Народные ламповые наручные часы из Метро Исход на ИН-17 (v1.2)

676

Сегодня я расскажу как собрать наручные часы на газоразрядных индикаторах как в игре Metro Exodus самостоятельно и легко. Его можно собрать буквально за вечер на кухне. Специально для вас я разработал печатные платы которые можно заказать на заводе за несколько баксов. Но, в то-же время, можно изготовить их самостоятельно по технологии ЛУТ.

Архив со всеми материалами для изготовления таких же часов (платы, прошивка, 3D модели) - Narodnie IN-17 V1.2

Изменения:

  • Перенесены катушка и транзистор повышения напряжения на верхний слой платы. (чтобы уменьшить толщину часов)
  • Кнопки перенесены с UART
  • Передвинул разъем с неиспользуемыми выводами Артдуино.
  • Добавлен транзистор, который оключает аналоговый вход измереня напряжения от аккумулятора. (чтобы нормально работало харакири)

Наконец-то, приехали  заводские платы от JLCPCB.

Вот схемы обих модулей:

Нам нужны компоненты. Вот все что понадобится, за исключением паяльных принадлежностей, проводов, и аккумулятора. Тут каждый пусть ориентируется на свои возможности. В статье есть перечень всех необходимых деталей.

ID Название На плате Корпус Количество
1 Микроконтроллер Arduino Nano (или китайская копия) U1 ARDUINO_NANO1 1
2 Модуль питания WeMos D1 Mini Battery Shield U3 WEMOS_D1_MINI_SHIELD 1
3 Часы реального времени DS3231 RTC Module U2 DS3231 RTC 1
4 Высоковольтный дешифратор К155ИД1 U11 DIP16 1
5 Индикатор ИН-17 N1,N2,N3,N4 IN-17 4
6 Датчик света H8 1
7 Синий светодиод 5мм H9 1
8 Пьезо пищалка H7 1
9 Оптопара TLP627 U4,U7,U9,U8,U10 DIP-4_W7.62MM 5
10 Неонки NEON NE-2 U5,U6 NE-2 5X12 2
11 220uH L3 7*7*4 1
12 WJ300V-5.0-2P P2 CONN-TH_2P-P5.00_WJ300V-5.00-2P 1
13 BYV26C-TAP D14 SOD-57 1
14 1N4148W D1,D2 SOD-123FL_L2.6-W1.6-LS3.4-RD 4
15 1N4148WS D11,D10,D9,D8,D7,D6,D5,D4,D3,D12 SOD-323-F 10
16 10k R12,R17,R20 R0805 3
17 1k R8,R6 R0805 2
18 100k R7,R1,R2,R3,R10 R0805 5
19 100R R22,R16 R0805 2
20 22 R4 R0805 1
21 470K R5 R0805 1
22 4,7K R9 R0805 1
23 330K R11 R0805 1
24 470 R13 R0805 1
25 BC846 1B Q5,Q3 SOT-23(SOT-23-3) 2
26 IRFR320TRPbF Q2 TO-252-2 1
27 IRLML5203TRPBF Q6,Q1,Q4,Q9 SOT-23(SOT-23-3) 2
28 4.7uF C9 CAP-D8.0XF3.5 1
29 100u C10 CAP-D6.3XF2.5 1
30 1u C1 C0805 1

Самое главное достать газоразрядные индикаторы ИН-17. Их уже давно не производят, но в свое время, произвели в огромном количестве, и найти их возможно. Как новые лампы так и БУ могут оказаться нерабочими, будьте осторожны. Если будет выбор, следите чтобы лампы были одного года выпуска и с одинаковыми цветами сетки и изоляторов. Все остальное можно купить в ближайшем радиомагазине, или заказать в Китае, что дешевле. Пока ждете платы, и детали доедут.

Из основного тут Arduino Nano - мозг системы.

Модуль питания - заряжает аккумулятор, питает всю схему

Модуль часов реального времени - благодаря своему мини аккумулятору не перестают идти даже когда сами часы отключены.

А так-же немного рассыпухи. Уделить внимание стоит советскому высоковольтному дешифратору К155ИД1, его можно купить не везде, но найти не трудно. И оптопары TLP627 лучше купить с запасом, т. к. много брака.

Высоковольтный конденсатор на 4.7 микрофарада постарайтесь найти как можно меньшего размера.

Приступаем к пайке. Тут ничего сложного. Благодаря маске на заводской плате, детальки паяются легко и аккуратно. Компонентов немного, и можно легко запаять их паяльником. Начать стоит с самых мелких SMD деталек.Тут это десяток обратных диодов 1N4148WS. Они спасают соседние с горящим электроды ламп от засветки, что повышает контрастность дисплея. Они очень мелкие, а припаять их нужно правильно - совместить полосочку на диоде с шелкографией на плате. Разглядеть, не вооруженным взглядом полосочку на диоде почти невозможно. Тут нас снова спасает микроскоп. Сначала припаиваем диоды на одну ногу, потом качественно все пропаиваем.

При помощи микроскопа можно даже понаблюдать за процессом пайки, а потом проверить качество проделанной работы.

Таким-же образом припаиваем более крупные детали.

Не перестаю радоваться насколько же удобнее собирать заводские платы. Например резисторы, их тут довольно много и они разных номиналов. Но благодаря шелкографии легко сориентироваться куда какой припаивать. На самодельных платах приходилось продумывать каждый шаг и держать открытой схему и плату в редакторе на компьютере. А номиналы резисторов удобно разглядывать во все тот-же микроскоп.

Взглянем, чего я тут понапоял. Кривенько, но на скорость не влияет.

На второй,управляющей, плате тоже есть немного транзисторов и резисторов. В основной массе они отвечают за само отключение часов. Запаиваем их аналогично как на круглой.

Забыл на круглой плате сверху запаять детали блока повышающего до 180V, необходимых для питания ламп.

Транзистор и катушку припаиваем согласно маске. А вот с размещение конденсаторов все сложнее. В зависимости от их размера вам придется импровизировать. Я загнул им ножки и раположил так, чтобы они занимали как можно меньше места.

Остальные детали запаиваются согласно шелкографии на плате - ключ к ключу.

Особняком тут стоят лампы. У новых очень длинные ножки, и чтобы удобнее из вставлять в плату, стоит заранее подрезать.

Устанавливает лампы аккуратно, так чтобы все ножки были на своих местах, а сосок в отвертии по центру. Сначала вставьте их все, выровняйте, и только потом можно паять.

Возвращаясь к плате управления, на нее нужно припаять модули. Но сначала в модули нужно ровно впаять гребенки. Для этого удобно использовать брэдборд.

Отдельное внимание уделите модулю часов реального времни. Он поставляется с уже впаянным разъемом. Его нужно аккуратно снять, и выпаять остатки. Главное не греть желтый аккумулятор - его легко испортить.

Когда платы полностью готовы, их нужно соединить проводами достаточной длинны. Их тут 12. Они разделены на 3 группы - 5 проводков, 4 и 3. Нужно соединить соответствующие группы на обеих платах. Первый, квадратный, контакт к первому, второй ко второму и так далее, для каждой группы. Объяснение звучит сложно, но на практике, запутаться тут сложно.

Т.к. я запаиваю эту плату для теста и вам показать, то переферию, такую как синий светодиод и пищалку я запаял прямо на плату. В прошлой версии все это было выведено на проводках в соответствующие места.

Важный момент - прошивка. Фаил прошивки лежит в том же архиве что и герберы плат, но в папке CODE. Для прошивки вам понадобится популярная среда разработки Arduino IDE. При прошивке через USB, часы сразу начнут работать штатно. Но есть нюанс, с кнопки они будут включаться долго - несколько секунд. Это связано с прошитым закрузчиком, который при старте микроконтроллера ждет данных прошивки от чипа USB - UART. Чтобы часы включались мгновенно, нужно снести этот загрузчик. Для этого нам понадобится программатор с переходником. Не пугайтесь. Во первых он стоит очень дешево, а во вторых процедура не сложная. Нужно правильно вставить штырьки в отверстия на Arduino, прижать их и выбрать в IDE пункт «загрузить с помощью программатора».

Вот и все, наш прототип готов. Я потратил на его сборку пару часов и это было приятно. С самодельными платами я возился с неделю.

О всех режимах работы подробно можно посмотреть в предыдущем видео. В этой версии добавился режим показа заряда аккумулятора.

В кратце:

- по нажатию на кнопку включается режим показа времени

- следом термометр

- секундомер, который пищит когда стоит поменять фильтр противогаза

- заряд аккумулятора в процентах

Если сравнивать с прошлой версией то эта выглядит добротнее и надежнее. Проще в сборке.

Но если бы не было неудачных попыток, не было бы и этого годного результата.

Комментарии

Комментарии