Աուդիո մակարդակի չափիչ ՝ բարձրացված VFD- ից ՝ 7 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:47

VFD - Վակուումային ցերեկային լուսարձակներ, ցուցադրման տեխնոլոգիայի մի տեսակ դինոզավր, դեռ բավականին գեղեցիկ և զով, կարելի է գտնել շատ հնացած և անտեսված տնային էլեկտրոնիկայի սարքերում: Ուրեմն մենք դրանք թափե՞նք: Ոչ, մենք դեռ կարող ենք դրանք օգտագործել: Մի փոքր ջանք ծախսեց, բայց դա արժե այն:

Քայլ 1: Getանոթացեք էկրանին

VFD- ն ունի 3 հիմնական մաս

- թել (կապույտ)

- դարպասներ (կանաչ)

- Ֆոսֆորով պատված ափսեներ (դեղին), որոնք լուսավորվում են էլեկտրոնների հարվածից:

Էլեկտրոնները թելիկից անցնում են թիթեղներ ՝ անցնելով դարպասները: Որպեսզի դա տեղի ունենա, ափսեը պետք է լինի մոտ 12 -ից 50 Վ ավելի դրական, քան թելիկը (բացասական էլեկտրոնները ձգվում են դեպի դրական կողմ): Դարպասները թույլ կտան էլեկտրոններին թռչել, երբ դրանց լարումը մոտ է թիթեղներին: Հակառակ դեպքում, երբ դարպասներն ունեն ցածր կամ բացասական լարում, էլեկտրոնները դուրս են նետվում և չեն հասնում թիթեղներին, ինչի արդյունքում լույս չի լինում:

Closelyուցադրությանը ուշադիր նայելիս կտեսնեք, որ դարպասները (կետադրական մետաղական թիթեղները) ծածկում են բազմաթիվ թիթեղներ (ցուցադրման տարրերը հետևում են), ուստի մեկ դարպասը փոխում է ցուցադրման մի շարք տարրեր: Մի շարք ափսեներ նույնպես միացված են մեկ քորոցի վրա: Սա հանգեցնում է մատրիցայի, որը պետք է գործարկել բազմապատկված եղանակով: Դուք միաժամանակ միացնում եք մեկ դարպասը և միացնում այն ափսեները, որոնք պետք է լուսավորվեն այս դարպասի տակ, այնուհետև միացրեք հաջորդ դարպասը և մի քանի այլ թիթեղներ:

Էկրանը փորձարկելու համար կարող եք մանրաթելերի կապիչներ փնտրել `սովորաբար ամենաերջանիկ, և կիրառել մոտ 3 Վ լարման վրա` օգտագործելով 2 AA մարտկոց: Մի օգտագործեք ավելի բարձր լարում, դա կարող է փչել նուրբ թելերի լարերը: Այնուհետև լարերը տեսանելի են դառնում կարմիր շողշողացող գծերի տեսքով, դուք շատ լարման եք սովորել:

Այնուհետև կիրառեք 9/12/18V (2x 9V մարտկոցներ) դարպասի և ափսեի վրա (պարզապես նայեք այն դիսփլեյին, որտեղ մետաղական դարպասների կապում են) սա ինչ -որ տեղ պետք է լուսավորի ցուցադրման մեկ տարրը:

Նկարներում ես պարզապես (գրեթե) բոլոր դարպասներն ու անոդները միացրել եմ 12 Վ լարման, սա միացնում է ամեն ինչ:

Որոշ նշումներ կատարեք, թե որ քորոցն է լուսավորում ցուցադրման որ հատվածը: Սա անհրաժեշտ կլինի ցուցադրումը միացնելու և ծրագրավորելու համար:

Քայլ 2: Մարտահրավեր 1. Բարձր լարում

Ինչպես տեսանք տեսության մեջ, թիթեղներին/դարպասներին էլեկտրոնների համար գրավիչ լինելու և ֆոսֆորի գեղեցիկ լուսավորություն ստանալու համար անհրաժեշտ է 12 -ից 50 վոլտ լարման: Սպառողական սարքերում այդ լարումը սովորաբար վերցվում է հիմնական տրանսֆորմատորի լրացուցիչ ներդիրից: Որպես DIY տղա, դուք չունեք լրացուցիչ ներդիրներով տրանսֆորմատորներ և, ամեն դեպքում, նախընտրում եք 5V USB պարզ պարագաներ:)

Այնուհետև մուլտիպլեքսային մատրիցային էկրան գործարկելիս մեզ անհրաժեշտ է ավելի մեծ լարում, երբ մեր փորձարկումից ~ 12V, քանի որ ցուցադրման հատվածները լուսավորվում են միմյանցից կարճ ժամանակ անց, ինչը հանգեցնում է մռայլ ազդեցության (PWM ոճ 1: NumberOfGates հարաբերակցությամբ): Այսպիսով, մենք պետք է նպատակ ունենանք 50 Վ լարման:

Կան մի շարք սխեմաներ, որոնք բարձրացնում են լարումները 5 Վ -ից մինչև 30 Վ..50 Վ, բայց մեծ մասը տալիս են միայն փոքր քանակությամբ էներգիա, ինչպես մի քանի mA@50V այն վարորդի համար, որը ես ցույց կտամ հաջորդ քայլերում, որն օգտագործում է ձգման դիմադրիչներ, սա բավարար չէ: Վերջում ես օգտագործեցի Cheat Voltage խթանող սխեմաներից մեկը, որը կարող եք գտնել Amazon- ում կամ eBay- ում (որոնեք «XL6009»), այն 5V- ը փոխակերպում է 35V- ի բարձր հոսանքով, ինչը բավական լավ է:

Այս XL6009- ի վրա հիմնված սարքերը կարող են կավատ դուրս գալ V 50V ՝ փոխելով ռեզիստորը: Դիմադրիչը պատկերված է կարմիր սլաքով: Կարող եք նաև որոնել XL6009- ի տվյալների թերթ, որը պարունակում է ելքային լարման հաշվարկման համար անհրաժեշտ տեղեկատվություն:

Քայլ 3. Մարտահրավեր 2. Ստացեք ուժը թելերի վրա

Թելը պետք է վարվի մոտ 3 Վ լարման միջոցով (կախված է ցուցադրումից): Preանկալի է AC և ինչ -որ կերպ կցված է մեջտեղում GND- ին: Պուհ, 3 ցանկություն մեկ շարքում:

Կրկին օրիգինալ սարքերում դա կհասներ տրանսֆորմատորի ներդիրով և GND- ին ինչ -որ Z- դիոդի միացմամբ կամ ինչ -որ տեղ նույնիսկ ավելի տարօրինակ (ինչպես -24 Վ ռելսերի նման)

Հետագայում որոշ փորձեր ես գտա, որ GND- ից բարձր պարզ AC լարումը բավական լավ է: DC լարումը, ինչպես 2 AA մարտկոցները, նույնպես աշխատում են, բայց այն արտադրում է պայծառության գրադիենտ VFD- ի մի կողմից մյուսը, դրանք մի քանի օրինակ են youtube- ում, երբ փնտրում եք «VFD»:

Իմ լուծումը

AC լարում ստանալու համար սա լարում է, որն անընդհատ փոխում է իր բևեռականությունը, ես կարող եմ օգտագործել H-Bridge միացում: Սրանք շատ տարածված են ռոբոտաշինության մեջ ՝ DC շարժիչները վերահսկելու համար: H-Bridge- ը թույլ է տալիս փոխել շարժիչի ուղղությունը (բևեռականություն) և արագությունը:

Իմ սիրած DIY էլեկտրոնիկայի մատակարարն առաջարկում է «Pololu DRV8838» փոքր մոդուլ, որն անում է այն, ինչ ես ուզում եմ:

Միակ մուտքն է անհրաժեշտ էներգիան և ժամացույցի աղբյուրը, այնպես որ իրը անընդհատ փոխում է բևեռականությունը: Clամացույց? Պարզվում է, որ պարզ RC տարրը բացասական ելքի և PHASE մուտքի միջև կարող է հանդես գալ որպես այս բանի տատանում:

Պատկերը ցույց է տալիս Շարժիչի վարորդի միացումը VFD թելերի համար AC լարման առաջացման համար:

Քայլ 4. 5V տրամաբանության հետ փոխազդեցություն

Այժմ մենք կարող ենք լուսավորել ամբողջ էկրանը, հիանալի: Ինչպե՞ս ենք ցույց տալիս մեկ կետ/թվանշան:

Մենք պետք է փոխարկենք յուրաքանչյուր դարպաս և անոդ որոշակի ժամանակ: Սա կոչվում է բազմապատկում: Ես տեսել եմ այս մասին այլ ձեռնարկներ: Օրինակ (https://www.instructables.com/id/Seven-Segment-Di…

Մեր VFD- ն ունի բազմաթիվ կապում, այս բոլորը պետք է վարվեն տարբեր արժեքներով, այնպես որ յուրաքանչյուրին կպահանջվի կապի հսկիչ: Փոքր վերահսկիչներից շատերը չունեն այդքան կապում: Այսպիսով, մենք օգտագործում ենք հերթափոխի գրանցամատյանները որպես նավահանգիստ ընդլայնողներ: Դրանք միանում են ժամացույցի, տվյալների և ընտրված տողի հետ վերահսկիչ չիպին (ընդամենը 3 կապում) և կարող են կասկադավորվել ՝ անհրաժեշտության դեպքում ապահովելով այնքան ելքային կապում: Arduino- ն կարող է օգտագործել SPI- ն ՝ այս չիպերի տվյալները արդյունավետ սերիալիզացնելու համար:

Displayուցադրման կողմում այս նպատակով նույնպես չիպ կա: «TPIC6b595» - ը հերթափոխի գրանցամատյան է `բաց արտահոսքի ելքերով, որը կարող է աշխատել մինչև 50 Վ լարման միջոցով: Բաց արտահոսքը նշանակում է, որ ելքը բաց է մնում TRUE/1/HIGH- ի վրա, և ներքին տրանզիստորը ակտիվորեն անցնում է ցածր կողմին FALSE/0/LOW: Ելքային պինից V+ (50V) ռեզիստոր ավելացնելիս քորոցը կձգվի մինչև լարման այս մակարդակը, քանի դեռ ներքին տրանզիստորը չի իջեցնում այն մինչև GND:

Շղթան ցույց է տալիս այս հերթափոխի գրանցամատյաններից 3 -ի կասկադները: Resistor Arrays- ն օգտագործվում է որպես քաշքշուկ: Շղթան պարունակում է նաև թելերի հզորության անջատիչ (H- կամուրջ) և պարզ լարման ուժեղացուցիչ, որը հետագայում մերժվեց և փոխարինվեց XL6009 տախտակով:

Քայլ 5: Մակարդակաչափ պատրաստելը

Դրա համար ես օգտագործում եմ Dot matrix էկրան ՝ 20 թվանշանով և 5x12 պիքսել մեկ նիշով: Այն ունի 20 դարպաս ՝ մեկը յուրաքանչյուր թվանշանի համար, իսկ յուրաքանչյուր պիքսելն ունի ափսեի քորոց: Յուրաքանչյուր պիքսել վերահսկելու համար կպահանջվի 60+20 անհատական վերահսկելի կապում, օրինակ. 10x TPIC6b595 չիպսեր:

Ես ունեմ ընդամենը 24 վերահսկելի քորոց 3x TPIC6b595- ից: Այսպիսով, ես մի փիքսել փունջ միացնում եմ մեկ ավելի մեծ մակարդակի ցուցանիշի պիքսելին: Իրականում ես կարող եմ յուրաքանչյուր թվանշան բաժանել 4 -ի, քանի որ կարող եմ կառավարել 20+4 կապում: Ես օգտագործում եմ 2x5 պիքսել մեկ մակարդակի ցուցիչի քայլի համար: Այս պիքսելների կապում զոդում են միասին, մի փոքր քաոսային է թվում, բայց աշխատում է:)

Հ. Գ. Հենց նոր գտա այս նախագիծը, որտեղ այս ցուցադրումը կառավարվում է փիքսել սլաքով:

Քայլ 6. Arduino- ի ծրագրավորում

Ինչպես նշվեց, հերթափոխի գրանցամատյանը միացված կլինի ապարատային SPI- ին: Լեոնարդոյի pinout դիագրամում (Պատկեր Արդուինոյից) քորոցները կոչվում են «SCK» և «MOSI» և մանուշակագույն տեսք ունեն: MOSI- ը նշանակում է MasterOutSlaveIn, այսինքն `այնտեղ ամսաթիվը սերիալացվում է:

Եթե դուք օգտագործում եք մեկ այլ Arduino, որոնեք SCK և MOSI- ի pinout դիագրամը և փոխարենը օգտագործեք այս կապերը: RCK ազդանշանը պետք է պահվի 2 -րդ կապում, սակայն այն կարող է տեղափոխվել, երբ դա փոխվում է նաև ծածկագրում:

Էսքիզը գործարկում է AD փոխարկիչը A0 pin- ում `որպես ընդհատման ծառայություն: Այսպիսով, AD արժեքները անընդհատ կարդացվում և ավելացվում են գլոբալ փոփոխականի վրա: Որոշ ընթերցումներից հետո դրոշը դրվում է, և հիմնական օղակը վերցնում է գովազդի արժեքը, փոխակերպում այն, թե որ քորոցն ինչ է անում և այն տեղափոխում է SPI ՝ TPIC6b: և նորից այնպիսի արագությամբ, որ մարդու աչքը չի տեսնի այն թարթելիս:

Arիշտ այն աշխատանքի համար, որի համար ստեղծվել է Arduino- ն:)

Ահա գալիս է իմ Level հաշվիչի ցուցադրման ծածկագիրը…

github.com/mariosgit/VFD/tree/master/VFD_T…

Քայլ 7: PCB

Այս նախագծի համար ես պատրաստել եմ մի քանի PCB, պարզապես գեղեցիկ և մաքուր կառուցվածք ունենալու համար: Այս PCB- ն պարունակում է ևս մեկ լարման ուժեղացուցիչ, որը չի ապահովում բավարար էներգիա, ուստի ես այն չօգտագործեցի այստեղ և դրա փոխարեն ներարկեցի 50V- ը XL6009 ուժեղացուցիչից:

Խնդրահարույց մասը VFD- ի ավելացումն է, քանի որ դրանք կարող են ունենալ բոլոր տեսակի ձևեր: Ես փորձեցի PCB- ն որոշ չափով ընդհանուր դարձնել VFD միակցիչի մասում: Ի վերջո, դուք պետք է պարզեք ձեր Displayուցադրման պինետը և ինչ -որ կերպ միացրեք էլեկտրագծերը և, ի վերջո, մի փոքր փոխեք ծրագրի ծածկագիրը, որպեսզի ամեն ինչ համընկնի:

PCB- ն հասանելի է այստեղ ՝