שעון Nixie בעל 6 ספרות / טיימר / מדחום: 4 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

פרויקט זה הוא על שעון מדויק בן 6 ספרות עם צינורות NIXIE.

עם מתג בורר שתוכל לבחור בין מצב TIME (ותאריך), מצב TIMER (עם דיוק של 0.01 שניות) ומצב THERMOMETER.

מודול RTC מחזיק את התאריך והשעה על ידי סוללה פנימית.

חיישן PIR מסופק לכיבוי הצג כאשר אף אחד לא זז כמה שעות לפני השעון.

לידיעתך, עבור פרויקט זה יהיה עליך להיות בעל כישורים אלקטרוניים מינימום עד בינוני.

כתב ויתור/ אזהרה:

מעגל זה מייצר מתח גבוה אשר יכול לגרום להתחשמלות ו/או נזק לציוד.

אספקה

רכיבים אלקטרוניים:

1. צינורות ניקסי (6)
2. 74141 או 7441 IC (1)
3. Arduino Pro Mini (1)
4. 555 IC (1)
5. 4098 IC (1)
6. מודול RTC DS 3231 (1)
7. LM35 (1)
8. וסת 7805 (1)
9. טרנזיסטור MPSA42 (6)
10. טרנזיסטור MPSA92 (6)
11. IRF740 MOSFET (1)
12. IRF540 MOSFET (1)
13. טרנזיסטור BC547 (1)
14. נגד K 22 (12)
15. נגד 10 K (7)
16. נגד 1 מ '(7)
17. הנגד של 100 K (1)
18. נגד K 1 (1)
19. 2.2 K נגד (1)
20. הנגד 220 K (1)
21. פוטנציומטר 1 K (1)
22. דיודה UF4004 (1)
23. משרן 100 uH 1A (1)
24. 4.7uF 200 וולט קבלים (1)
25. קבלים 25 וולט 10uF (1)
26. קבלים 25 וולט 220uF (1)
27. קבל 100nF (1)
28. קבל 100pF (1)
29. קבלים 2.2nF (1)
30. מתג הפעלה/כיבוי (1)
31. מתג בורר מצב 3 (1)
32. לחצן לחיצה (4)
33. שקע מתאם (1)
34. מתאם קיר 9 וולט (1)
35. PCB רב תכליתי, כותרות סיכות וכו 'לפי הצורך

שלב 1: אודות צינורות ניקסי

צינורות ניקסי היו תצוגה סטנדרטית למספרים, לפני המצאת שבעה קטעים. הם בעצם צינורות ואקום ניאון וכל ספרה היא קתודה של הצינור, שזוהרת בחיבור מתח גבוה.

הם נראים מאוד יפים, אך למרבה הצער, קשה למצוא אותם בימים אלה. למרות שהם עדיין זמינים בחנויות המקוונות כמו ebay וכו '.

אספתי 12 ניקסים נחמדים ממחשבון ישן שלא עבד. ברוב המקרים, תצוגת מחשבון אינה החלק שנפגע:)

במקרה שלי, הסיכות המתכתיות נשחתו קשות וחלקן נותקו מנקודת החיבור לזכוכית! הלחמתי חוט לנקודה ותיקנתי אותו בעזרת דבק ציאנו-אקרילט (1, 2, 3).

צינורות ה- nixie שלי היו NEC LD955A. אתה יכול להשתמש בכל צינורות nixie שתמצא, והמפרטים החשמליים דומים בעליל. אתה יכול למצוא את pinout על ידי חיפוש במספר הצינור באינטרנט, או שאתה יכול למצוא את הסיכות על ידי החלת 180 וולט DC על הפינים. יש לחבר את הסיכה הנפוצה, (Anode) ל- +180 v וכל אחד מהסיכות האחרות מחובר לקרקע, באמצעות נגד של 2.2K. רשום את מספר הסיכה ואת הספרה המתאימה המוצגת.

לא תכננתי PCB כיוון שהתכוונתי לייצר אב טיפוס. חוץ מזה, לא הצלחתי למצוא את טביעת הרגל של צינורות ה- nixie. אז השתמשתי בלוח רב תכליתי. אתה יכול לעצב PCB אם אתה רוצה.

שלב 2: תיאור סכמטי

צינורות ה- nixie כפולים, כדי להקטין את הסיכות הדרושות להפעלה של 6 ספרות. ה- 74141 (או 7441) IC הוא ממיר BCD לעשרוני המסוגל להתמודד עם מתח גבוה. אחת 74141 מספיקה, כי הצינורות מרובבים. IC זה מניע את הקתודות.

על מנת להניע את האנודות השתמשתי בשני טרנזיסטורים במתח גבוה לכל ספרה (ברור שהארדואינו לא יכול להתמודד עם 180 וולט!)

כדי להחזיק את הזמן במקרה של ניתוק חשמל, השתמשתי במודול RTC (שעון בזמן אמת) שמשתמש בסוללת ליתיום 3V. הוא יחזיק את הזמן והתאריך בצורה מדויקת ביותר לאורך זמן רב, אולי יותר משנה.

לחיישן PIR השתמשתי במודול זעיר (SR505). לרוע המזל, מודול זה מחזיק את אות הפלט למשך 8 שניות בלבד, וזה לא מספיק לדעתי. העדפתי שהזמן הזה יהיה בערך 2-3 דקות. מודולי ה- PIR בעלי עיכוב זמן מתכוונן, גדולים יותר ואינם מתאימים לעיצוב הקומפקטי שלי. אז הוספתי מולטי -ויברטור חד -יציב (CD4098) כדי להאריך את עיכוב הזמן.

מחולל המתח הגבוה משתמש במתנד 555 וטרנזיסטור MOSFET.

שלב 3: הערות הרכבה

1) הרכיב את מעגל המתח הגבוה והתאם את המתח ב- 170-180 וולט על ידי הפוטנציומטר.

2) בדוק את צינורות ה- nixie ומצא את הסיכה שלהם. (+180 V עם נגד 22k בסדרה לאנודה, הקרקע את הפינים האחרים באחד)

3) חבר את הפינים הדומים של הצינורות יחד (למעט האנודות) לצורך ריבוב.

4) בדוק את החיווט על ידי הפעלת מתח גבוה לכל אנודה וקתודה.

5) הרכבת הטרנזיסטורים במתח גבוה ו- IC 74141.

6) בדוק את המעגל על ידי החלת רמות לוגיות גבוהות או נמוכות (0 ו- +5v) לכניסות 74141 ובסיס הטרנזיסטורים MPSA42, כל ספרה של הצינור המתאים צריכה לזרוח.

7) תכנות את ה- Arduino pro mini.

כפי שאתה אולי יודע, Arduino pro mini צריך ממשק מיוחד כדי להתחבר למחשב. תוכל למצוא הוראות מתאימות באינטרנט.

8) חבר את הארדואינו. כאשר הוכיחו כי הצינורות פועלים כהלכה, תוכל להמשיך ולהוסיף מודול RTC, חיישן טמפרטורה LM35, חיישן PIR ומתגים, לחצני לחיצה וכו '.

התקנתי את צינורות ה- nixie בשלוש קבוצות של שתיים (במשך שעות, דקות ושניות), כך שלא היה צורך להוסיף מנורת מפריד.

נסה ליישר את הצינורות על הלוח בזהירות למראה יפה. אתה יכול להטות את הצינורות כדי שתהיה לך זווית ראייה טובה.

שלב 4: מדריך למשתמש

1) מצב זמן: בפעולה הרגילה, הזמן מוצג. אם אף אחד לא נמצא (וזז) מול השעון, המנורות יכבו לאחר כ -2 דקות, כדי להאריך את חיי הצינורות.

על ידי הפעלת מתג SW1, תוכל לעקוף את חיישן ה- PIR כך שהצינורות יישארו דולקים לצמיתות.

במצב TIME ניתן להציג את התאריך על ידי לחיצה על כפתור "תאריך".

2) מצב TIMER: אם מתג הבורר נמצא במצב TIMER, עליך ללחוץ תחילה על כפתור "תאריך" כדי לאפס את הטיימר. לחצן זה פועל גם להפעלה/עצירה של הטיימר.

3) מצב THERMOMETER: ניתן לבחור את מצב המדחום באמצעות מתג הבורר. במצב זה, טמפרטורת הסביבה מוצגת במעלות צלזיוס. לצינורות אמצעיים יראו את המעלות והצינור הבא מימין מראה עשירית מעלות. מכיוון שהספרה מורכבת בקבוצות של שניים, אין צורך בנקודה עשרונית. הספרות האחרות נשארות כבוי במצב מדחום.

(אם אתה רוצה שהטמפרטורה תוצג במעלות פרנהייט, עליך לשנות את התוכנית של Arduino בהתאם. תוכל למצוא את פיסת התוכנית למטרה זו באינטרנט.)

4) כיצד להגדיר תאריך ושעה:

במצב TIME, לחץ והחזק את כפתור "הגדר שעה". השעה תתקדם אחת לשנייה. התאמת הדקות מתבצעת בדיוק כשעות על ידי לחיצה על כפתור "הגדר מיני".

להתאמת השניות, לחץ על כפתור "הגדר שניות" והחזק אותו; מונה השניות יפסיק לספור. כאשר הגיע הזמן הרצוי, שחרר לחצן זה.

להגדרת התאריך, החזק את כפתור "תאריך" ביד אחת ולחץ על הלחצנים "הגדר שעה", "הגדר דקה" ו- "הגדר שניות" כדי להתאים שנה, חודש ויום כרצונך.