Nixietube ձեռքի ժամացույց ՝ 6 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Անցյալ տարի ես ոգեշնչվեցի Nixitube ժամացույցներով: Կարծում եմ, որ Nixietubes- ի տեսքը այնքան գեղեցիկ է: Ես մտածեցի սա խելացի գործառույթներով նորաձև ժամացույցի մեջ ներդնելու մասին:

Քայլ 1: Չորս խողովակի նախատիպ

Ես սկսեցի ստեղծել չորս խողովակի ժամացույցի էլեկտրոնային սխեմաներ: Լինելով էլեկտրոնիկայի ուսանող ՝ ես մի քանի ամսվա ընթացքում մշակեցի էլեկտրոնիկան:

Նախ պետք է նախագծվի էլեկտրամատակարարում: Ես սկսեցի ցանցից գնել 170V անջատիչ ռեժիմի նախապես պատրաստված էլեկտրամատակարարում, քանի որ չգիտեի, թե ինչպես պետք է նախագծել էլեկտրամատակարարում, որը կարող էր մարտկոցից 4.2V հոսանքը մարտկոցից դարձնել 170V DC խողովակների համար: Նախապես պատրաստված PSU- ն 86% արդյունավետ էր:

Էներգամատակարարումը ստանալուց հետո ես սկսեցի ուսումնասիրել, թե ինչպես վերահսկել Nixietubes- ը: Nixietubes- ը ես ստացա ընդհանուր անոդի խողովակներ, ինչը նշանակում է, որ երբ անոդի վրա 170V DC եք դնում, իսկ կաթոդի վրա `GND, խողովակը կփայլի: Խողովակի միջով հոսանքը սահմանափակելու համար ռեզիստորը պետք է տեղադրվի անոդի դիմաց: Առաջացնելով, որ հոսանքը սահմանափակվի 1 մԱ մեկ խողովակի համար: Տարբեր թվանշանները վերահսկելու համար: Ես օգտագործել եմ բարձր լարման հերթափոխի գրանցամատյաններ: Այս IC- ները կարող են վերահսկվել ցանկացած միկրոհսկիչի կողմից:

Քանի որ IoT- ի (Իրերի ինտերնետ) մեծ երկրպագու եմ: Ես որոշեցի վերցնել ESP32 մոդուլը և ցանկանում էի ինտերնետից ստանալ WiFi- ի ընթացիկ ժամանակը: Ի վերջո, ես համաժամացնում էի RTC (իրական ժամանակի ժամացույց) ինտերնետի ժամանակի հետ: Թույլ տալով ինձ խնայել էներգիա և միշտ ունենալ ձեռքի ժամանակ նույնիսկ առանց ինտերնետ հասանելիության:

Ես մտածեցի ժամանակը ստուգելու եղանակների մասին և եկա արագացուցիչի օգտագործման միջոցով, որով ես հետևում էի դաստակի շարժմանը: Երբ շրջում եմ դաստակս, որպեսզի կարդամ ժամանակը: Theամացույցը կաշխատի և ցույց կտա այն ինձ:

Ես նաև գործարկեցի երեք հպումով ակտիվացված կոճակ, որպեսզի կարողանամ կազմել պարզ ընտրացանկ, որտեղ կարող եմ տարբեր գործառույթներ սահմանել:

Երկու RGB լուսադիոդային լուսարձակներ պետք է խողովակներին հաղորդեին գեղեցիկ հետևի փայլ:

Նաև մտածեցի մարտկոցը լիցքավորելու եղանակի մասին: Հետևաբար, ես եկա այն լիցքավորելու ՝ օգտագործելով անլար QI լիցքավորման մոդուլ: Այս մոդուլն ինձ տվեց 5 Վ ելք: Այս մոդուլը, որը միացված է լիցքավորման սխեմային, ինձ թույլ տվեց լիցքավորել փոքր 300 մԱ / ժ մարտկոցը:

Երբ էլեկտրոնային դիզայնը պատրաստ էր, և բոլոր ենթաուղիները, որտեղ փորձարկվել էր, ես սկսեցի նախագծել PCB (Տպագիր տպատախտակ): Ես թղթի և մասերի մակետներ էի պատրաստում (նկար 1): Յուրաքանչյուր բաղադրիչի լայնությունը, բարձրությունը և երկարությունը չափելը դժվար գործընթաց էր: PCB- ի նախագծման և տեղադրման շաբաթներից հետո նրանք պատվիրվեցին և ուղարկվեցին ինձ: (նկար 2):

Stepանապարհի յուրաքանչյուր քայլի ընթացքում ես ստեղծել էի թեստային ծրագրեր ժամացույցի յուրաքանչյուր մասի համար: Այս կերպ վերջնական ծրագրաշարը հեշտությամբ կարող էր պատճենվել միասին:

Յուրաքանչյուր բաղադրիչի զոդումը կարող էր սկսվել և տևեց ինձ մոտ մեկ օր:

Ամբողջ ժամացույցի փորձարկում և միացում (Նկար 3, 4, 5, 6, 7) Այն աշխատեց:

Ես 3D տպեցի ժամացույցի պատյան և ի վերջո գտա, որ ժամացույցը չափազանց մեծ է: Այսպիսով, ես որոշեցի ստեղծել նորը և չորս խողովակի ժամացույցը դարձրեցի նախատիպ:

Քայլ 2: Նոր դիզայն

Չորս խողովակի ժամացույցը չափազանց մեծ գտնելով ՝ ես սկսեցի կրճատել էլեկտրոնիկայի դիզայնը: Նախ `չորսի փոխարեն օգտագործելով ընդամենը երկու խողովակ: Երկրորդ ՝ օգտագործելով ավելի փոքր բաղադրիչներ և զրոյից պատրաստելով իմ սեփական 170 Վ խթանիչ փոխարկիչը: ESP32 MCU (միկրոկառավարիչ միավոր) ինքնուրույն մոդուլ օգտագործելու փոխարեն դիզայնը շատ ավելի փոքր դարձրեց:

3D դիզայնի համակարգչային ծրագրակազմի միջոցով (Նկար 1) Ես նախագծեցի պատյան և կոկիկ ներս տեղադրեցի բոլոր էլեկտրական բաղադրիչները: Էլեկտրոնիկան բաժանելով երեք տախտակի, ես կարողացա ավելի արդյունավետ օգտագործել պատյանում գտնվող տարածքը:

Նոր էլեկտրոնիկա, որտեղ նախագծված է.

-Ընտրեց նոր ավելի էներգաարդյունավետ արագացուցիչ:

-Փոխվել են հպման կոճակները ՝ մի քանի դիրքի անջատիչի համար:

-Օգտագործել է լիցքավորման նոր միացում:

-Փոխել եմ USB լիցքավորման համար անլար լիցքավորումը, քանի որ ցանկանում էի ալյումինե պատյան:

-Էներգիայի հետագա խնայողության համար օգտագործվել է ցածր էներգիայի պրոցեսոր:

-Ընտրեց նոր ֆոնային LED:

-Մարտկոցի մակարդակը հետևելու համար օգտագործեց մարտկոցի չափիչ IC:

Քայլ 3: Էլեկտրոնիկայի հավաքում

Նոր ժամացույցի նախագծումից ամիսներ անց այն կարող էր նաև հավաքվել: Ես օգտագործել եմ իմ դպրոցում եղած որոշ գործիքներ, որպեսզի կպցնեմ փոքրածավալ IC- ները (Նկար 4): Սա ինձ տևեց մի քանի օր, քանի որ բախվեցի որոշ խնդիրների, բայց ի վերջո աշխատեցի էլեկտրոնիկայի վրա (նկար 5):

Քայլ 4: Գործի ձևավորում

Ես գործը նախագծեցի էլեկտրոնիկայի նախագծմանը զուգահեռ: Ամեն անգամ 3D համակարգչային ծրագրաշարի ստուգում, արդյոք յուրաքանչյուր բաղադրիչ տեղավորվում է: Մինչև CNC (Computer Numerical Control) գործը ֆրեզերելը, պատրաստվել է 3D տպագիր նախատիպ ՝ համոզվելու համար, որ ամեն ինչ տեղավորվելու է: (Նկար 1, 2)

Գործի ձևավորումն ու էլեկտրոնիկայի աշխատանքը կատարելուց հետո ես սկսեցի հետազոտություններ կատարել այն մասին, թե ինչպես պետք է ծրագրավորվեն CNC մեքենաները (նկար 3): Իմ ընկերը, ով գիտի CNC ֆրեզերային գործի մասին, ինձ օգնեց ծրագրավորել CNC մեքենան: Այսպիսով, ֆրեզերումը կարող է սկսվել: (Նկար 4)

Ֆրեզերային աշխատանքների ավարտից հետո ես գործը ավարտեցի `անցքեր հորատելով և պատյանը փայլեցնելով: Ամեն ինչ առաջին անգամ ճիշտ տեղավորվեց: (Նկար 5, 6, 7)

Ես նախագծել էի սողնակ ակրիլային պատուհանի համար: Բայց սողնակը պատահաբար ջաղաց: Լազերային դանակի միջոցով ես պատուհան կտրեցի ակրիլից, որը սոսնձված էր ժամացույցի վերևին (նկար 9):

Քայլ 5: Softwareրագրակազմը և ծրագիրը

Watchամացույցի վերահսկիչը հիմնականում անընդհատ քնում է էներգիա խնայելու համար: Powerածր էներգիայի պրոցեսորը արագացուցիչը կարդում է մի քանի միլիվայրկյան մեկ ՝ ստուգելու համար, թե արդյոք դաստակս շրջված է: Միայն պտտվելուց այն կարթնացնի հիմնական պրոցեսորը և ժամանակ կստանա RTC- ից, և խողովակները կցուցադրի ժամերն ու րոպեները:

Հիմնական պրոցեսորը նաև ստուգում է լիցքավորման գործընթացը, ստուգում է մուտքային Bluetooth միացումները, ստուգում է մուտքի կոճակի վիճակը և արձագանքում համապատասխանաբար:

Եթե օգտագործողը այլևս չի շփվում ժամացույցի հետ, հիմնական պրոցեսորը նորից քնելու է:

Իմ ուսումնասիրության շրջանակներում մենք պետք է ծրագիր ստեղծեինք: Այսպիսով, ես մտածեցի, որ ծրագիր ստեղծեմ nixie ժամացույցի համար: Հավելվածը գրված է xamarin- ով ՝ Microsoft- ի լեզվով ՝ C#:

Unfortunatelyավոք, ես ստիպված էի ստեղծել ծրագիրը հոլանդերենով: Բայց հիմնականում կա մի կապի ներդիր, որը ցույց է տալիս հայտնաբերված nixie ժամացույցները (Նկար 1): Դրանից հետո ժամացույցի կարգավորումները ներբեռնվում են: Այս կարգավորումները պահվում են ժամացույցի վրա: Tabամանակը ձեռքով կամ ավտոմատ կերպով համաժամեցնելու ներդիր ՝ սմարթֆոնից ժամանակ ստանալով (Նկար 2): Tabամացույցի կարգավորումները փոխելու ներդիր (նկար 5): Եվ վերջապես, բայց ոչ պակաս, կարգավիճակի ներդիր, որը ցույց է տալիս մարտկոցի վիճակը: (Նկար 6)

Քայլ 6: Առանձնահատկություններ և տպավորություն

Theամացույցի առանձնահատկությունները.

- z5900 մ տիպի երկու փոքր nixie խողովակներ:

- Իրական ժամանակի ճշգրիտ ժամացույց:

- Հաշվարկները ցույց տվեցին, որ 350 ժամ սպասման ժամանակը հեշտ հասանելի էր:

- Bluetooth ՝ կարգավորումները կարգավորելու և ժամացույցի ժամանակը սահմանելու, ինչպես նաև մարտկոցի կարգավիճակը տեսնելու համար:

- Bluetooth- ի որոշ կարգավորումներ ներառում են ՝ Շարժապատկերների միացում/անջատում, խողովակների մեխանիկական կամ արագացուցիչի գործարկում, միացված/անջատված ֆոնային լուսարձակում: Մարտկոցի տոկոսային ջերմաստիճանը տեսնելու համար ծրագրավորվող կոճակ:

- Արագացուցիչ ՝ դաստակը պտտելիս խողովակները ձգելու համար

- 300 mAh մարտկոց:

- RGB- ն առաջնորդվել է բազմաթիվ նպատակներով:

- Մարտկոցի գազաչափի IC մարտկոցի վիճակը ճշգրիտ վերահսկելու համար:

- միկրո USB մարտկոցը լիցքավորելու համար:

- Մեկականացման մի քանի բազմակողմանի կոճակ, Bluetooth միացում և ջերմաստիճանի ընթերցման կամ մարտկոցի կարգավիճակի համար ծրագրավորվող կոճակ, ժամանակը ձեռքով սահմանելը:

- CNC ֆրեզերային բնակարաններ ալյումինից:

- Ակրիլային պատուհան `պաշտպանության համար

- Bluetooth հեռախոսի ծրագիր:

- Optամանակի կամընտիր համաժամացում WiFi- ի միջոցով:

- Լրացուցիչ թրթռման շարժիչ `սմարթֆոնի ծանուցումները նշելու համար, ինչպիսիք են Whatsapp- ը, Facebook- ը, Snapchat- ը, SMS- ը …

- Սկզբում ցուցադրվում են ժամերը, ապա րոպեները:

Watchամացույցի վրա MCU- ի ծրագրակազմը գրված է C ++, C և assembler- ով:

Հավելվածի ծրագրակազմը գրված է xamarin C# - ով:

Wearables մրցույթում առաջին մրցանակ