Az óra időalapja.

A NUMITRON óra időalapját és működtetését Sooty által épített MULE óra vezérlője adja. Az ő cikkében a működést pontosan leírta. A MULE óráról született fórumon is minden megtalálható.

Ezt nem részletezném csak nagyvonalakban vázolom.

A kapcsolás PIC 16F628A mikrovezérlőre épül. Ki van egészítve egy RTC valós-idejű órával valamint RC5 infra távirányítóval is vezérelhető. A kimentén a vezérlés multiplexer alapon történik.

Az RTC valós-idejű órának saját lítiumos akkumulátora van, ezért a tápfeszültség eltűnése után is megőrzi a beállított időt.

Rendelkezik egy piezo hangjelzővel, amelyet a PIC egyik kimenetére kötött tranzisztor vezérel. A piezo aktív típusú. 

2 db nyomógombbal (SW1 és SW2) vagy távirányítóval lehet az időt beállítani és a funkciókat váltani.

A bemutatott NUMITRON órában lévő PIC továbbra is tudja a DCF77 vevő fogadását. A rajzon ezt nem ábrázoltam, mert nálam ez elmaradt. Aki szeretné, minden további nélkül a PIC 17-es lábára kötheti a vevőt, és azonnal működni is fog.

A NUMITRON csövek vezérlése.

Mivel a NUMITRON hajdanán TTL rendszerekhez lett kitalálva ezért úgy tartottam illendőnek, hogy az időalapon kívül az összes többi IC TTL lesz.

A NUMITRON vezérlése rendkívül egyszerű. De mivel nem félvezetőről beszélünk, ezért a multiplexeres alkalmazás miatt minden szegmens elé be kell építeni egy diódát. Ez soknak tűnhet, de ha arra gondolunk, hogy egyoldalas PCB esetén úgyis minden szegmenshez egy átkötés kellene akkor már nem is olyan nagy dolog. Ugyanannyit kell forrasztani.

Mivel a cikkben egy 6 csöves órát építünk ezért multiplexeres vezérlés esetén 16%-os kitöltési tényezőről beszélnünk. Emiatt a NUMITRON csövekre érkező feszültséget fel kell emelni, hogy a szegmenseken legyen elég teljesítmény az izzószálak felmelegítéséhez. Ehhez 10-12V DC tápfeszültség szükséges.

A PIC multiplexeres kimeneteit 2 db TTL IC dekódolja. Egyik a NUMITRON közös pontjait kapcsolja. Az előző verzióban a csövek egyik dekodere SN7442 volt. Pár utánépítőnél jelentkezett egy olyan probléma, hogy nem minden IC működött azonosan. Az újabb példányokban változattak a chipben. Hp41C javaslatára ez le lett cserélve SN7445-re. Az IC cserén kívül csak 6 db ellenállsát kell betenni. Az SN7445 azonkívül, hogy TTL technológiájú annyiban különbözik az eredeti MULE CD4028-as IC-től, hogy a kimentén az aktív szint a "0", tehát pont az inverze.

Az SN7445 kimenete tranzisztorokon keresztül hajtja a csöveket. Mivel a csövek közös pontjának feszültsége csak max. 12V, ezért szinte bármilyen kisfeszültségű PNP tranzisztor megfelel. Csak az Ic áram legyen legalább 500 mA a megfelelő tartalékolás miatt.

A másik IC a már jól ismert SN7447 BCD-ről 7 szegmens dekóder. Itt alkalmazható az LS sorozat vagy az SN7446, SN74247 is. Az SN74247 annyiban tér el, hogy a "6"-os és "9"-es számokat másként írja ki. Ezek közvetlenül képesek a NUMITRON csövek meghajtására minden más kiegészítő nélkül. A NUMITRON szegmensei a diódák után közösítve vannak a dekóder kimenetére kapcsolva. A diódák típusa a közismert 1N4148. Ennek az árama max. 100 mA lehet, ami elég a szegmensek elé.

Minden TTL IC tápfeszültség csatlakozásához illik egy 100 nF-os kapacitást tenni!

A NUMITRON csövek alsó megvilágítása.

Mint minden hasonló felépítésű retró órát szerintem kötelezően el kell látni a csöveket megvilágító LED-ekkel.  Az óra látványosságát és feltűnő megjelenését nagyban növeli. Ez egy - szintén TTL alapú - SN7474 típusú kettős D típusú flip-flop-al került megvalósításra. Ennek kapcsolására beépítésre került az SW3 jelű nyomógomb. A nyomógomb megnyomásával az IC kimenete logikai szintet vált. Ez 6 db párhuzamosan kapcsolt LED-et működtet egy közös áramkorlátozó ellenálláson keresztül.

A csövek közötti elválasztó pont mini izzóból lett kialakítva. Az izzó színhőmérséklete azonos a NUMITRON csővel, ezért kellemesen kiegészíti. A 2 db mini izzó sorba van kötve a kevesebb vezetékezés érdekében.

Az óra tápegysége.

Mint szó volt róla a NUMITRON végtelenül egyszerű cső. Semmi különleges feszültséget nem igényel. Szintén utánépítési tapasztalatok, hogy a külső tápegységek feszültsége elég nagy szórást mutat. Ezért az eredeti kapcsolás tápegysége módosításra került. A NUMITRON meghajtó feszültségét egy LM317-en keresztül vezetjük a csövekre. Így szabályozható a csövek feszültsége. Továbbá nem érzékeny a bemeneti feszültségre.

Másik változtatás, hogy beépítére került egy diódahíd is. Így 8-10VAC-ról is üzemeltethető. Ha valakinek mégis DC-s tápja van akkor a diódahídat be sem kell építeni, csak 2 átkötést betennie.

Az működtető IC-k számára a feszültséget egy 7805 stabilizátor IC állítja elő. Fontos, hogy a 7805-ös stabilizátor IC-re hűtőlemezt vagy kis hűtőbordát kell szerelni. Az 5V-os elemek kb. 250-300 mA-t vesznek fel. A stabilizátor IC-n 7V esik és 0,3A halad át. Könnyen kiszámítható, hogy ez több mint 2 W disszipációt jelent! Az LM317 IC-t nem kell hűteni. Minimális a melegedése.

A külső tápegység alkalmazásának azaz előnye, hogy a PCB-n nem foglal helyet, és bárki fiókjában lapulhat egy. Érintésvédelmi szempontból fontos, hogy nem kerül az óra paneljére 230V-os hálózati feszültség és mi is törpefeszültséggel dolgozunk.

A külső tápegység paraméterei 230VAC/9VAC, legalább 5-600mA árammal. Ha DC-s tápegységet használunk akkor 230VAC/10-12VDC, szintén 5-600mA. Elég, ha a tápegységben van egy greatz híd és egy néhányszáz µF-os kondenzátor. A tápegységnek hagyományos vasmagosnak kell lenni. A DC-s kapcsolóüzemek zavarhatják az órát. Az órában nincs szekunder oldali védelem, ezért hőfokvédelemmel ellátott tápegységet kell használni. A tápegység dugója 5,5mm-es standard vég.

A NUMITRON óra kapcsolása.

A rajz az óra teljes kapcsolását tartalmazza.