Всем привет!
Сегодня решил начать серию статей по сборке часов на ИВ-16. Один из подписчиков прислал мне много всяких индикаторов и я долго не решался начать что-то из них делать. До этого я уже собирал несколько часов на базе индикаторов ИН-14. Но там используется высокое напряжение для ламп, а эти лампы работают от 3,3 В, что упрощает задачу по запитке.
Вообще несколько слов про питание данного девайса. Планирую питать от 5В блока питания, с понижением питания до 3,3 В для ламп. МК и прочая электроника будет так же питаться от 5В.
Нашел статейку в сети, где более-менее интересная схема воплощения есть. С использованием CMD сборок транзисторов Дарлингтона типа ULN2003 и сдвиговых регистров HC595. Вот такая схема была в исходнике.
Всяко лучше чем городить миллион транзисторов на каждый сегмент. Ведь динамическую индикацию на этих лампах не сделать - большая инертность нити накаливания. Они просто не будут успевать гаснуть и загораться. Поэтому все лампы нужно хорошенько запитать, ведь ток при статической индикации будет больше.
На этот случай закупил довольно интересную платку DC-DC преобразователя. И не одну купил, а сразу 3 штуки, чтобы был запас на случай если она окажется не жизнеспособна.
Очень маленькая штучка с несколькими фиксированными напряжениями на выходе. Можно и крутилкой настроить, но для меня это не требуется. Вот так выглядит страница на Али. Стоит сущие копейки.
Вот что пишет нам производитель на данный модуль.
Mini DC-DC 12-24 В до 5 В 3A понижающий модуль питания понижающий преобразователь напряжения Регулируемая эффективность 97,5%
Введение продукта:
1. Входное напряжение: 4,5-24 В постоянного тока
2. Выходное напряжение: регулируемая интеграция и фиксированный выход, задняя сторона может выбрать фиксированное выходное напряжение
3. Регулируемый диапазон: 0,8-17 В, фиксированное напряжение (1,8 В 2,5 В 3,3 В 5 В 9 В 12 В)
4. Выходной ток: 3А (макс.), Фактический тестовый вход 12 В, выход 1,5 А
5. Эффективность преобразования: 97,5% (макс.) (От 6,5 до 5 В 0,7 А)
6. Частота переключения: 500 кГц
7. Выходная волна пульсации: 20 мВ (от 12 В до 5 В 3 А) ширина полосы 20 м.
8. Рабочее напряжение:-40 Цельсия-85 Цельсия
9. Защита от перенапряжения на выходе: нет
10. Статический ток: 0,85 мА
11. Скорость регулировки нагрузки: ± 1%
12. Скорость регулировки напряжения: ± 0,5%
13. Скорость динамического отклика: 5% 200 мкс
14. Защита от короткого замыкания на выходе: Да
15. Защита от переноса входа: нет
16. Включить управление: Да
17. Тип подключения: пайка
18. Способ ввода: пайка
19. выходной способ: пайка/контакт
20. пространство для пайки: 2,54 мм
А вот так выглядит эта платка в реальности.
На эту плату нет отрисовки что за выводы за что отвечают, но основные я понял.
Есть IN+ это входное напряжение, GND - это минус, он общий. И наконец, VO+ - это выходное напряжение. Что такое EN - я не знаю. Есть подозрение на внешнее управление при помощи МК или ШИМ сигнала. Об этом нечего не сказано.
Перемычки на напряжение подписаны - тут все понятно. Есть отдельно перемычка ADJ - это регулировка вручную крутилкой.
Конечно, я решил ее сначала проверить на электронной нагрузке и посмотреть, что будет при 5 В на входе и токе 1 А на выходе, при фиксированном напряжение выхода 3,3 В. Сильно эта приблуда греется?
На первом этапе я запаял перемычку на 3,3 В. Подключил ЛБП и подал 5В. На выходе что-то не дотягивает до номинала. Решил покрутить крутилку и о чудо - есть подстройка. Но увы... не дотягивает до 3,3 В. Менял напряжение на входе, на выходе не изменяется - держит.
Идем другим путем, запаиваем перемычку на ADJ. Теперь регулируем напряжение крутилкой до требуемого. Ну вот, совсем другое дело - выставил 3,28В. Точнее наверное в стоке не сделать. Тут бы нормальный подстроечник, но пока пойдет и так. Начинаем опыты!
Итак, начнем с простого. Подадим на вход 5В и будем нагружать выход до 1А. Первый этап это 300 мА. Тут все стабильно, держит.
Далее прибавляем до 600 мА, 800мА и в конце концов 1А. Добавил фото с ЛБП для оценки КПД. На выходе напряжение не изменялось - 3,28.
При нагрузке в 1А присутствует небольшой нагрев чипа. Но не сильный, палец вполне держит. Погонял немного на нагрузке и выключил. В принципе, мне этого хватит за глаза. Заявлено еще защита от КЗ на выходе, но я не стал проверять, боюсь что не справится, а модулей всего 3 штуки.
С понижайкой вроде разобрались, перейдем к макетированию на Ардуино. Раньше я не писал управление для нескольких сдвиговых регистров, поэтому сделал небольшой макет с двумя семисегментными индикаторами и двумя сдвиговыми регистрами. Регистры подключил каскадами - вывод Q7 завел на вход следующего. Ну использовал функцию shiftOut (); для вывода кода цифр на индикаторы. За один раз эта команда выводит 8 бит информации, поэтому я вызвал её два раза. Ну и собственно все работает. Режим индикации - статический. Подробнее разберу мой супер код в следующий раз.
Решил перейти на производство печатной платы. Вот тут конечно пришлось попотеть. Очень много разводки и все это хотел сделать дома на одностороннем текстолите. Пока сделал первый вариант, посмотрю, что не понравиться в дальнейшем и сделаю изменения.
Не обошлось конечно и без перемычек, тут уж как не крути, а по другому не развести. Пока готова только плата индикации. Плату управления решил сделать ниже этажом. Управлять буду с помощью Atmega328. Просто потому что так умею. Другие не особо хочется ковырять.
В результате неоднократных попыток сделать более-менее приемлемую плату увенчались сомнительным успехом. Некоторые дорожки пришлось поправлять вручную. А местами тонер расплылся, ну короче типичный ЛУТ))).
По функциям - решил будут просто часы. Ну может быть будет еще градусник. А так нафиг больше ничего не нужно. Я даже дату не проверяю не на одних часах, все обычно с телефона посмотреть можно. Ну уж если одолеет меня эта тема, то добавлю еще чего-нибудь....
На этом пока прервусь, а то статья выйдет чересчур огромной и трудно читабельной. Следующий этап это тестирование платы индикации и вывод чисел на индикаторы.
На этом не прощаюсь!
