Image103 (2)

Forum Czytelników

l ampy Nixie - młodsi koledzy elektronicy powiedzą pewnie ■ a cóż to takiego? To są po prostu wyświetlacze, tyle że lampowe. Kto by przypuszczał, że w dobie mikroprocesorów i wyświetlaczy LCD, te stare podzespoły wrócą jeszcze do łask. Niżej opisany zegar Nme to przykład połączenia techniki mikroprocesorowej z sentymentalną techniką retro.

Retroposzu kiwania

Historia mojego zegara Nixie zaczęła się całkiem niedawno, bo od ukazania się artykułu w grudniowym EdW na temat wyświetlaczy, między innymi lamp Nixic. W sklepie z różnymi artykułami z demobilu kupiłem kilka sztuk lampNixie. Były to lampy LC-513, nie-.stety bez cokołów, i LC-531, mające długie wypiowadzenia, które można lutować bezpośrednio na płytce drukowanej. Ogarnęła mnie obsesja zbudowania zegara opartego o te lampy - zegara Nme. Miałem już lampy, ale co dalej'* Z pomocą przyszedł mi Internet. Znalazłem w sumie tylko 2 projekty zegarów. W pierwszym momencie przeraziła mnie perspektywa stosowania egzotycznych (jak dla mnie wtedy) tranzystorów MPSA-42 i to w dużej ilości. Chciałem zastosować jakiś układ z serii ULN, zawierający tranzystory średniej mocy. Moje wątpliwości rozwiały się, gdy porównałem dane z kart katalogowych tranzystorów MPSA i układów ULN. Dopuszczalne napięcie pracy dla tranzystorów wynosiło 300V, podczas gdy dla układu ULN napięcie to wynosiło 50V. Tak więc nie pozostało mi nic innego, jak zastosować MPSA-42 do załączania katod lamp Nixie. Słyszałem też o układach 74141, przystosowanych do pracy z lampami; wysokimi napięciami, ale nigdzie nie mogłem ich dostać. No dobrze, problem sterowania lampami miałem już rozwiązany. Lampy leżały w szufladzie w oryginalnych pudełkach, a ja starałem się rozwiązać kolejny napotkany problem: zasilanie. Do poprawnej pracy lampy Nixie potrzebują napięcia 120V i wyższego. Zastanawiałem się, skąd wziąć takie napięcie. Zakup transformatora z odpowiednim odczepem? Za drogie. Przetwornica? Zbyt skomplikowałaby układ. Byłem w kropce i pozostawałbym nadal, ale coś mnie pod-kusiło, żeby zajrzeć do szuflady i przyjrzeć się zakupionym niedawno lampom. Okazało się. że w pudełku wraz z LC-531 znajduje się ory ginalna instrukcja wraz z tabelą parametrów elektrycznych i mechanicznych, rozkładem wyprowadzeń i niewielkim schematem pokazuj ącym układ pracy.

Okazało się, że lampę LC-531 można zasilać wprost z sieci. Potrzebny jest tylko pro stownik i rezystor ograniczający prąd. Według producenta, dla LC-531 wartość rezystora wynosić miała 51±5kQ, czyli zastosować mogłem rezystory 47, 51 i 56kfi, a ponieważ im mniejszy prąd płynie przez lampę, tym dłuższa jej żywotność, zastosowałem najwięk szy z nich, czyli 56k£L Kolejny problem miałem już rozwiązany Przede mną niestety następny: jak sprawić, żeby zegar poprawnie wyświetlał czas? Do głowy przychodziły mi różne pomysły: zastosowanie dekoderów (4051 dla dziesiątek i 4067 dla jednostek) i sterowanie ich kodem BCD. Okazało się, że musiałbym zastosować procesor o wielu wyprowadzeniach (drogie rozwiązanie), a i układy 4067 jako mało popularne też sporo kosztują. Spróbowałem czegoś tańszego. Liczniki 4015 to był kolejny mój pomysł. Studia literaturowe na ten temat wykazały, że trzeba by specjalnie zmuszać te liczniki, żeby wystawiały stan aktywny na jednym tylko wyprowadzeniu, przesuwającym się „w głąb’’ licznika, inaczej pozapalałyby się wszystkie cyfry w lampie. Pomysł z zastosowaniem 4015 odłożyłem na bok. Kolejną kostką, jaką się zainteresowałem, był licznik 4017. Okazał się rozwiązaniem idealnym. Nie dość, że tani i łatwo dostępny, to wystawia stan wysoki tylko na jednym wyprowadzeniu. Można łatwo skracać cykl zliczania do dowolnej liczby mniejszej od 10 poprzez zwarcie odpowiedniego wyprowadzenia licznika z wejściem RESET. Dalej poszło jak z płatka, a ostaimm problemem stało się taktowanie, czyli skąd wziąć stabilne źródło o częstotliwości 1Hz? W Internecie znalazłem rozwiązania synchronizacji z napięciem sieci, jednak zważywszy na niestabilność częstotliwości „napięcia w gniazdku” odrzuciłem ten pomysł. Przypomniały mi się wtedy lekcje z Mikroprocesorowej Oślej łączki, gdzie pan Piotr Górecki pokazywał, jak robić zegary na poczciwym ‘2313 i wyświetlaczach LCD. Kilkugodzinna lektura zaowocowała szkicem odpowiedniego programu. Przy okazji dowiedziałem się, jak w łatwy sposób wykonać ustawianie zegara, o czym wcześniej nic pomyślałem. Podprogram inteligentnych przycisków był rozwiązaniem idealnym. Tak więc mogłem już zbudować zegar i z uporem maniaka zjeździłem całe miasto za częściami. Przy okazji okazało się. że tranzystorów MPSA-42 jest jak na lekarstwo - mieli w każdym sklepie po kilka sztuk, podczas gdy .a potrzebowałem 45! Zirytowany zapytałem w jednym z nich o zamienniki Kobieta tam sprzedająca z grobow ą miną rzuciła mi na ladę katalog zamienników tranzystorów. Okazało się. żc mogę zastosować także tranzystory BF393, więc zakupiłem również te, choć były nieco droższe od MPSA.

Teraz miałem już wszystko: zas ianie lamp wprost z sieci przez oporniki szeregowe. Sterowanie katodami lamp poprzez wysokonapięciowe tranzystory MPSA-42 lub BF393.

54 Sierpień2005 Elektronika dla Wszystkich