Stavebnice digitálních hodin s elektronkou

Společnost Adafruit nabízí stavebnici digitálních hodin, kde jako zobrazovač používá ruskou elektronku, přesněji vakuový fluorescenční displej (VFD).

Vakuový fluorescenční displej

V principu jde o přímo žhavenou triodu s více anodami, které jsou pokryty vrstvou luminoforu. Emitované elektrony z katody dopadají na anodu a ta vyzařuje viditelné světlo. Napětím na mřížce se reguluje anodový proud.

VFD zobrazovače se vyrábí od konce šedesátých let, ale kvůli relativně vysoké ceně a spotřebě jsou často nahrazovány LED a LCD zobrazovači. V řadě profesionálních aplikací se však pro svůj vysoký jas a spolehlivost stále používají a několik výrobců je dále vyvíjí.

Vyrábí se jako jednoznakové, víceznakové i grafické. Konstrukčně mohou vypadat jako elektronky nebo jako LCD displeje.

Pro podrobné informace ohledně VFD bych vás odkázal například na práci Bc. Daniela Mitáše.

Stavebnice

V této stavebnici je použit jako VFD zobrazovač ruský model IV-18. Obsahuje 8 sedmisegmentových číslic s desetinou tečkou. Před první číslicí je ještě v horní části tečka. Zobrazovač svítí modře, někdy do azurova.

Pokud je stavebnice aktuálně nedostupná, je to obvykle z důvodu, že toto VFD není k sehnání za rozumnou cenu.

Další vlastnosti:

nastavitelný jas,
alarm s nastavením hlasitosti,
nepřesnost menší než 2 s/den,
provoz na záložní baterii až 2 týdny,
režim zobrazení 12 nebo 24 hodin,
zobrazuje den a datum,
u budíku 10 minut „dospání“,
software i hardware je open source,
rozměry 12,5 cm x 7,4 cm x 3,3 cm,
síťový adaptér 230 V/ 9 V je v balení (nutno dokoupit mechanickou redukci na naši zásuvku).

Před sestavováním je třeba zmínit, že v zapojení se pracuje s napětím až cca 70 V.

Jak je vidět na obrázku výše, desku plošných spojů je třeba osadit součástkami, takže budete potřebovat:

Základem hodin je mikrokontrolér ATmega168V-10PU, který je dodán již naprogramovaný. Jako budič zobrazovače je použit MAX6921. Pro dosažení požadované přesnosti je v hodinách krystal. K zálohování času při výpadku síťového napájení slouží knoflíková 3 V baterie CR1220. Pro alarm je použit piezo měnič. Kryt se skládá z několika dílů z laserem řezaného plexiskla.

Návod je podrobný s fotografiemi a je v něm upozorněno na různá rizika poškození součástek (MOSFET tranzistory statickou elektřinou, prohození vývodů u VFD, atd.).

Na webu najdete také možnosti dodatečných úprav, schéma zapojení, obraz desky plošných spojů a další informace. Cena stavebnice je cca 85 dolarů. Pro nákup zboží z USA můžete použít službu Shipito.

Stavba digitálních hodin bývala dříve oblíbená i v Československu, kdy se stavěly hlavně hodiny s digitrony. Digitron může vypadat podobně jako „elektronkový“ VFD (též Itron), ale princip je jiný. Před časem jsem tu psal o stavebnici šachů s digitrony.

Další stavebnice hodin, navíc s dopravou zdarma, najdete zde.