6 -syfer Nixie -klok / timer / termometer: 4 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Hierdie projek handel oor 'n presiese 6 -syferhorlosie met NIXIE -buise.

Met 'n kieserskakelaar kan u kies tussen die TYD- (en datum) -modus, TIMER -modus (met 'n akkuraatheid van 0,01 sek.) En die TERMOMETER -modus.

'N RTC -module bevat die datum en tyd deur 'n interne battery.

'N PIR -sensor word voorsien om die skerm af te sluit as niemand 'n paar minute voor die klok beweeg nie.

Let asseblief daarop dat u vir hierdie projek minimum tot matige elektroniese vaardighede moet hê.

Disclaimer/ WAARSKUWING:

Hierdie stroombaan produseer hoë spanning wat elektriese skok en/of skade aan die toerusting kan veroorsaak.

Voorrade

Elektroniese komponente:

1. Nixie buise (6)
2. 74141 of 7441 IC (1)
3. Arduino Pro Mini (1)
4. 555 IC (1)
5. 4098 IC (1)
6. RTC DS 3231 module (1)
7. LM35 (1)
8. 7805 Reguleerder (1)
9. MPSA42 Transistor (6)
10. MPSA92 Transistor (6)
11. IRF740 MOSFET (1)
12. IRF540 MOSFET (1)
13. BC547 Transistor (1)
14. 22 K Weerstand (12)
15. 10 K Weerstand (7)
16. 1 M Weerstand (7)
17. 100 K Weerstand (1)
18. 1 K Weerstand (1)
19. 2.2 K Weerstand (1)
20. 220 K Weerstand (1)
21. 1 K potensiometer (1)
22. UF4004 -diode (1)
23. 100 uH 1A induktor (1)
24. 4.7uF 200 Volt -kondensator (1)
25. 10uF 25 Volt -kondensator (1)
26. 220uF 25 Volt -kondensator (1)
27. 100nF kondensator (1)
28. 100pF kondensator (1)
29. 2.2nF kondensator (1)
30. AAN/UIT -skakelaar (1)
31. 3 toestand keuserskakelaar (1)
32. Drukknoppie (4)
33. Adaptor -aansluiting (1)
34. 9 volt muuradapter (1)
35. Veeldoelige PCB, penkoppe, ens. Indien nodig

Stap 1: Oor die Nixie Tubes

Nixie -buise was standaard vertoon vir getalle, voor die uitvinding van sewe segmente. Dit is in wese neonvakuumbuise en elke syfer is 'n katode van die buis, wat gloei by hoëspanningsaansluiting.

Hulle lyk baie mooi, maar ongelukkig is dit deesdae moeilik om dit te vind. Alhoewel dit nog steeds beskikbaar is in die aanlynwinkels soos ebay, ens.

Ek het 12 mooi Nixies van 'n ou sakrekenaar verwyder wat nie werk nie. In die meeste gevalle is die vertoning van 'n sakrekenaar nie die deel wat beskadig is nie:)

In my geval is die metaalpenne erg gekorrodeer en sommige is van die aansluitingspunt na die glas losgemaak! Ek het 'n draad tot by die punt gesoldeer en dit met cyano-akrylaat (1, 2, 3) gom vasgemaak.

My nixie -buise was NEC LD955A. U kan enige nixie -buise gebruik, en die elektriese spesifikasies is soortgelyk. U kan die pinout vind deur die buisnommer op die internet te soek, of u kan die penne vind deur 180 volt DC op die penne aan te bring. Die gewone pen, (Anode) moet gekoppel wees aan +180 v en elkeen van die ander penne is via 'n 2.2K -weerstand aan die aarde gekoppel. Skryf die speldnommer en die ooreenstemmende syfer wat vertoon word neer.

Ek het nie 'n PCB ontwerp nie, want ek wou 'n prototipe maak. Boonop kon ek nie die voetspoor van die nixie -buise vind nie. Ek het dus 'n veeldoelige bord gebruik. U kan 'n PCB ontwerp as u wil.

Stap 2: Skematiese beskrywing

Die nixie -buise word gemultiplex om die penne wat nodig is vir die gebruik van 6 syfers te verminder. Die 74141 (of 7441) IC is 'n BCD-na-desimale omskakelaar wat hoë spanning kan hanteer. Een 74141 genoeg, want die buise is multiplex. Hierdie IC dryf die katodes aan.

Om die anodes aan te dryf, het ek twee hoogspanningstransistors per syfer gebruik (natuurlik kan die Arduino nie 180 volt hanteer nie!)

Om die tyd te hou in geval van kragonderbreking, het ek 'n RTC -module (real -time klok) gebruik wat 'n 3V litiumbattery gebruik. Dit sal die tyd en datum baie presies oor 'n lang tyd, miskien meer as 1 jaar, bevat.

Vir die PIR -sensor het ek 'n klein module (SR505) gebruik. Ongelukkig hou hierdie module slegs 8 sekondes die uitsetsignaal, wat na my mening nie genoeg is nie. Ek het verkies dat hierdie tyd ongeveer 2-3 minute was. Die PIR -modules met 'n verstelbare tydsvertraging, is groter en pas nie in my kompakte ontwerp nie. Daarom het ek 'n monostabiele multivibrator (CD4098) bygevoeg om die vertraging te verleng.

Die hoogspanningsgenerator gebruik 'n 555 ossillator en 'n MOSFET transistor.

Stap 3: Vergaderingsnotas

1) Monteer die hoogspanningskring en pas die spanning aan op 170-180 Volt deur die potensiometer.

2) Toets die nixie -buise en vind hul uitsparing. (+180 V met 'n 22k -weerstand in serie na die anode, die ander penne met een gemaal)

3) Verbind die soortgelyke penne van die buise (behalwe die anodes) vir multiplexing.

4) Toets die bedrading deur hoë spanning op elke anode en katode aan te bring.

5) Monteer die hoogspanningstransistors en die 74141 IC.

6) Toets die stroombaan deur hoë of lae logiese vlakke (0 en +5v) op die insette van 74141 en die basis van die MPSA42 -transistors toe te pas; elke syfer van die ooreenstemmende buis moet gloei.

7) Programmeer die Arduino pro mini.

Soos u dalk weet, benodig die Arduino pro mini 'n spesiale koppelvlak om aan 'n rekenaar gekoppel te word. U kan die regte instruksies op die internet vind.

8) Koppel die Arduino. As die buise korrek werk, kan u voortgaan met die byvoeging van die RTC -module, die LM35 -temperatuursensor, die PIR -sensor en die skakelaars, drukknoppies, ens.

Ek het die nixie -buise in drie groepe van twee (vir ure, minute en sekondes) geïnstalleer, sodat daar nie 'n skeidingslamp nodig was nie.

Probeer om die buise versigtig aan te pas om 'n mooi voorkoms te hê. U kan die buise kantel om 'n goeie hoek te kry.

Stap 4: Gebruikersgids

1) TYD -modus: Tydens die normale werking word die tyd vertoon. As niemand voor die horlosie teenwoordig is (en beweeg) nie, word die lampe na ongeveer 2 minute afgeskakel om die lewensduur van die buise te verleng.

Deur die SW1 -skakelaar aan te skakel, kan u die PIR -sensor omseil sodat die buise permanent AAN bly.

In die TYD -modus kan die datum vertoon word deur op die "Datum" -knoppie te druk.

2) TIMER -modus: as die keuzeskakelaar in die TIMER -modus is, moet u eers op die "Date" -knoppie druk om die timer terug te stel. Hierdie knoppie werk ook vir die begin/stop van die timer.

3) TERMOMETER -modus: die termometer -modus kan deur die keuzeskakelaar gekies word. In hierdie modus word die omgewingstemperatuur in Celsius -grade vertoon. Die middelste buise wys die grade en die volgende buis aan die regterkant toon 'n tiende van die graad. Aangesien die syfer in groepe van twee saamgestel is, is daar geen desimale punt nodig nie. Die ander syfers bly UIT in die termometer -modus.

(As u wil hê dat die temperatuur in Fahrenheit -grade vertoon word, moet u die program van Arduino dienooreenkomstig verander. U kan die program vir hierdie doel op die internet vind.)

4) Hoe om datum en tyd in te stel:

Druk in die TYD -modus die knoppie "Stel uur" in. Die uur gaan elke sekonde een. Die aanpassing van die minute word presies as ure gedoen deur op die "Stel min" -knoppie te druk.

Om die sekondes aan te pas, hou die "Set Sec" -knoppie ingedruk; die sekondeteller sal ophou tel. Laat die knoppie los wanneer die verlangde tyd bereik is.

Om die datum in te stel, hou die knoppie "Datum" met een hand ingedruk en druk op die knoppies "Stel uur", "Stel min" en "Stel sek." In om die jaar, maand en dag na wens aan te pas.