6 -kohaline Nixie kell / taimer / termomeeter: 4 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

See projekt on umbes 6 -kohaline täpne kell koos NIXIE torudega.

Valikulüliti abil saate valida režiimi AEG (ja kuupäev), taimerirežiimi (täpsusega 0,01 sekundit) ja režiimi TERMOMETER.

RTC moodul hoiab sisemise aku abil kuupäeva ja kellaaega.

PIR -andur on ette nähtud ekraani väljalülitamiseks, kui keegi mõne minuti jooksul kella ees ei liigu.

Pange tähele, et selle projekti jaoks peavad teil olema minimaalsed kuni mõõdukad elektroonilised oskused.

Vastutusest loobumine/ HOIATUS:

See vooluahel tekitab kõrgepinge, mis võib põhjustada elektrilöögi ja/või seadmeid kahjustada.

Tarvikud

Elektroonilised osad:

1. Nixie torud (6)
2. 74141 või 7441 IC (1)
3. Arduino Pro Mini (1)
4. 555 IC (1)
5. 4098 IC (1)
6. RTC DS 3231 moodul (1)
7. LM35 (1)
8. 7805 regulaator (1)
9. MPSA42 transistor (6)
10. MPSA92 transistor (6)
11. IRF740 MOSFET (1)
12. IRF540 MOSFET (1)
13. BC547 transistor (1)
14. 22 K takisti (12)
15. 10 K takisti (7)
16. 1 M takisti (7)
17. 100 K takisti (1)
18. 1 K takisti (1)
19. 2,2 K takisti (1)
20. 220 K takisti (1)
21. 1 K potentsiomeeter (1)
22. UF4004 diood (1)
23. 100 uH 1A induktiivpool (1)
24. 4.7uF 200 -voldine kondensaator (1)
25. 10uF 25 -voldine kondensaator (1)
26. 220uF 25 -voldine kondensaator (1)
27. 100 nF kondensaator (1)
28. 100pF kondensaator (1)
29. 2.2 nF kondensaator (1)
30. ON/OFF lüliti (1)
31. 3 oleku valikulüliti (1)
32. Vajutage nuppu (4)
33. Pistikupesa (1)
34. 9 -voldine seinaadapter (1)
35. Vajadusel mitmeotstarbeline trükkplaat, tihvtide päised jne

Samm: Nixie torude kohta

Enne seitsme segmendi leiutamist olid Nixie tuubid numbrite standardkuva. Need on sisuliselt neoonvaakumtorud ja iga number on toru katood, mis helendab kõrgepingeühenduse korral.

Nad näevad välja väga ilusad, kuid kahjuks on neid tänapäeval raske leida. Kuigi need on endiselt saadaval veebipoodides nagu ebay jne.

Otsisin vanast kalkulaatorist 12 kena Nixit, mis ei töötanud. Enamikul juhtudel ei ole kalkulaatori ekraan kahjustatud osa:)

Minu puhul olid metallist tihvtid tugevasti korrodeerunud ja mõned neist eraldati ühenduspunktist klaasi külge! Jootsin traadi punkti ja kinnitasin selle tsüanoakrülaadi (1, 2, 3) liimiga.

Minu nixie torud olid NEC LD955A. Võite kasutada mis tahes nixie -torusid, mida leiate, ja elektrilised spetsifikatsioonid on suhteliselt sarnased. Pinouti leiate Internetist toru numbrit otsides või tihvtid leiate, rakendades tihvtidele 180 volti alalisvoolu. Ühine tihvt (anood) tuleks ühendada voolutugevusega +180 v ja kõik ülejäänud tihvtid on maandusega ühendatud 2,2K takisti kaudu. Kirjutage üles PIN -kood ja vastav number, mis kuvatakse.

Ma ei kavandanud trükkplaati, sest kavatsesin teha prototüübi. Pealegi ei suutnud ma leida nixie torude jalajälge. Nii et ma kasutasin mitmeotstarbelist plaati. Soovi korral saate trükkplaadi kujundada.

2. samm: skemaatiline kirjeldus

Nixie -torud on multipleksitud, et vähendada 6 numbri jaoks vajalike tihvtide arvu. 74141 (või 7441) IC on BCD-kümnendkohamuundur, mis suudab hakkama saada kõrgepingega. Üks 74141 piisab, sest torud on multipleksitud. See IC juhib katoode.

Anoodide juhtimiseks kasutasin iga numbri kohta kahte kõrgepinge transistorit (ilmselt ei saa Arduino hakkama 180 voltiga!)

Toite katkestamise korral aja hoidmiseks kasutasin RTC moodulit (reaalajas kella), mis kasutab 3 V liitiumakut. See hoiab aega ja kuupäeva väga täpselt pikka aega, võib -olla rohkem kui 1 aasta.

PIR -anduri jaoks kasutasin pisikest moodulit (SR505). Kahjuks hoiab see moodul väljundsignaali ainult 8 sekundit, millest minu arvates ei piisa. Eelistasin, et see aeg oleks umbes 2-3 minutit. PIR -moodulid, millel on reguleeritav viivitus, on suuremad ja ei sobi minu kompaktsesse disaini. Seega lisasin viivituse pikendamiseks monostabiilse multivibraatori (CD4098).

Kõrgepingegeneraator kasutab ostsillaatorit 555 ja MOSFET -transistorit.

Samm 3: Märkused kokkupanekuks

1) Pange kokku kõrgepingeahel ja reguleerige potentsiomeetri abil pinget 170-180 voltile.

2) Kontrollige nixie torusid ja leidke nende pistik. (+180 V koos 22 k takisti jadaga anoodile, maandage teised tihvtid ükshaaval)

3) Ühendage torude sarnased tihvtid (välja arvatud anoodid) multipleksimiseks.

4) Kontrollige juhtmestikku, rakendades igale anoodile ja katoodile kõrgepinge.

5) Kõrgepinge transistoride ja 74141 IC kokkupanek.

6) Kontrollige vooluahelat, rakendades kõrgeid või madalaid loogikatasemeid (0 ja +5v) 74141 sisenditele ja MPSA42 transistoride alusele, iga vastava toru number peaks helendama.

7) Programmeerige Arduino pro mini.

Nagu teate, vajab Arduino pro mini arvutiga ühendamiseks spetsiaalset liidest. Õiged juhised leiate Internetist.

8) Ühendage Arduino. Kui torud toimisid õigesti, võite jätkata RTC -mooduli, LM35 temperatuurianduri, PIR -anduri ja lülitite, nuppude jms lisamisega.

Paigaldasin nixie torud kolme kahekaupa (tundideks, minutiteks ja sekunditeks), seega ei olnud vaja eralduslampi lisada.

Kena välimuse saamiseks proovige pardal olevaid torusid hoolikalt joondada. Hea vaatenurga saamiseks võite torusid kallutada.

4. samm: kasutusjuhend

1) TIME -režiim: tavarežiimis kuvatakse aega. Kui kedagi ei ole (ja liigub) kella ees, lülitatakse lambid umbes 2 minuti pärast välja, et pikendada torude eluiga.

Lülitit SW1 sisse lülitades saate PIR -andurist mööda minna, nii et torud jäävad püsivalt sisse.

AEG -režiimis saab kuupäeva kuvada, vajutades nuppu "Kuupäev".

2) TIMER -režiim: kui valikulüliti on taimerirežiimis, peaksite taimeri lähtestamiseks esmalt vajutama nuppu "Date". See nupp toimib ka taimeri käivitamiseks/peatamiseks.

3) Termomeetri režiim: Termomeetri režiimi saab valida valikulüliti abil. Selles režiimis kuvatakse ümbritseva õhu temperatuur Celsiuse kraadides. Keskmistes torudes kuvatakse kraadid ja järgmine toru paremal näitab kümnendikku kraadist. Kuna number on kokku pandud kahekaupa, pole komakohta vaja. Ülejäänud numbrid jäävad termomeetri režiimis välja.

(Kui soovite, et temperatuur kuvataks Fahrenheiti kraadides, peaksite Arduino programmi vastavalt muutma. Selle programmi saate leiate Internetist.)

4) Kuupäeva ja kellaaja määramine:

Vajutage režiimis TIME ja hoidke all nuppu "Määra tund". Tund liigub iga sekundi võrra edasi. Minutite reguleerimine toimub täpselt tundidena, vajutades nuppu "Määra min".

Sekundite reguleerimiseks vajutage ja hoidke all nuppu "Set Sec"; sekundite loendur ei loe enam. Kui soovitud aeg on käes, vabastage see nupp.

Kuupäeva määramiseks hoidke ühe käega nuppu "Kuupäev" ja vajutage nuppe "Set Hour", "Set Min" ja "Set Sec", et seadistada aasta, kuu ja päev vastavalt soovile.