуда гораздо надежне или автогенераторный пуш пул(добавить +обмотку пос) или 1 тактник ОХ на базе чипоф подобных 34064 или 384х проверено впеменем игодны таже готовые схенмы модулей от совецких микрокалкуляторф с ВЛИ на базе ох инветороф 1тактоф

Спасибо.
Генерацию от МК я не рассматриваю, в принципе. Т.к. стабильность импульсов такого генератора в любом случае оставляет желать лучшего и может сильно изменяться в зависимости от многих факторов.
Схемы без обратной связи я рассматривал... Но надёжными их также не считаю. На выходные напряжения там влияет слишком много факторов. Включая питающее напряжение и нагрузку.
Подозреваю, что этого вполне может вывести индикатор из строя.

[kollaider]

Коррекцию хода программную я бы добавил, чтобы не подбирать конденсаторы у кварца.
Сразу берите 328 мегу, упрётесь в нехватку 8 кб.

[Alti]

kollaider писал(а):

Коррекцию хода программную я бы добавил, чтобы не подбирать конденсаторы у кварца.
Сразу берите 328 мегу, упрётесь в нехватку 8 кб.

На данный момент программой занято 67% ПЗУ... При добавлении новых функций память и в правду может закончиться.
Как лучше организовать эту коррекцию? Раз в сутки прибавлять/вычитать нное количество секунд?

[kollaider]

В RTC нет регистра подстройки? Я не смотрел даташит и не пользовал ни разу.
Если есть тогда всё понятно, если нет - то по желанию. Раз в сутки вполне годится, только надо придумать как получить коррекцию меньше секунды.
Смотреть как работает 1307. Думаю не проблема будет записать в неё новое значение на какой-то доле секунды.

Время показа даты сделать выбираемым из меню. У меня так реализовано, так память и сжирается менюшками. Сами часы 1 кб остальное кнопки.

[akl]

musor писал(а):

...1 тактник ОХ на базе чипоф подобных 34064...

Уточню. 34064 - это монитор питания, видимо, имелся ввиду 34063.

...выбитать тактировани пуш пула от МК идея хужее некуда...

Генерацию от МК я не рассматриваю, в принципе.

Хорошо работающее решение. Например

Вложения

мост_BD6211_mega328_накал.PNG

(131.2 KiB) Скачиваний: 360

[Alti]

akl писал(а):

musor писал(а):

...1 тактник ОХ на базе чипоф подобных 34064...

Уточню. 34064 - это монитор питания, видимо, имелся ввиду 34063.

...выбитать тактировани пуш пула от МК идея хужее некуда...

Генерацию от МК я не рассматриваю, в принципе.

Хорошо работающее решение. Например

На счёт 34064 тоже подумал, что это всё же именно mc34063.
Плюс, нашёл ещё одну, подобную вашей, схему реализации накала.

Какие у такой схемы недостатки по сравнению с классической со средней точкой и стабилитроном?

[akl]

По мне, такое решение лучше, т.к. средний потенциал накала получается примерно 2,5V, т.е. неактивные аноды и сетки работают с запирающим подпором.

Спойлер

При мостовом включении трансформатор упрощается, особенно если выпрямитель анодного тоже мостовой.
Еще в тему.

Спойлер

Вложения

ВЛИ_запирание анодов_сеток.PNG

(107.71 KiB) Скачиваний: 432

Аноды_сетки_MC34063(33063).PNG

(64.11 KiB) Скачиваний: 415

[Alti]

akl писал(а):

По мне, такое решение лучше, т.к. средний потенциал накала получается примерно 2,5V, т.е. неактивные аноды и сетки работают с запирающим подпором.

Спойлер

При мостовом включении трансформатор упрощается, особенно если выпрямитель анодного тоже мостовой.
Еще в тему.

Спойлер

Большое спасибо.
Разъяснили тему.

[musor]

если так и так есть тран то обмотка накала(с нужным выходом) лучше всяких мостовых костылей
кстати если не вводит шим то на выходе моста меандр и действующе равно половиине питания минус потери на ключах что делает необходимым жескую привязку к питанию ну или резисторами гасит и терять в КПД дополнително(сами ключи моста даже идеалные имеют не лучще 0.95) в резултате общий кпд накала может не превысить 0.5 а с трансом -близок к 1

Добавлено after 3 minutes 19 seconds:
в часах без мк с кварком 32768(напимер на 176ие12 было неплохим способом сделать инвертор на частоте кварца-тактируемые от него получалось ошень стабилно и помехоустойчива

[Alti]

С сетевым трансом проблем нет. Уже имеется в наличии транс от часов Электроника 12-41. Нужно только обмотку на 3,6 вольт намотать.
И мне такие трансформаторы нравятся куда больше импульсных преобразователей с их заморочками (наигрался при отладке схемы с ГРИ).
Но. Хотелось бы иметь возможность работы схемы от батарей. Плюс.... повторяемость.

зы на DS1307 также можно вывести меандр 32768 на 7 ногу.

[kollaider]

И к сожалению нет регистра подстройки хода. Зато есть 56 байт памяти которые очень будут полезны при отключении сети.

[musor]

и зачем эта память7

[Alti]

Память на часовой микросхеме в данном случае не нужна, так как в ATMega8 есть своя флэш память. И она уже задействована.
Значения будильников хранятся именно в ней.
Что же касается часовых микросхем, то вопрос с повышением точности хода не такой уж и праздный.
В общем, если есть какие-либо ещё более точные варианты часовых микросхем, готов рассмотреть.

[kollaider]

Много зачем нужна. Например триггер - будильник включен, Режим будильника. Не пихать же на каждое нажатие в еепром?

[Alti]

Коррекцию хода вводить не планирую.
Для повышения же точности хода буду переходить на другой таймер,- DS3231 со встроенным кварцевым резонатором с термостабилизацией.
Он, судя по описанию, обладает куда большей точностью хода, чем DS1307 и никакая коррекция хода ему не нужна. Хотя возможна.

Остался последний вопрос: как быть с регулировкой яркости свечения ВЛИ индикаторов?

[kollaider]

Если надолго - то шимить. Все игры с накалом и анодным плохо сказываются на здоровье индикатора. Возможно мои знания уже устарели в этом вопросе.

[musor]

kollaider писал(а):

Если надолго - то шимить. Все игры с накалом и анодным плохо сказываются на здоровье индикатора.

имено так меняют скважность на сетках но вполне сносно в неболших прелелах можно запирать ночю лампу подавая запироающе смещение на сенки НАКАЛ НЕ МЕНяТЬ!!!