Часы на лампах ИВ-9⁠⁠

Мне давно приглянулись накальные индикаторы ИВ-9 и ИВ-16 (то же, только чуть короче за счёт отсутствия десятичной точки), но в интернете крайне мало проектов на них, поэтому когда появилась возможность, я решил сделать свой. Вот что получилось:

Прежде чем заняться разработкой собственного проекта, я наткнулся на этот, показавшийся мне интересным: https://cxem.net/mc/mc490.php. Заказал 5 плат (немного изменив их под себя - проект частично открытый), собрал одну с индикаторами ИВ-16:

Получилось неплохо, но некоторые моменты мне не понравились. Во-первых, несмотря на наличие нескольких режимов (анимаций, эффектов) смены цифр, среди них не было моего любимого - плавной смены цифр с наложением их друг на друга. Во-вторых, мне не очень понравилось управление двумя кнопками, я предпочитаю делать три: "ок" для входа в меню и подтверждения, "+" и "-" для установки показаний. В-третьих, часы работают от 5В, а 3В для питания индикаторов микроконтроллер формирует методом ШИМ - это позволяет сэкономить на отдельном преобразователе, но есть мнение, что в случае какого-то сбоя, на лампы может пойти 5В, что выведет их из строя. Часто такое пишут в комментариях к часам nixie clock, где микроконтроллер формирует примерно +180В для них. Кроме того (и это уже не предположение, а факт, обнаруженный после сборки) , при подключении к сети на долю секунды на лампы идут эти самые 5 Вольт (видимо, пока микроконтроллер не дошёл до выполнения функции формирования ШИМ сигнала).

С учётом всего этого я решил разрабатывать собственную схему. За основу была взята схема из представленного выше проекта: Atmega328 в корпусе TQFP32 (в дальнейшем возможно применение микроконтроллеров с меньшим объёмом памяти, без загрузчика для отладки), DS3231M, 74HC595 и ULN2003. Я даже не стал рисовать собственную схему, а изменил имеющуюся в графическом редакторе:

Для питания индикаторов нужно 3 Вольта, для всего остального - пять. Я решил использовать блок питания на 5В, а напряжение для индикаторов получать с помощью отдельного импульсного понижающего преобразователя:

Схемы рисовал уже после сборки часов, так что в них могут быть какие-то мелкие ошибки. Преобразователь настроен на напряжение питания индикаторов, плюс падение напряжения на сдвиговых регистрах и транзисторных сборках. В случае, если в микроконтроллере произойдёт программный сбой, на лампы никак не попадут 5 Вольт. Да, возможен и выход из строя NCP1529, но его я считаю крайне маловероятным.

Платы получились вот такие:

На них предусмотрен разъём для подключения USB-Serial TTL конвертера для прошивки и возможности отладки, который позже можно убрать. Также предусмотрена возможность установки RTC в двух разных корпусах.

После пайки всех деталей и ламп получилось следующее:

Микроконтроллер и кварц я выпаял с платы Ардуино, так что загрузчик там уже был - не пришлось прошивать его отдельно через ISP. Подключил адаптер с СН340 и начал писать прошивку как для обычной платы Arduino nano. У меня на неё ушло несколько дней, результат очень порадовал:

В этом экземпляре лампы были установлены какие попало: первая - с другим углом наклона спиралей, четвёртая - тусклая. Позже был собран второй, дальше на фото и видео будет он.

Для корпуса была заказана вот такая заготовка из древесины бубинго:

Её хватило на 3 корпуса:

Получились они вот такими:

Оставалось только сделать отверстия для кнопок и шнура питания, а также для крепления платы и нижней крышки. Позже он был покрыт тунговым маслом:

И всё готово:

То ли из-за особенностей индикаторов, то ли из-за плохой камеры, я не смог сделать хорошие фотографии и видео. В реальности спирали светятся красивее.

При другом освещении:

И ещё. А также сравнение с часами на ИН-16:

И пара видео. Обычная смены цифр:

И плавная:

Календарь, будильник, термометр и прочее я посчитал лишним. Есть лишь два режима смены цифр (в первом - три уровня яркости).

Для заинтересовавшихся: эти часы есть в посте Часы Nixie clock и не только в сообществе, где можно писать цены.

matvey6191@gmail.com