6 թվանշանի Nixie ժամացույց / ժամաչափ / ջերմաչափ ՝ 4 քայլ

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

Այս նախագիծը մոտ 6 նիշանոց ճշգրիտ ժամացույց է ՝ NIXIE խողովակներով:

Ընտրիչ անջատիչով, որը կարող եք ընտրել TIME (և ամսաթիվ) ռեժիմի, TIMER ռեժիմի (0.01 վրկ ճշգրտությամբ) և THERMOMETER ռեժիմի միջև:

RTC մոդուլը պահում է ամսաթիվը և ժամը ներքին մարտկոցով:

Տրամադրվում է PIR սենսոր ՝ էկրանը փակելու համար, երբ ոչ ոք մի քանի րոպե առաջ չի շարժվում ժամացույցից առաջ:

Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ այս ծրագրի համար դուք պետք է ունենաք նվազագույնից մինչև չափավոր էլեկտրոնային հմտություններ:

Հրաժարում/ ARԳՈՇԱՈՄ.

Այս միացումն արտադրում է բարձր լարում, ինչը կարող է առաջացնել էլեկտրական ցնցում և/կամ վնասել սարքավորումները:

Պարագաներ

Էլեկտրոնային բաղադրիչներ.

1. Nixie խողովակներ (6)
2. 74141 կամ 7441 IC (1)
3. Arduino Pro Mini (1)
4. 555 IC (1)
5. 4098 IC (1)
6. RTC DS 3231 մոդուլ (1)
7. LM35 (1)
8. 7805 կարգավորիչ (1)
9. MPSA42 տրանզիստոր (6)
10. MPSA92 տրանզիստոր (6)
11. IRF740 ՄՈՍՖԵՏ (1)
12. IRF540 ՄՈՍՖԵՏ (1)
13. BC547 տրանզիստոր (1)
14. 22 K դիմադրություն (12)
15. 10 K դիմադրություն (7)
16. 1 Մ դիմադրություն (7)
17. 100 K դիմադրություն (1)
18. 1 K դիմադրություն (1)
19. 2.2 Կ ռեզիստոր (1)
20. 220 Կ ռեզիստոր (1)
21. 1 Կ պոտենցիոմետր (1)
22. UF4004 դիոդ (1)
23. 100 uH 1A ինդուկտոր (1)
24. 4.7uF 200 վոլտ կոնդենսատոր (1)
25. 10uF 25 վոլտ կոնդենսատոր (1)
26. 220uF 25 վոլտ կոնդենսատոր (1)
27. 100nF կոնդենսատոր (1)
28. 100pF կոնդենսատոր (1)
29. 2.2nF կոնդենսատոր (1)
30. ON/OFF անջատիչ (1)
31. 3 կարգավիճակի ընտրիչ անջատիչ (1)
32. Սեղմեք կոճակը (4)
33. Adptor jack (1)
34. 9 վոլտ պատի ադապտեր (1)
35. Անհրաժեշտության դեպքում բազմաֆունկցիոնալ PCB, կապի վերնագրեր և այլն

Քայլ 1: Nixie խողովակների մասին

Nixie խողովակները թվերի ստանդարտ ցուցադրում էին ՝ մինչև յոթ հատվածի գյուտը: Նրանք ըստ էության նեոնային վակուումային խողովակներ են, և յուրաքանչյուր թվանշան խողովակի կաթոդ է, որը փայլում է բարձր լարման միացման դեպքում:

Նրանք շատ գեղեցիկ տեսք ունեն, բայց, ցավոք, այս օրերին դրանք դժվար է գտնել: Չնայած դրանք դեռ հասանելի են առցանց խանութներում, ինչպիսիք են ebay- ը և այլն:

Ես մաքրեցի 12 գեղեցիկ Nixies հին հաշվիչից, որը չէր աշխատում: Շատ դեպքերում հաշվիչի ցուցադրումը այն վնասված հատվածը չէ:)

Իմ դեպքում, մետաղական կապանքները խիստ կոռոզիայի ենթարկվեցին, և նրանցից ոմանք անջատվեցին ապակու հետ միացման կետից: Ես մի մետաղալար ամրացրեցի կետին և ամրացրեցի այն ցիանո-ակրիլատ (1, 2, 3) սոսինձով:

Իմ nixie խողովակները NEC LD955A էին: Դուք կարող եք օգտագործել ցանկացած nixie խողովակներ, որոնք կարող եք գտնել, և էլեկտրական տեխնիկական բնութագրերը գրեթե նման են: Դուք կարող եք գտնել pinout- ը `ինտերնետում որոնելով խողովակի համարը, կամ կարող եք գտնել կապերը` 180 վոլտ DC- ի միջոցով `կապումներին: Ընդհանուր քորոցը (Անոդ) պետք է միացված լինի +180 վ -ին, իսկ մյուս բոլոր կապանքները միացված են գետնին ՝ 2.2 Կ ռեզիստորի միջոցով: Գրեք քորոցի համարը և համապատասխան թվանշանը, որը ցուցադրվում է:

Ես PCB չեմ նախագծել, քանի որ մտադիր էի նախատիպ պատրաստել: Բացի այդ, ես չէի գտնում nixie խողովակների ոտնահետքը: Այսպիսով, ես օգտագործեցի բազմաֆունկցիոնալ տախտակ: Youանկության դեպքում կարող եք նախագծել PCB:

Քայլ 2: Սխեմատիկ նկարագրություն

Nixie խողովակները մուլտիպլեքսավորված են ՝ նվազեցնելու համար 6 նիշանոց քորոցները: 74141 (կամ 7441) IC- ն BCD- ից տասնորդական կերպափոխիչ է, որն ունակ է կարգավորել բարձր լարման աշխատանքը: Մեկ 74141 -ը բավականաչափ, քանի որ խողովակները բազմապատկված են: Այս IC- ն քշում է կաթոդները:

Անոդները քշելու համար ես օգտագործել եմ երկու բարձր լարման տրանզիստոր մեկ թվանշանի համար (ակնհայտ է, որ Arduino- ն չի կարող աշխատել 180 վոլտ):

Էլեկտրաէներգիայի անջատման դեպքում ժամանակը պահելու համար ես օգտագործել եմ RTC մոդուլ (իրական ժամանակի ժամացույց), որն օգտագործում է 3 Վ լիթիումի մարտկոց: Այն կպահպանի ժամանակը և ամսաթիվը շատ ճշգրիտ երկար ժամանակ, գուցե ավելի քան 1 տարի:

PIR տվիչի համար ես օգտագործեցի մի փոքրիկ մոդուլ (SR505): Unfortunatelyավոք, այս մոդուլը պահում է ելքային ազդանշանը ընդամենը 8 վայրկյան, ինչը, իմ կարծիքով, բավարար չէ: Ես նախընտրեցի, որ այս ժամանակը լինի մոտ 2-3 րոպե: PIR մոդուլները, որոնք ունեն կարգավորելի ժամանակային հետաձգում, ավելի մեծ են և չեն տեղավորվում իմ կոմպակտ ձևավորման մեջ: Այսպիսով, ես ավելացրեցի մոնոստաբիլ մուլտիվիբրատոր (CD4098) `ժամանակի ձգձգումը երկարացնելու համար:

Բարձր լարման գեներատորը օգտագործում է 555 տատանում և MOSFET տրանզիստոր:

Քայլ 3. Համագումարի նշումներ

1) Հավաքեք բարձր լարման միացում և կարգավորեք լարումը 170-180 Վոլտ հզորությամբ պոտենցիոմետրով:

2) Փորձարկեք nixie խողովակները և գտեք դրանց քորոցը: (+180 Վ 22k դիմադրիչով անընդմեջ դեպի անոդ, մյուս կապանքները մեկով հիմնավորեք)

3) Միացրեք խողովակների նմանատիպ կապում (բացառությամբ անոդների) բազմապատկման համար:

4) Փորձարկեք էլեկտրագծերը `յուրաքանչյուր անոդի և կաթոդի վրա բարձր լարման կիրառմամբ:

5) Բարձր լարման տրանզիստորների և 74141 IC- ի հավաքում:

6) Փորձարկեք շղթան ՝ կիրառելով բարձր կամ ցածր տրամաբանական մակարդակներ (0 և +5v) 74141 և MPSA42 տրանզիստորների հիմքերի մուտքերի վրա, համապատասխան խողովակի յուրաքանչյուր թվանշան պետք է փայլել:

7) Programրագրեք Arduino pro mini- ն:

Ինչպես գիտեք, համակարգչին միանալու համար Arduino pro mini- ին հատուկ ինտերֆեյս է անհրաժեշտ: Համացանցում կարող եք գտնել համապատասխան հրահանգներ:

8) Միացրեք Arduino- ն: Երբ խողովակները ճիշտ են աշխատել, կարող եք շարունակել ավելացնել RTC մոդուլը, LM35 ջերմաստիճանի տվիչը, PIR սենսորը և անջատիչները, կոճակները և այլն:

Ես տեղադրեցի nixie խողովակները երեք խմբի մեջ (ժամերով, րոպեներով և վայրկյաններով), ուստի անջատիչ լամպ ավելացնելու կարիք չկար:

Փորձեք զգուշորեն հարթեցնել նավի վրա գտնվող խողովակները `գեղեցիկ տեսք ունենալու համար: Դուք կարող եք թեքել խողովակները `լավ տեսանկյուն ունենալու համար:

Քայլ 4: Օգտագործողի ուղեցույց

1) IMEԱՄԱՆԱԿԻ ռեժիմ. Սովորական աշխատանքի ընթացքում ցուցադրվում է ժամանակը: Եթե ոչ ոք ներկա չէ (և չի շարժվում) ժամացույցի առջև, ապա լամպերը կփակվեն մոտ 2 րոպե հետո `երկարացնելու խողովակների կյանքը:

Միացնելով SW1 անջատիչը, կարող եք շրջանցել PIR սենսորը, որպեսզի խողովակները մշտապես միացված մնան:

IMEԱՄԱՆԱԿԻ ռեժիմում ամսաթիվը կարող է ցուցադրվել `սեղմելով« Ամսաթիվ »կոճակը:

2) IMԱՄԱՆԱԿԱՎՈՐ ռեժիմ. Եթե ընտրիչի անջատիչը TIMER ռեժիմում է, ապա նախ պետք է սեղմել «Ամսաթիվ» կոճակը `ժամաչափը վերակայելու համար: Այս կոճակը գործում է նաև ժամաչափի գործարկման/դադարեցման համար:

3) ERերմաչափի ռեժիմ. Thermերմաչափի ռեժիմը կարող է ընտրվել ընտրիչի անջատիչով: Այս ռեժիմում շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը ցուցադրվում է Celsius աստիճանով: Միջին խողովակներին կցուցադրվեն աստիճանները, իսկ աջ խողովակը ցույց է տալիս աստիճանի մեկ տասներորդը: Քանի որ թվանշանը հավաքվում է երկու խմբի մեջ, տասնորդական կետի կարիք չկա: Մնացած թվանշանները OFերմաչափի ռեժիմում մնում են OFF:

(Եթե ցանկանում եք, որ ջերմաստիճանը ցուցադրվի Ֆարենհեյթով, ապա պետք է համապատասխանաբար փոխեք Arduino- ի ծրագիրը: Այս նպատակով ծրագրի կտորը կարող եք գտնել ինտերնետում):

4) Ինչպես սահմանել ամսաթիվը և ժամը.

IMEԱՄԱՆԱԿԻ ռեժիմում սեղմեք և պահեք «Սահմանել ժամը» կոճակը: Hourամը մեկ վայրկյան առաջ կշարժվի: Րոպեների ճշգրտումը կատարվում է ճիշտ ժամերի չափով `սեղմելով« Սահմանել նվազագույնը »կոճակը:

Վայրկյանները կարգավորելու համար սեղմեք «Set Sec» կոճակը և պահեք; վայրկյանների հաշվիչը կդադարի հաշվել: Երբ հասնի ցանկալի ժամանակը, բաց թողեք այս կոճակը:

Ամսաթիվը նշելու համար մի ձեռքով պահեք «Ամսաթիվ» կոճակը և սեղմեք «Սահմանել ժամ», «Սահմանել րոպե» և «Սահմանել վրկ» կոճակները ՝ տարին, ամիսը և օրը ըստ ցանկության կարգավորելու: