6 ციფრული ნიქსი საათი / ტაიმერი / თერმომეტრი: 4 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

ეს პროექტი დაახლოებით 6 ციფრიანი ზუსტი საათია NIXIE მილებით.

სელექტორის გადამრთველით შეგიძლიათ აირჩიოთ TIME (და თარიღი) რეჟიმი, TIMER რეჟიმი (0.01 წმ სიზუსტით) და თერმომეტრის რეჟიმი.

RTC მოდული ინახავს თარიღსა და დროს შიდა ბატარეით.

PIR სენსორი გათვალისწინებულია ეკრანის დახურვისას, როდესაც არავინ მოძრაობს საათის წინ რამდენიმე წუთის განმავლობაში.

გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ამ პროექტისთვის თქვენ უნდა გქონდეთ ელექტრონული ცოდნა მინიმალურიდან საშუალოზე.

პასუხისმგებლობის შეზღუდვა/ გაფრთხილება:

ეს წრე აწარმოებს მაღალ ძაბვას, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ელექტრო შოკი და/ან დაზიანდეს აღჭურვილობა.

მარაგები

Ელექტრონული ნაწილები:

1. ნიქსის მილები (6)
2. 74141 ან 7441 IC (1)
3. Arduino Pro Mini (1)
4. 555 IC (1)
5. 4098 IC (1)
6. RTC DS 3231 მოდული (1)
7. LM35 (1)
8. 7805 მარეგულირებელი (1)
9. MPSA42 ტრანზისტორი (6)
10. MPSA92 ტრანზისტორი (6)
11. IRF740 MOSFET (1)
12. IRF540 MOSFET (1)
13. BC547 ტრანზისტორი (1)
14. 22 K რეზისტორი (12)
15. 10 K რეზისტორი (7)
16. 1 მ რეზისტორი (7)
17. 100 K რეზისტორი (1)
18. 1 K რეზისტორი (1)
19. 2.2 K რეზისტორი (1)
20. 220 K რეზისტორი (1)
21. 1 K პოტენციომეტრი (1)
22. UF4004 დიოდი (1)
23. 100 uH 1A ინდუქტორი (1)
24. 4.7uF 200 ვოლტიანი კონდენსატორი (1)
25. 10uF 25 ვოლტიანი კონდენსატორი (1)
26. 220uF 25 ვოლტიანი კონდენსატორი (1)
27. 100nF კონდენსატორი (1)
28. 100pF კონდენსატორი (1)
29. 2.2nF კონდენსატორი (1)
30. ჩართვა/გამორთვა (1)
31. 3 მდგომარეობის ამომრჩევი გადამრთველი (1)
32. დააჭირეთ ღილაკს (4)
33. Adptor jack (1)
34. კედლის ადაპტერი 9 ვოლტი (1)
35. საჭიროების შემთხვევაში მრავალფუნქციური PCB, პინ სათაურები და ა.შ

ნაბიჯი 1: ნიქსი მილების შესახებ

ნიქსის მილები იყო სტანდარტული ჩვენება ციფრებისთვის, შვიდი სეგმენტის გამოგონებამდე. ისინი არსებითად ნეონის ვაკუუმის მილებია და თითოეული ციფრი წარმოადგენს მილის კათოდს, რომელიც ანათებს მაღალი ძაბვის შეერთებისას.

ისინი ძალიან ლამაზად გამოიყურებიან, მაგრამ სამწუხაროდ, ამ დღეებში მათი პოვნა ძნელია. მიუხედავად იმისა, რომ ისინი ჯერ კიდევ ხელმისაწვდომია ონლაინ მაღაზიებში, როგორიცაა ebay და ა.

მე ამოვიღე 12 ლამაზი ნიქსი ძველი კალკულატორიდან, რომელიც არ მუშაობდა. უმეტეს შემთხვევაში, კალკულატორის ჩვენება არ არის დაზიანებული ნაწილი:)

ჩემს შემთხვევაში, მეტალის ქინძისთავები სასტიკად იყო კოროზირებული და ზოგიერთი მათგანი მოწყვეტილი იყო მინასთან მიერთების წერტილიდან! მე გავამაგრე მავთული წერტილამდე და დავაფიქსირე ციანო-აკრილატის (1, 2, 3) წებოთი.

ჩემი ნიქსი მილები იყო NEC LD955A. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი ნიქსი მილები, რომლებიც შეგიძლიათ იპოვოთ და ელექტრული მახასიათებლები თითქმის მსგავსია. თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ პინუტი ინტერნეტში მილის ნომრის ძებნით, ან შეგიძლიათ ნახოთ ქინძისთავები 180 ვოლტ DC- ს გამოყენებით ქინძისთავებზე. საერთო პინი, (ანოდი) უნდა იყოს დაკავშირებული +180 v- თან და თითოეული სხვა ქინძისთავები მიწასთან არის დაკავშირებული, 2.2K რეზისტორის საშუალებით. ჩაწერეთ პინის ნომერი და შესაბამისი ციფრი, რომელიც ნაჩვენებია.

მე არ შევქმენი PCB, რადგან პროტოტიპის დამზადებას ვაპირებდი. გარდა ამისა, მე ვერ ვიპოვე ნიქსი მილების ნაკვალევი. ასე რომ, მე გამოვიყენე მრავალფუნქციური დაფა. თუ გსურთ, შეგიძლიათ შეიმუშაოთ PCB.

ნაბიჯი 2: სქემატური აღწერა

ნიქსის მილები მულტიპლექსირებულია, რათა შემცირდეს 6 ციფრის მუშაობისთვის საჭირო ქინძისთავები. 74141 (ან 7441) IC არის BCD- ათწილადის გადამყვანი, რომელსაც შეუძლია გაუმკლავდეს მაღალ ძაბვას. ერთი 74141 საკმარისია, რადგან მილები მრავლდება. ეს IC მართავს კათოდებს.

ანოდების მართვის მიზნით, მე გამოვიყენე ორი მაღალი ძაბვის ტრანზისტორი ერთ ციფრზე (აშკარად არდუინოს არ შეუძლია გაუმკლავდეს 180 ვოლტს!)

ენერგიის გათიშვის შემთხვევაში დროის შესანარჩუნებლად გამოვიყენე RTC მოდული (რეალურ დროში საათი), რომელიც იყენებს 3 ვ ლითიუმის ბატარეას. ის შეინარჩუნებს დროს და თარიღს ძალიან ზუსტად დიდი ხნის განმავლობაში, შესაძლოა 1 წელზე მეტს.

PIR სენსორისთვის მე გამოვიყენე პატარა მოდული (SR505). სამწუხაროდ, ეს მოდული ინარჩუნებს გამომავალ სიგნალს მხოლოდ 8 წამის განმავლობაში, რაც არ არის საკმარისი ჩემი აზრით. მე მირჩევნია ეს დრო იყოს დაახლოებით 2-3 წუთი. PIR მოდულები, რომლებსაც აქვთ დროის რეგულირება, უფრო დიდია და არ ჯდება ჩემს კომპაქტურ დიზაინში. ასე რომ, მე დავამატე ერთჯერადი მულტივიბრატორი (CD4098) დროის შეფერხების გახანგრძლივების მიზნით.

მაღალი ძაბვის გენერატორი იყენებს 555 ოსცილატორს და MOSFET ტრანზისტორს.

ნაბიჯი 3: ასამბლეის შენიშვნები

1) შეკრიბეთ მაღალი ძაბვის წრე და დაარეგულირეთ ძაბვა 170-180 ვოლტზე პოტენომეტრით.

2) გამოსცადეთ ნიქსი მილები და იპოვეთ მათი პინუტი. (+180 V 22k რეზისტორით სერიულად ანოდისკენ, მიამაგრეთ სხვა ქინძისთავები ერთით)

3) შეაერთეთ მილების მსგავსი ქინძისთავები ერთმანეთთან (ანოდების გარდა) მულტიპლექსირებისთვის.

4) შეამოწმეთ გაყვანილობა მაღალი ძაბვის გამოყენებით თითოეულ ანოდზე და კათოდზე.

5) შეკრიბეთ მაღალი ძაბვის ტრანზისტორები და 74141 IC.

6) შეამოწმეთ წრე მაღალი ან დაბალი ლოგიკური დონის (0 და +5 ვ) გამოყენებით 74141 და MPSA42 ტრანზისტორების ფუძეზე, შესაბამისი მილის თითოეული ციფრი უნდა ანათებდეს.

7) პროგრამირება Arduino pro mini.

როგორც მოგეხსენებათ, Arduino pro mini– ს სჭირდება სპეციალური ინტერფეისი კომპიუტერთან დასაკავშირებლად. თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ შესაბამისი ინსტრუქციები ინტერნეტში.

8) შეაერთეთ არდუინო. როდესაც მილები სწორად მუშაობენ, შეგიძლიათ გააგრძელოთ RTC მოდულის, LM35 ტემპერატურის სენსორის, PIR სენსორის და კონცენტრატორების, ღილაკების და ა.შ.

მე დავაყენე ნიქსი მილები სამ ჯგუფად ორ ჯგუფად (საათები, წუთები და წამი), ასე რომ არ იყო საჭირო გამყოფი ნათურის დამატება.

ეცადეთ, მილები ბორტზე ყურადღებით გაათანაბროთ, რომ ლამაზი სახე მიიღოთ. თქვენ შეგიძლიათ დახრიოთ მილები კარგი ხედვის კუთხით.

ნაბიჯი 4: მომხმარებლის სახელმძღვანელო

1) TIME რეჟიმი: ნორმალურ მუშაობაში ნაჩვენებია დრო. თუ არავინ იმყოფება (და არ მოძრაობს) საათის წინ, ნათურები დაიხურება დაახლოებით 2 წუთის შემდეგ, რაც გააგრძელებს მილების სიცოცხლეს.

SW1 გადამრთველის ჩართვით თქვენ შეგიძლიათ გვერდის ავლით PIR სენსორი ისე, რომ მილები სამუდამოდ დარჩეს ჩართული.

TIME რეჟიმში, თარიღის ჩვენება შესაძლებელია "თარიღის" ღილაკზე დაჭერით.

2) TIMER რეჟიმი: თუ სელექტორის გადამრთველი TIMER რეჟიმშია, თქვენ ჯერ უნდა დააჭიროთ ღილაკს "თარიღი" ტაიმერის გადატვირთვისთვის. ეს ღილაკი ასევე მოქმედებს ტაიმერის დაწყების/გაჩერების დროს.

3) თერმომეტრის რეჟიმი: თერმომეტრის რეჟიმის შერჩევა შესაძლებელია სელექტორის გადამრთველით. ამ რეჟიმში, გარემოს ტემპერატურა ნაჩვენებია ცელსიუს გრადუსში. შუა მილები აჩვენებს ხარისხს და შემდეგი მილის მარჯვნივ აჩვენებს ხარისხის მეათედს. როგორც ციფრი იკრიბება ორ ჯგუფად, არ არის საჭირო ათწილადის წერტილი. სხვა ციფრები გამორთული რჩება თერმომეტრის რეჟიმში.

(თუ გსურთ, რომ ტემპერატურა გამოისახოს ფარენჰეიტის გრადუსზე, თქვენ უნდა შეცვალოთ არდუინოს პროგრამა შესაბამისად. თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ ამ პროგრამის ნაწილი ინტერნეტში.)

4) როგორ დავაყენოთ თარიღი და დრო:

TIME რეჟიმში, ხანგრძლივად დააჭირეთ ღილაკს "საათის დაყენება". საათი წამში ერთი წამით გაიზრდება. წუთების მორგება ხდება ზუსტად საათების მსგავსად ღილაკზე "მითითებული მინი".

წამების შესაცვლელად დააჭირეთ ღილაკს "Set Sec" და გააჩერეთ; წამების მრიცხველი შეწყვეტს დათვლას. როდესაც მიაღწევს სასურველ დროს, გაათავისუფლეთ ეს ღილაკი.

თარიღის დასადგენად, ერთი ხელით დააჭირეთ ღილაკს "თარიღი" და დააჭირეთ ღილაკებს "საათის დაყენება", "დაყენების მინიმუმი" და "დაყენება წამში", რათა შეცვალოთ წელი, თვე და დღე სურვილისამებრ.