Jam / Pemasa / Termometer 6 Digit Nixie: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Projek ini adalah kira-kira 6 digit jam tepat dengan tiub NIXIE.

Dengan suis pemilih yang boleh anda pilih antara mod TIME (dan tarikh), mod TIMER (dengan ketepatan 0.01 saat), dan mod THERMOMETER.

Modul RTC menyimpan tarikh dan masa oleh bateri dalaman.

Sensor PIR disediakan untuk mematikan paparan apabila tidak ada yang bergerak di hadapan jam selama beberapa minit.

Harap maklum bahawa, untuk projek ini anda mesti mempunyai kemahiran elektronik minimum hingga sederhana.

Penafian / AMARAN:

Litar ini menghasilkan voltan tinggi yang boleh menyebabkan kejutan elektrik dan / atau kerosakan pada peralatan.

Bekalan

Komponen elektronik:

1. Tiub Nixie (6)
2. 74141 atau 7441 IC (1)
3. Arduino Pro Mini (1)
4. 555 IC (1)
5. 4098 IC (1)
6. Modul RTC DS 3231 (1)
7. LM35 (1)
8. 7805 Pengatur (1)
9. Transistor MPSA42 (6)
10. Transistor MPSA92 (6)
11. IRF740 MOSFET (1)
12. IRF540 MOSFET (1)
13. Transistor BC547 (1)
14. Perintang 22 K (12)
15. Perintang 10 K (7)
16. Perintang 1 M (7)
17. Perintang 100 K (1)
18. Perintang 1 K (1)
19. Perintang 2.2 K (1)
20. Perintang 220 K (1)
21. Potensiometer 1 K (1)
22. Diod UF4004 (1)
23. Induktor 100 uH 1A (1)
24. Kapasitor 4.7uF 200 Volt (1)
25. Kapasitor 10uF 25 Volt (1)
26. Kapasitor 220 Volt 25 Volt (1)
27. Kapasitor 100nF (1)
28. Kapasitor 100pF (1)
29. Kapasitor 2.2nF (1)
30. Suis ON / OFF (1)
31. 3 suis pemilih keadaan (1)
32. Butang tekan (4)
33. Jack Adptor (1)
34. Penyesuai dinding 9 volt (1)
35. PCB serbaguna, header pin, dan lain-lain mengikut keperluan

Langkah 1: Mengenai Tiub Nixie

Tiub Nixie adalah paparan standard untuk nombor, sebelum penemuan tujuh segmen. Mereka pada dasarnya adalah tiub vakum neon dan setiap digit adalah katod tiub, yang menyala pada sambungan voltan tinggi.

Mereka kelihatan sangat cantik, tetapi malangnya, mereka sukar ditemui hari ini. Walaupun ia masih terdapat di kedai dalam talian seperti ebay dll.

Saya mengambil 12 Nixies yang bagus dari kalkulator lama yang tidak berfungsi. Dalam kebanyakan kes, paparan kalkulator bukanlah bahagian yang rosak:)

Dalam kes saya, pin logam berkarat teruk dan sebahagiannya terlepas dari titik sambungan ke kaca! Saya menyolder wayar ke titik, dan membetulkannya dengan gam cyano-acrylate (1, 2, 3).

Tiub nixie saya adalah NEC LD955A. Anda boleh menggunakan tiub nixie yang anda dapati, dan spesifikasi elektriknya hampir sama. Anda boleh mencari pinout dengan mencari nombor tiub di internet, atau anda dapat mencari pin dengan menggunakan 180 volt DC pada pin. Pin biasa, (Anode) harus disambungkan ke +180 v dan setiap pin lain disambungkan ke tanah, melalui perintang 2.2K. Tuliskan nombor pin dan digit yang sesuai yang dipaparkan.

Saya tidak merancang PCB, kerana saya bermaksud membuat prototaip. Selain itu, saya tidak dapat menemui jejak tiub nixie. Oleh itu, saya menggunakan papan serbaguna. Anda boleh merancang PCB jika anda mahu.

Langkah 2: Huraian Skematik

Tiub nixie dilipatgandakan, untuk mengurangkan pin yang diperlukan untuk operasi 6 digit. IC 74141 (atau 7441) adalah penukar BCD ke perpuluhan yang mampu menangani voltan tinggi. Satu 74141 cukup, kerana tiubnya berlipat ganda. IC ini mendorong katod.

Untuk menggerakkan anod, saya menggunakan dua transistor voltan tinggi setiap digit (jelas Arduino tidak dapat mengendalikan 180 volt!)

Untuk menahan masa sekiranya terputus kuasa, saya menggunakan modul RTC (jam masa nyata) yang menggunakan bateri lithium 3V. Ia akan menyimpan masa dan tarikh dengan tepat dalam jangka masa yang panjang, mungkin lebih dari 1 tahun.

Untuk sensor PIR, saya menggunakan modul kecil (SR505). Malangnya, modul ini menahan isyarat output hanya selama 8 saat, yang pada pendapat saya tidak mencukupi. Saya lebih suka masa ini sekitar 2-3 minit. Modul PIR yang mempunyai kelewatan masa yang boleh disesuaikan, lebih besar dan tidak sesuai dengan reka bentuk ringkas saya. Oleh itu, saya menambah multivibrator monostable (CD4098) untuk memanjangkan kelewatan masa.

Penjana voltan tinggi menggunakan pengayun 555 dan transistor MOSFET.

Langkah 3: Catatan Perhimpunan

1) Pasang litar voltan tinggi dan atur voltan pada 170-180 Volt oleh potensiometer.

2) Uji tabung nixie dan cari pinoutnya. (+180 V dengan perintang 22k secara siri ke anod, arahkan pin yang lain satu)

3) Sambungkan pin tiub yang serupa (kecuali anod) untuk multiplexing.

4) Uji pendawaian dengan menggunakan voltan tinggi pada setiap anod dan katod.

5) Pemasangan transistor voltan tinggi dan IC 74141.

6) Uji litar dengan menerapkan tahap logik tinggi atau rendah (0 dan + 5v) pada input 74141 dan pangkal transistor MPSA42, setiap digit tiub yang sesuai harus bercahaya.

7) Atur program Arduino pro mini.

Seperti yang anda ketahui, Arduino pro mini memerlukan antara muka khas untuk disambungkan ke komputer. Anda boleh mendapatkan arahan yang betul di internet.

8) Sambungkan Arduino. Apabila tiub terbukti berfungsi dengan betul, anda boleh terus menambahkan modul RTC, sensor suhu LM35, sensor PIR, dan suis, butang tekan dll.

Saya memasang tiub nixie dalam tiga kumpulan dua (selama berjam-jam, minit, dan saat), jadi tidak perlu menambah lampu pemisah.

Cuba selaraskan tiub di atas kapal dengan teliti agar kelihatan cantik. Anda boleh memiringkan tiub agar mempunyai sudut pandangan yang baik.

Langkah 4: Panduan Pengguna

1) Mod WAKTU: Dalam operasi normal, waktu ditunjukkan. Sekiranya tidak ada yang hadir (dan bergerak) di hadapan jam, lampu akan dipadamkan setelah kira-kira 2 minit, untuk memanjangkan jangka hayat tiub.

Dengan menghidupkan suis SW1, anda dapat memotong sensor PIR sehingga tabung akan tetap AKTIF secara kekal.

Dalam mod MASA, tarikh dapat ditunjukkan dengan menekan butang "Tarikh".

2) Mod TIMER: Jika suis pemilih berada dalam mod TIMER, anda harus menekan butang "Date" terlebih dahulu untuk menetapkan semula timer. Butang ini juga berfungsi untuk memulakan / menghentikan pemasa.

3) Mod THERMOMETER: Mod termometer boleh dipilih oleh suis pemilih. Dalam mod ini, suhu persekitaran ditunjukkan dalam darjah Celsius. Tiub tengah akan menunjukkan darjah dan tiub seterusnya di sebelah kanan menunjukkan sepersepuluh darjah. Oleh kerana digitnya digabungkan dalam kumpulan dua, tidak perlu titik perpuluhan. Digit yang lain tetap MATI dalam mod termometer.

(Sekiranya anda mahukan suhu dipaparkan dalam darjah Fahrenheit, anda harus mengubah program Arduino dengan sewajarnya. Anda boleh mendapatkan bahagian program untuk tujuan ini di internet.)

4) Cara menetapkan tarikh dan masa:

Dalam mod MASA, tekan dan tahan butang "Tetapkan Jam". Jam akan maju setiap detik. Penyesuaian minit dilakukan sama seperti jam dengan menekan butang "Set Min".

Untuk menyesuaikan detik, tekan butang "Set Sec" dan tahan; pembilang detik akan berhenti mengira. Apabila masa yang dikehendaki dicapai, lepaskan butang ini.

Untuk menetapkan tanggal, tahan butang "Date" dengan satu tangan, dan tekan butang "Set Hour", "Set Min" dan "Set Sec" untuk menyesuaikan tahun, bulan dan hari seperti yang diinginkan.