Как стать автором
Обновить

Технологии прошлого и настоящего: как я сделал Nixie Clock с самодельным драйвером на ESP8266

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение23 мин
Количество просмотров11K
Всего голосов 52: ↑52 и ↓0+52
Комментарии68

Комментарии 68

Раз 3Д-печать уже используется, я бы напечатал для индикаторов посадочные панельки - шайбы с отверстиями, чтобы индикаторы не висели в воздухе. Паять легче и результат аккуратнее. На фото, где часы на столе, видно что индикаторы гуляют кто куда.

На самом деле, индикаторы довольно жестко стоят на плате.

Жестко, но криво.

Вас никто не обесценивал

Спасибо, я ценю это.

Классно!

"На тягу не влияет", конечно, но я бы сделал в платках отверстия и поставил их на стойки, или смоделировал стойки из пластика самого корпуса. Так как-то аккуратнее чем термоклеем клеить. Но в принципе это так, перфекционизм, не особо важно, конечно, внутри корпуса не видно.

Спасибо!

Я бы высоковольтную часть таки разместил на плате ламп. Или хотя бы на расстоянии от цифровой части на ESP8266. Места-то у вас хватает.

Я не вижу каких-либо проблем в текущем расположении высоковольтного генератора. Схема показала свою надежность, работая непрерывно уже почти шесть лет. Но в своей реализации вы можете переместить генератор куда угодно :)

Это ошибка выжившего.

Нормы безопасности не просто так придуманы. Для напряжений 171-250V (не сетевое, там вообще 8 мм) зазор должен быть не менее 1.25 мм на внешних слоях. А у вас?

Можно ссылки на эти нормы скинуть?

IPC-2221B

И что конкретно я там должен увидеть?

там ещё под антенной дорожки

то будем «размножать» пины управления с помощью дешифраторов CD4028BM96

Почему не PCF8574 ? Экономнее по управлению - I2C.

Всё банально и просто :) Собирал из того, что было у меня в наличии. Да и применение CD4028BM96, с точки зрения экономики, выгоднее.

все прекрасно, но логичнее все-таки сервер времени держать внутри домашней сети. У сея я эту задачу запустил на роутере, который синхронизируется с сетевым сервером и/или спутниками. Таким образом в домашней сети свой сервер времени 2/3 уровня. и не надо будет менять настройки сервера времени если он перестанет быть доступен во внешнем интернете.

Да, безусловно. Но пока проблем с NTP сервером не возникало. Можно сделать модуль на базе esp8266|esp32 c GPS приемником и использовать его в качестве локального NTP сервера.

А подключить DS3231 с литиевой "таблеткой" к ESP?

Для чего усложнять схему? Если esp8266 уже имеет на борту модуль Wi-Fi, что обеспечивает возможность использования данных точного времени с NTP серверов? Я понимаю если бы применялся микроконтроллер без сетевых интерфейсов, то да RTC DS3231 имел бы смысл использовать. Системы должны быть просты и не перегружены лишними элементами.

То есть модуль esp32 c gps - это не 'переусложнять'? :))

А если us.pool.ntp.org возьмут и роскомпозорнут?

NTP серверов, включая Российские - сколько угодно.

GPS приемник в комнате далеко не везде работает. Например у меня в комнате сигналы времени принимаются только около окон. Делать часы с выносным блоком неудобно.

Вообще снимаю шляпу, за такую работу, все очень красиво, везде в продаже ищу подобные настольные часы, не в смысле на ИВЛ, а в смысле с таким методом синхронизации, нашел конечно китайскую поделку за 3 бакса, принцип тот же, но уж очень мелкие :)
Но все равно вставлю не много не то что бы критики, а так пожелания на будущее, ну типа даже если есть WiFi и интернет, то я бы все равно воткнул бы еще RTC модуль на DS3231 и плюсом бы еще прописал бы алгоритм автоматической корректировки хода, что бы даже DS-ка постоянно корректировалась на основании ее естественного отставания или спешки, тем более что все опорные значения для этого есть по дефолту, что бы даже если пропадет интернет (вдруг апокалипсис :) ) часы при этом шли почти как атомные... :)
А так спасибо за статью, будет время и возможность может повторю, в другой реинкарнации... :)

О, именно самодельные цифровые часы с газоразрядными индикаторами в 1978 и стали моей дорогой в цифровую электронику. Только конструировать их пришлось на элементарной ТТЛ (К133). И хотя у нас была “Служба точного времени”, никто бы меня подключиться к ней не пустил, конечно. Слишком уж военная она была :)

О, да. Мой путь в цифровую эру тоже начинался с устройств на жёсткой логике. Это были интересные времена.

Была (и есть) другая служба точного времени, с предельно простым способом представления данных (можно даже собственными ушами декодировать, и часы вручную подправить), и абсолютно гражданская, к которой пускают всех. И часы с автоматической корректировкой по этой службе - не такая уж редкость.

Не говоря уже о "шестом сигнале".

Я о нём.

А я про 100 подумал. ;-)

Универсальности меньше. По шестому сигналу возможна и ручная, и автоматическая корректировка, причём, во втором случае достаточно нескольких логических микросхем. По 100 для автоматической корректировки потребуется распознавание речи, тут даже возможностей RP2040 не хватит.

Данный режим переводит работу ламп в импульсный режим, что положительно сказывается на их срок службы.

Что-то я в этом сомневаюсь. Дело в том, что импульсный ток лампы в этом случае должен быть сильно больше, чем в статике (так, чтобы средний ток соответствовал току в статическом режиме).

Если не ошибаюсь, на радиокоте этому холивару были посвящены тысячные треды :)
но я бы тоже делал динамику, впрочем для мною используемых индикаторов по другому и не получится

Да, реализаций полно, но мне хотелось сделать что-то простое и на современной элементной базе.

Есть ощущение, что это не обязательно в связи с строением глаза в том числе. Т.е. при очень низком постоянном токе лампа не будет гореть, а при импульсном глаз просто интегрирует это все и вы будете видеть чуть менее яркое свечение.

Тут суть в том, что ГРИ подвержены катодному отравлению, особенно на малых токах. Динамическая индикация конечно может снижать яркость свечения при использовании рекомендованного тока электрода, но динамическая индикации переводит лампу на импульсный режим и чтобы повысить яркость свечения лампы в этом режиме, нам нужно завышать ток. А одним из методом борьбы с катодным отравлением, является питание лампы повышенным током.

в случае редкого включения отдельных индикаторных катодов и активности
других, частицы металла, распыляемого работающими катодами, оседают на
редко используемых, что способствует их «отравлению».

Когда вы подаёте повышенный ток, увеличивается количество распыляемых частиц с электрода. Эти частицы оседают на других электродах. Метод восстановления как раз связан с увеличением распыления с дефектного электрода (на все остальные). В каком случае идикатор выйдет из строя быстрее, когда катоды медленно пылят или когда пылят много (ток больше)? В импульсном режиме средний ток совпадает со статическим. Но вот распыление от тока линейно или нет? В зависимости от ответа на этот вопрос, выйдет ответ больше среднее ли испарение с катодов в импульсном режиме по сравнению со статическим.

Отбросьте всякие сомнения...

Что в руки взять нельзя - того для вас и нет,

С чем не согласны вы - то ложь одна и бред,

Что вы не взвесили - за вздор считать должны,

Что не чеканили - в том будто нет цены.

Не рекомендуйте. Вам это не идёт. Но раз в дело пошли наезды с "рекомендациями", стало быть, аргументов нет. А раз вас так покоробило от цитаты из Фауста, стало быть, вы явно не в себе (вечная обиженка?) и любые замечания пытаетесь перевести на оппонента (выше уже был такой случай).

Интересный подход, хотя и местами спорный, во многом соглашусь с предыдущими комментариями, но все равно плюсик. По поводу "панелек" - без них у меня в тишине слышно когда лампа работает - какое-то жужжание, правда и длина выводов была около 25 мм, после жесткой посадки на суперклей, жужжание заметно стихло. Вибрации? Индикация динамическая, возможно из-за этого.

Вот https://habr.com/ru/articles/170551/ можно сравнить со статьей 10-летней давности про подобные часы. По той статье даже сделал несколько часов, но с иной схемой до 155ИД1

Отличная статья

Нравится.

Но, не смотря на отсутствие светодиодной "досветки" - сделать замечания надо:

Хоть какую-то защиту от пропадания НТП предусмотреть полезно;

Вместо оптронов - вполне можно обойтись 300 В транзисторами (MMBT/MPS/PZT)A42 (нижний ключ и предварительный каскад верхнего) и A92 (верхний ключ). Если нижний ключ сделать по схеме с общей базой - будет бесплатная стабилизация тока сегментов.

Подсветку сделать элементарно, просто добавив адресные светодиоды типа ws2812b. Транзисторы я раньше использовал, но применение оптронов значительно упростило схему, плюс имеется развязка с высоковольтной цепью. Что касается NTP, то проблем не возникало, даже если сервер не ответит, время не собьётся, а при следующей синхронизации обновится.

Постарался запутать слова, наверное, - я всецело одобряю отсутствие подсветки баллонов.

Развязки в текущей схеме - нет.

Развязки в текущей схеме - нет.

Странно это читать. Посмотрите схему подключения ламп.

Ее действительно нет. У источника 200 в и источника питания логики - общий gnd. Поэтому использование оптронов бессмысленно, действительно можно было бы обойтись более дешевыми транзисторами.

Удачи с выживанием вашего микроконтроллера при пробое транзистора.

Вероятность пробоя транзистора с напряжением пробоя 300 В при коммутации 200 (без индуктивной составляющей) - достаточно мала.

Более того, добавив 2 детали - можно защитить от этой вероятности все выходы на индикаторы.

Раз в шесть часов 8266 ходит за временем. Но и без синхронизации все работает достаточно точно.

Исходными файлами самой платы не поделитесь? Как раз в долгом ящике лежала идея разработки таких часов с синхронизацией через интернет (правда рассматривал Ардуино за основу)

Гербер файлы устроят? Но в современных реалиях я бы рекомендовал использовать микроконтроллер eps32, там достаточно выводов для управления лампами, что снимает необходимость использования дешифраторов для размножения контактов. Плата получится компактной и простой (если использовать динамический тип индикации).

Для первого опыта - более чем устроят) планировал собрать наиболее простую рабочую версию, а уже в дальнейшем постепенно заниматься доработкой по мере необходимости

Добавил ссылку в конце статьи на GitHub с проектом платы и исходным кодом прошивки.

Hidden text
Yet another nixie clock
Yet another nixie clock

Не так давно тоже решил сделать еще одни часы с ламповыми индикаторами. Основной концепцией стало совмещение прошлого и настоящего. Поэтому в качестве духа современности решил сделать платы с smd монтажом, как сердце проекта использовать мк RPI pico и адресные светодиоды ws2812b. Ну а чтоб уж совсем злободневно стало - код писал на micropython.

Отлично получилось! Почему бы вам не написать статью о этом проекте? Было бы интересно почитать.

Hidden text

Недавно сделал современные часы-информер на восьми матрицах 8х8. Основной контроллер - esp8266 с самосборной прошивкой Tasmota, доп. платы - BH1750 и DS3231.

BH1750 отслеживает освещенность в кухонной зоне, уровень в lux отправляется на сервер Homeassistant (НА). Яркость часов меняется либо с сервера НА по mqtt, либо локальным скриптом модуля esp, все это в соответствии с освещенностью. Над разделочной зоной - линейная LED подсветка с диммированием, ее 'стартовая' яркость также зависит от уровня освещенности.

Плюс к этому с 7ч утра и до 23ч эти часы работают информером: НА один раз в минуту отправляет в mqtt топик часов текущую температуру и влажность на улице, бегущей строкой.

Если дома никого нет - индикация часов полностью отключается экономя ЭЭ.

Красиво!

А на пикабу оказались более дотошные технари. Резкие выражения свойственные там немного сгладил:

Схема нарисована не совсем ясно. МАХ1771 - питается "из ниоткуда" и +200в - уходят "в никуда", и подобных косяков - еще хватает (выходы с дешифраторов на оптроны - обозначены ХЗ как). Если кто возьмется воспроизводить -  конечно можно догадаться, но надо догадываться (что для нормального оформления КД - неприемлемо). Кстати диод 1n4007- в таких схемах - не комильфо, хорошо бы что-нибудь быстрое: UF4007, STTH208, HER108, ... благо сейчас такого добра - как грязи. 10оптронов, заместо 1 155ид1 - решение сомнительное, уж как минимум, "с низу" - можно было тупо полевики прилепить, причем по 2шт в SOIC-8. У дешифраторов 4028B ака 1561ИД1 - максимальный выходной ток в "1" - 100-300мка (при питании 5 в), в зависимости от производителя, а вы ими светодиоды оптронов светите... Там бы нормальную логику 74HC138  74AC138, на аноды  и таки полевики с выходов 4028B  (которые по затвору не потребляют ничего).  Короче идея неплохая, но реализация - сомнительная. Схемотехнику желательно подучить.
...
Ну и классика для проектов с espxxxx - проводники под антенной, тогда как там ничего не должно быть

Автор, не расстраивайтесь от замечаний. Товарищ вам написавший на пикабу, много раз давал дельные и очень развёрнутые рекомендации. Часть я даже воплотил в реальном железе.

Это называется докопаться до столба. Нормальный специалист поймет схему. И МАХ1771 не питается "из ниоткуда", тот случай, когда смотрю в книгу и вижу фигу. А что касается рекомендации по применению компонентов, то это полный бред, но в своих проектах вы можете делать что хотите.

Да меня также критиковали там же, когда обсуждали оптроны сверху тоже для индикатора, но немного другое включение, где они более оправданы. Ругали за два PC817 последовательно т.к. высоковольтных не было.

Просто делайте как считаете нужным и не слушайте разного рода "экспертов", которые эксперты только на словах.

Автор, не расстраивайтесь от замечаний. Товарищ вам написавший на пикабу, много раз давал дельные и очень развёрнутые рекомендации. Часть я даже воплотил в реальном железе.

Всё по Фрейду. Зачем меня впутывать в ваши детские игры?

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий