ITV-4-Uhr

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Ich möchte Ihnen die Leistung einer Uhr mit IV-9-Lampen in einem Block eines TU-154-Flugzeugs vorstellen. Auf dem Gehäuse befindet sich die Aufschrift ITV-4, anscheinend heißt dieses Gerät so! Ursprünglich war dies eine Uhr, die nach strenger Logik hergestellt wurde. Die Person, die den Umbau bei mir bestellt hat, wollte sie als Desktop-Zubehör verwenden, das je nach Modus Zeit und Temperatur anzeigt. Gleichzeitig musste die Funktion der Helligkeitsregelung der Lampen erhalten bleiben. Und eine weitere Bedingung war Energieunabhängigkeit, womit ich die Beibehaltung der Zeit nach dem Ausschalten der Hauptstromversorgung meine.

Lampen.

Aber hier muss ich sagen, Glück gehabt! Bisher bin ich nur auf Gasentladungsanzeiger gestoßen, für deren Stromversorgung ich 180 V herausnehmen und einstecken muss! Hier ist alles sehr praktisch, man kann 5V zur Stromversorgung nutzen (genau genommen nicht mehr als 4,5V, aber dazu später mehr), d.h. die gleiche Leitung, über die auch die Hauptchips betrieben werden.
Die Lampe ist ein Vakuumkolben mit acht Glühfäden. Somit verfügt IV-9 über einen gemeinsamen Ausgang und acht Segmentausgänge. Um Informationen anzuzeigen, ist es notwendig, die allgemeinen und entsprechenden Segment-Pins mit Strom zu versorgen. Die Polarität des Anschlusses spielt keine Rolle.In meinem Fall habe ich Pin 1 mit dem Pluspol der Stromversorgung verbunden (die Versorgungsspannung in meinem Schaltkreis ändert sich, um die Helligkeit der Lampen anzupassen) und die Segmentpins mit Masse verbunden.

Nun zur Lampensteuerung. Der Kunde bestand auf einer statischen Anzeige, daher werden wir einen „Bündel“ von Steuersignalen haben (7 Pins * 4 Lampen). Um die Anzahl der Pins zu erhöhen, habe ich vier 74HC595-Schieberegister verwendet, deren Pins mit vier ULN2003-Chips verbunden sind. Die Mikroschaltung ULN2003 besteht aus sieben Transistorschaltern. Jeder Transistorschalter verfügt über einen Begrenzungswiderstand in seiner Basis, sodass Sie die Ausgänge des Schieberegisters sicher direkt mit den Steuereingängen des ULN verbinden können.

Planen.

Das Hauptarbeitstier ist Mega8. Seine Arbeit besteht darin, entweder einen Temperatursensor (DS18B20) oder eine Echtzeituhr (DS1307) abzufragen und Informationen an die Lampen auszugeben, indem das erforderliche Array in Schieberegister geschrieben wird. Wenn eine der vier Tasten aktiviert wird, ändert sich außerdem die entsprechende Ziffer in Stunden oder Minuten. Die Sekunden werden auf Null zurückgesetzt, wenn Stunden oder Minuten geändert werden. Durch gleichzeitiges Drücken der ersten und vierten Taste wechselt das Gerät in den Temperaturanzeigemodus. Für Einzelheiten können Sie sich das Video ansehen. Alle vier Tasten „sitzen“ auf einem Interrupt, danach wird dieser ausgelöst, es wird bestimmt, welche Taste gedrückt wird, hier ist ein Beispiel für eine solche Implementierung:

Gerätediagramm:

Dies ist der erste Teil der Arbeit, bei dem die Helligkeit der Lampen nicht angepasst wird – sie brennen auf „Voll“. Die gesamte Gerätespannung beträgt 5 V.In dieser Version kann die Uhr sogar über einen USB-Anschluss mit Strom versorgt werden! Das Diagramm zeigt auch nicht die Lampen; um sie anzuschließen, müssen Sie ihre Anoden an das Plus der Stromversorgung anschließen und die Segmentklemmen über strombegrenzende Widerstände (der Segmentstrom sollte 19 mA nicht überschreiten) mit den Klemmen L( 1)_1.... L(4)_7. Beim Einstellen der Helligkeit verbinden wir die Anoden der Lampen und die Pins Nr. 9 der ULN2003-Mikroschaltungen nicht mit dem Leistungsplus, sondern mit dem Ausgang der Leistungssteuerschaltung.
Schaltung zur Helligkeitsanpassung:

An den Eingang (INPUT+;INPUT-) legen wir eine konstante Spannung von 7-9V an. Der Linearregler 7805 regelt die Spannung auf 5 V, die zur Stromversorgung des Mikrocontrollers, der Echtzeituhr, der Schieberegister und des Temperatursensors verwendet wird.
Linearstabilisator LM317 – zur Implementierung der Helligkeitsregelung. Bei den Nennwerten R1-3,9 kOhm und RS_1, RS-2 einem variablen Widerstand von 10 kOhm variiert die Spannung 5V_ADJ_OUT je nach Widerstandswert des variablen Widerstands zwischen 2,5 und 4,9 V. Sie müssen einen kleinen Kühler auf dem LM317 installieren; in buchstäblich 10 Minuten habe ich einen wie den auf dem Foto gemacht, der die Kühlung ganz gut bewältigt. Material – ein kleiner Ausschnitt aus der CD-Rom-Hülle: