Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik VFD Uhr mit KA1016XL1 IC


von Peter P. (retnet)



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Hallo zusammen!

Gleich vorweg möchte ich sagen, dass ich mich mit Elektronik sehr wenig 
auskenne. Ich kann Löten (auch SMD), Bausätze zusammenbauen, prinzipiell 
die Funktionsweise von Beauelementen verstehen und einfache Pläne lesen. 
Wenn es aber zum "warum" kommt, bin ich meistens überfragt.
Daher bitte alles wie einem Kleinkind erlären xD

Also, Ich möchte eine einfache Uhr mit einem VFD Display (IVL2–7/5) 
bauen.
Dazu habe ich mir einen passenden IC (KA1016XL1) mit dazugehörigem 
Schaltplan besorgt.
(beides ist noch am Weg, weshalb ich leider - oder zum Glück - noch 
nicht einmal probieren kann)


Beim Shaltplan blicke ich aber nicht mehr durch.
Ich habe ihn auch einfach mal in ein Programm übertragen in der Hoffnung 
dass sich dann alles aufklärt, aber Fehlanzeige.
Ich habe den original Plan (IC universal electronic clock driver 
KA1016XL1) und meine "Interpetation" (Einfache_uhr_Schematic-2.pdf) 
einmal angehängt.

Meine Fragen dazu:
1) habe ich das richtig übertragen?
2) Warum zum Teufel wird hier überall mit negativen Spannungen 
gearbeitet?
3) Warum geht man an die Anode und das Grid mit MINUS 24V?!
4) In einer Anderen Zeichnung zu dem IC (Schaltung.gif) liegen, genau 
umgekehrt, auf Pin 15 GND und auf Pin 12 Vcc. (hier wird aber mit 7 
Segment LED bausteinen gearbeitet, nicht mit einem VFD)
5) Warum wird das Grid "Stunden Zehnerstelle" mit der Anode der Punkte 
verbunden?
6) Welche Version beim Quartz-Oszillator ist "besser"?
7) Wenn ich nur das Display ausschalten, aber die Uhr weiterlaufen 
lassen möchte, wo muss ich schalten? (ich möchte einen Schalter einbauen 
mit dem das VFD ein und ausschaltbar ist)


So und jetzt die Frage der Fragen, wo ich komplett anstehe: Wie kann ich 
aus 6V DC (2x CR2 Batterien) ca 2,4V für die Heizung, -15V für den IC 
und ca -24V für Grid und Anoden machen?
Das ganze soll auf alle Fälle Batteriebetrieben (darum das VFD 
ausschaltbar) und so klein wie möglich werden (wenn ich das hinbekomme, 
möchte ich eine Zweite als Armbanduhr bauen).

Hier noch ein Link zum Datemblatt des IVL2–7/5 
http://loststeak.com/ivl2-75-vfd-datasheets/
Und hier einer von einem einfachen batteriebetriebenen VFD Tester 
http://www.tubeclockdb.com/vfd-tubes/100-simple-vfd-tester.html (hier 
geht man korrekt mit PLUS an die Anode und das Grid)

Ich hoffe ihr könnt mir ein Bisschen weiterhelfen :)


Edit: wie kann ich das versehentlich hochgeladene Bild "Schaltung.jpg" 
löschen?

: Verschoben durch User
von TickTack (Gast)


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Wenn man schon eine VFD-Uhr mit ru. Bauteilen zusammenbauen möchte dann 
besorgt man sich den КР145ИК1911 und der Drops ist so gut wie gelutscht.
Kaum externe Bauteile, recht einfache Stromversorgung und alles einfach 
auf einer einseitigen Platine unterzubringen.

Gruß

von Peter P. (retnet)


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Danke schon einmal für den Tipp mit dem KP145IK1911. Ich hatte den auch 
schon im Auge, aber leider findet man so gut wie keine Informationen 
über den Chip. bloß ein zwei Pläne, die aber auf zo ziemlich das Selbe 
hinauslaufen wie beim KA1016XL1. Der Einzige wirkliche Unterschied 
scheint zu sein, dass man keine Widerstände braucht, und mit zwei 
Spannungen (27V und Heizung) auskommt.
Dafür ist er deutlich größer.

Noch eine Frage zu DC DC Convertern:
Wenn ich mir sowas kaufe 
https://www.conrad.at/de/dcdc-wandler-print-gaptec-1s7e-0524d15up-5-vdc-24-vdc-24-vdc-84-ma-1-w-anzahl-ausgaenge-2-x-1603701.html 
ist das so einfach wie ich es mri gerade vorstelle, ich gehe auf der 
einen Seite mit 5V hinein und bekomme auf der Anderen Seite +-24V und 
GND hinaus?!

Und, wie soll ich diese +-V Angaben verstehen?! Bedeutet das, zwischen 
+24 und -24 sind 48V Unterschied, und zu GND sind es jeweils 24?!
Warum macht man das?

von Peter P. (retnet)


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Keiner mehr eine Idee?! :(

Ich habe mir jetzt einmal die Stromversorgung angesehen, unter der 
Annahme, dass diese DC DC Wandler von Conrad so einfach funktionieren 
wie ich es mir vorstelle...

Darf man das so wie in meiner Zeichnung machen?

Also ich gehe mit 6V aus zwei CR2 Batterien hinein, durch eine Diode 
(erstens um ein bisschen Spannung abzubauen und zweitens als 
Verpolungsschutz). dann gehe ich parallel zum -24V und -15V Converter 
wobei ich deren GNDs verbinde (darf man das machen?)
Dann mache ich aus den -24V 2,5V indem ich den dritten DC DC Converter 
verkehrt (-24V and GND und 0 an Vin) anschließe.

Ist das richtig so? Ausbaufähig? Oder kompletter Schwachsinn?

Wenn das grundsätzlich so passt, kann ich einfach nach der Batterie 
einen Schalter zum 24V Converter einbauen, um das Display ein und 
auszuschalten?

Diese Spannungswandler sind leider recht teuer, weshalb ich nicht 
einfach experimentieren möchte :/

von Peter P. (retnet)


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Hat denn wirklich niemand eine Ahnung? :(

Besonders die Stromversorgung macht mich verrückt, weil es einfach 
keinen Sinn ergibt, dass and der Anode -24V anliegen sollen... Warum?! 
WARUM?!

Die Anode sollte doch ca 20-30V ÜBER der Heizung liegen (wie bei dieser 
Zeichnung zB 
http://www.tubeclockdb.com/vfd-tubes/100-simple-vfd-tester.html)

Wenn ich mein Display wie in dem Link anschließe, funktioniert alles... 
anders heum - wie zu erwarten - nicht...

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Peter P. schrieb:
> Besonders die Stromversorgung macht mich verrückt, weil es einfach
> keinen Sinn ergibt, dass and der Anode -24V anliegen sollen... Warum?!
> WARUM?!

Tun sie doch nur über R1 - R12, das sind Pulldowns auf Minus, wenn das 
Segment aus sein soll.
Der Heizfaden liegt auf -24V Level (+/- seine Wechselspannung von etwa 
2-3V). Wenn der Chip ein Segment leuchten lassen will, zieht er Grid und 
Anode auf Masse.
Am besten benutzt du einen DC/DC Wandler mit +/- 15V Dual Ausgängen, 
dann betrachtest du den Mittelpunkt der zwei Spannungen als die -15V 
Chipversorgung, das ganz untere Ende mit etwa -30V als Speisung für die 
-25V im Plan und das obere Ende (die ursprünglich +15V des Wandlers) als 
GND.

Dann bleibt nur noch die Speisung des Heizfadens.

: Bearbeitet durch User
von Peter P. (retnet)


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Danke!
so betrachtet ergibt das alles wieder Sinn... das heißt der Chip 
schaltet die Anoden und Grids auf GND wenn sie aktiv sein sollen... und 
GND aus Sicht von -24V ist natürlich +24V

Aber ergibt sich dann nicht trotzdem ein Kurzschluss, da ja vor den 
Wiederständen die -24V anliegen?!

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Peter P. schrieb:
> Aber ergibt sich dann nicht trotzdem ein Kurzschluss, da ja vor den
> Wiederständen die -24V anliegen?!

Nö, die sind ja sehr hochohmig und alles andere als ein Kurzschluss. Sie 
sorgen für definiertes Ausschalten des Segments, indem sie es auf das 
gleiche Potenzial wie Kathode/Heizfaden bringen.

: Bearbeitet durch User
von Peter P. (retnet)


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Ok, super - danke. Du hast mir schon einmal sehr geholfen.

Kann ich die Stromversorgung so machen?
Verwendet habe ich den 
https://www.conrad.at/de/dcdc-wandler-print-gaptec-1s7e-0515d15up-5-vdc-15-vdc-15-vdc-68-ma-1-w-anzahl-ausgaenge-2-x-1603700.html?sc.ref=Product%20Details 
+/-15V DC/DC Wandler.

Und reicht es, wenn ich die Heizung ausschalte um das Display 
abzuschalten?
Eigentlich dürfte dann nur mehr der Controller Strom ziehen (da zwischen 
den Elementen/Grids und der Heizung kein geschlossener Kreislauf ist)

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Peter P. schrieb:
> Kann ich die Stromversorgung so machen?

Das Filament wird dann mit Gleichstrom geheizt, was normalerweise dazu 
führt, das es auf einer Seite hellere Segmente als auf der anderen Seite 
gibt. Den 56 Ohm Widerstand musst du vorher checken, niemand mag 
durchgebrannte Heizfäden. Also keinesfalls mehr als die erlaubte 
Spannung des Heizfadens raufschicken.

Ansonsten sollte es so klappen. Den 120 Ohm Widerstand wirst du dir 
sparen können, da ja -24 bis -35V erlaubt sind, minus 30V sind also ok.

Peter P. schrieb:
> Und reicht es, wenn ich die Heizung ausschalte um das Display
> abzuschalten?

Zuerst mal ja. Allerdings sind die Pulldown Widerstände weiter aktiv und 
verbraten Energie, wenn auch nicht so viel. Evtl. solltest du mit der 
Heizung zusammen auch die -30V abschalten.

: Bearbeitet durch User
von Anshuman (Gast)


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Please help me to design this properly. I think I've perfectly wired the 
components but when I short circuit the other ends of 100K resistor 
(other ends are connected to the anodes and grids) to the ground all 
segments of the VFD is glowing. What is wrong here? The clock is not 
functioning> I sthe chip faulty? But when i touch sometimes the pin 14 
of the chip the VFD starts flickering.
Would appreciate your help.

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