«Шарлоттаның желісі» стиліндегі жарықдиодты сымның сағаты: 10 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Мен светодиодты шамдарды бірінші рет көргеннен бері жіптер бір нәрсеге жақсы болуы керек деп ойладым, бірақ жергілікті электроника бөлшектері дүкенінің сатылымы аяқталғанға дейін маған шамдарды сатып алу керек болды. олар мен жіптермен не істей алатынымды көріңіз.

Олар қызықты сағатты жасайтынын және сегменттерді тек электр сымдары арқылы аспада ауада қалқыту өте қызықты болатынын шешу көп уақытты қажет етпеді.

Мен оны құрудың бір жолында «Шарлотттың торы» кітабынан жазылған өрмектерді еске түсіретінін түсіндім.

Бұл құрылғының жалаң металл жақтауда 80В кернеуі бар екенін есте ұстаған жөн. Бірақ оқшауланатын DC-to-DC түрлендіргіші мен қуат көзін қолдану кадрға тиіп, соққы алмауды білдіреді. Немесе, кем дегенде, менде жоқ.

1 -қадам: қажетті бөлшектер

Менің тәжірибелерім көрсеткендей, жарық диодты жарықтандыру үшін шамамен 55 вольт қажет және 100 В айналасында толық қуатпен жарқырайды. Қолдану кезінде олар 230В / 240В нарықтар үшін сериялық жұптарда және 110В нарықтарда таза параллельде орналасқан. Шамның қақпағында қандай да бір реттегіш бар, бірақ мен оны қайта қолдануға тырыспауды шештім, себебі мен жіптердің жарқырауы әлдеқайда аз болғанын қалаймын. Толық жарық диодты сағатты оқу ауыр болады. 7 сегментті дисплей сағатына 27 басқару сызығы қажет, мен бастапқыда Arduino Mega қолдануды жоспарладым. Дегенмен, байланыссыз IRC арнасындағы микроконтроллермен светодиодтар арқылы 100В (немесе одан да көп) токты басқаруды талқылаған кезде маған вакуумды флуоресцентті дисплейлерге арналған DS8880 драйвер чиптерінің бар екендігі туралы айтылды. Бұл қолда бар жұмыс үшін өте қолайлы, себебі олар бір разрядқа BCD кірісінің 4 битін алады және кіріктірілген және айнымалы ток реттегіші 1,5 мА дейінгі 7 сегментті жетекті сигналға түрлендіреді. Тестілеу көрсеткендей, 1.5mA бұл бағдарлама үшін өте қолайлы. Бір разрядқа 7 биттен 4 битке дейін төмендеу мен басқару үшін Arduino Nano немесе Uno қолдана алатынымды білдірді, себебі тек 13 бақылау желісі қажет. (2 x 4 биттік 0-9 арна, 1 x 3 биттік 0-7 арна және 1 x 2 биттік 0-3 арна)

Мен Arduino -ға тәулік уақытын білу үшін MSF 60кГц радио сигналын қолдануды шештім. Мен бұны бұрын қол жетімді болатын, қабылдағыш модульдерді қолдана отырып, сәтті қолдандым. Қазіргі уақытта оларды табу қиын болып көрінеді, сондықтан егер біреу осы сағаттың жеке нұсқасын жасағысы келсе, WiFi модулін пайдалану оңайырақ болуы мүмкін.

Тестілеу кезінде менде бар Arduino Nanos -тың сағаты нашар сияқты көрінетінін білдім, мен олардың синхрондауын күттім, содан кейін үмітсіздікте ескі Duemilanove -ді қосуға тырыстым, және ол бірінші минутта синхрондалып, үйренді.

Жіптерді жүргізуге қажетті 80В кернеуді жасау үшін мен тұрақты ток пен тұрақты ток түрлендіргішті қолдандым. 12 В -тан жұмыс істейтін көптеген қол жетімді. Arduino 12В қуатымен жұмыс жасай алады және логикадан 5В ыңғайлы қорек жасайды. Бірақ мен бұл фактіні ұмытып кетіп, қымбат 5В кернеуді сатып алдым. Бұл әлі де жақсы таңдау болуы мүмкін, бұл бағдарламалау кезінде сағат USB -ден де жұмыс істейтінін білдіреді және 5 кВ -ты оқшауланған шығыс конвертер. (бұл 80В жақтауы қалқып кету қаупін едәуір төмендететінін білдіреді)

Жарық диодтары eBay -де қол жетімді, оларды жинау үшін шамдарды сындырудың қажеті жоқ.

Сатып алу тізімі:

Өздігінен ағатын мыс сым. 34 SWG (31 AWG / 0.22mm) жұмыс істейді.

Ардуино

4 x DS8880 VFD драйверлері

Кем дегенде 28 жарықдиодты жіптер (бірақ олар оңай бұзылады, сондықтан кем дегенде 25% қосалқы бөлшектер алыңыз)

DC-to-DC түрлендіргіші

47 мкв 5В конденсатор

4.7nF 100В конденсатор

Жақтау материалы (мен 3мм x 3мм х 0,5 U секциялы жезді қолдандым)

Қандай да бір негіз

Цианоакрилатты желім

Тұрақты ток кіріс ұяшығы (немесе панельге орнатылған USB)

60 кГц (немесе ұқсас) қабылдағыш модуль мен антенна.

7 істікшелі ерлердің корпустары (және сәйкес келетін қысқыш терминалдар)

2 -қадам: жақтау материалын бұраңыз

Жақтау ұзындығы 1мм 3мм жезден (қабырға қалыңдығы 0,5мм) жасалған және одан жеңіл ештеңе ұсынбайды.

Жарық диодтары төменгі жақтағы қосқыштармен басқарылады. Бұл әрбір светодиод анодтағы 80В кернеу өткізгіш жақтауға қосылғанын білдіреді, содан кейін оқшауланған сым рамка арқылы басқару IC -ге өтеді.

Сымдар үшін рамканы бұрғылау қажет. Мен шұңқырларды 10 мм қалыпты қадаммен бұрғылауды шештім және аралықты орнату үшін кішкене бағыттаушы-джиг жасадым. Төменгі жақтағы ойық жақтау арнасын және түйреуішті (суреттегі аленді кілт) бар тесікке бекітеді және таңдалған аралықта тағы екеуін бұрғылауға мүмкіндік береді.

Бұрғылау қондырғысы сонымен қатар иілу қондырғысының рөлін атқарады. Иілу кезінде U-каналының таралуын болдырмайтын ойық бар.

Мен 1 мм тесіктерді қолдандым, бірақ кішірек болса жақсы болар еді, бұл желімдеуді жеңілдетеді.

3 -қадам: жақтауды бүгіңіз

Мен сыртқы жақтау мен жарықдиодты орналастырудың шаблонын басып шығардым. Бұл жұмыс үстеліне бекітілген, содан кейін жезден жасалған жақтауды сәйкестендіру үшін мұқият қолмен бүктедім.

U -ның ашық жағымен сыртқа қарай иілу оңай болды, бірақ мен материалды үрлегішпен күйдірмейінше, арнаны бұзбай ішкі иілу мүмкін емес еді. Жуғаннан кейін оған сәл түзету қажет болды, сондықтан оны қажет ететін бөлшектерді ғана күйдірген дұрыс. Шаммен қыздырыңыз, ол жарқырағанша және ыстық болмайынша. Алысқа бару және оны еріту пайдасыз болар еді.

Қалыптау үшін жақтау шаблонға жабыстырылды.

Үлгіні PDF форматында мына жерден табуға болады. Егер 1: 1 масштабында басып шығарылса (А3 форматындағы қағазға сәйкес келеді), онда периметр материалдың ұзындығына сәйкес дәл 1м құрайды.

4 -қадам: жарықдиодты сымдарды қосыңыз

Алдымен жарықдиодты жарықдиодтың қай бөлігі анод екенін анықтаңыз (оң кернеуге қосылады). Менің жарық диодтарымда бұл пластикалық жабынның соңына жақын орналасқан кішкене тесікпен белгіленді.

Бұл ұштардың барлығы жақтауға дәнекерленген сымдарға дәнекерлеуді қажет етеді. Мен сымның үлгісіне мүлдем риза емеспін, сондықтан мен кез келген ұсыныстардан бас тартамын. Сымдарды таңдалған тесіктен өткізіңіз, біршама тығыз тартып, дәнекерлеңіз. Содан кейін артық мөлшерін кесіңіз. Мен Veropen-ді сымға арналған диспенсер мен ұстағыш ретінде қолдандым, себебі бұл оқшаулаудың дұрыс түрі («өздігінен ағатын» деп аталатын жалаңаштау арқылы дәнекерлеуге болатын түрі).

Содан кейін цифрларды құруды бастауға болады, олар қосқыштың (катодты) сымдарын цианокрилат желімімен бекітеді, олар раманың тесіктерінен өтеді. Жақтау бойымен және негізге / басқару қорабына айналдыру үшін көп ұзындық қалдырғаныңызға көз жеткізіңіз.

Дөңгелек бұрыштарды алу және сандардың алдында сымдарды өткізбеу үшін сымдарды бір -бірінен қолдауға болады. Егер олар электр сымдары болса, оларды дәнекерлеңіз, сымдарды ауыстыратын болса, оларды желімдеңіз. Цифрлардың бұрыштары сымдар тиіп тұруы керек сияқты, бірақ қажет болған жағдайда оларды бір -бірінен оқшаулау ұстау оңай.

5-қадам: Негіз мен жақтауды жасаңыз

Мен емен негізін жасадым, мен CNC токарлық станогындағы рамкаға жезден жасалған аяқтар жасадым. Бірақ қораптың кез келген түрі болады, ал рамкаға арналған 3D басып шығарылған аяқтар жақсы жұмыс істейтініне сенімдімін.

Аяқтар M5 бұрандаларымен орталық жақтаудың тесігінен ілулі тесіктерде ұсталады. Бұрандалар негізде өңделген саңылауларға сәйкес келеді. Сымдар бірдей слоттардан өтеді. Саңылаулар сымдардың керілуін орнату үшін аяқтың аралығын реттеуге мүмкіндік береді (белгілі бір дәрежеде).

Бұрандалардың бірінде жезден жасалған жақтауға +80В қуатын беру үшін саңылау мен сым бар.

Антенна кронштейні мен ПХД орнатуға арналған STL файлдары менің Github -те.

6 -қадам: Бақылау ПХД жасаңыз және тексеріңіз

Бақылау ПХД жасау құралдары алдыңғы нұсқаулықта қарастырылған.

Мен схемамен жұмыс істемедім, мен оны жүріп келе жатқанда жасадым. Алайда мен бұл фактіден кейін схема жасадым.

PDF форматы немесе KiCAD

Бұл схемада Arduino эскизі дөңгелек кодталған кейбір қателіктер болмауы мүмкін және нақты сағаттарда жетіспейтін қосымша қателер болуы мүмкін.

Есте сақтау керек маңызды нүктелер-тұрақты токтың түрлендіргіші Arduino-дың V-штырына қосылуы керек, ал логикалық қуат пен радио қабылдағыш реттелетін 5В-ке қосылуы керек. Бұл Arduino мен түрлендіргіш 12 В дейінгі кез келген PSU -дан жұмыс істей алатынын білдіреді және логика тек реттелген 5В -ды көреді.

7 -қадам: сандарды базаға орнатыңыз және барлық сымдарды сұрыптаңыз

Кішкене ленталармен арнаға уақытша бекітілген сымдармен көптеген жіптерді негізге өткізуге болады. Мен сымның қайсысы екенін анықтау үшін реттелетін қадамдық түрлендіргішті қолдандым. Мен оны кернеуге қойдым, ол жай жарық диодты жіптерді жарықтандырады, содан кейін жақтаудың тесігі арқылы оң шығуды шығарады. Содан кейін эмальданған мыс сымының кесілген ұшын конвертерден теріс беру сымына тигізу арқылы мен әр светодиод қандай сегментке сәйкес келетінін көрдім. Содан кейін мен сымды түйреуішке түйіп, қосқышқа жартылай қосылдым.

Терминалдар қысылғаннан кейін өткізбейді, оларды эмаль оқшаулауды бұзу үшін де дәнекерлеу қажет. Дәнекерлегеннен кейін түйреуіштер үйге дейін жеткізілді.

8 -қадам: Arduino жарқылын қосыңыз

Arduino эскизін мына жерден табуға болады.

github.com/andypugh/LEDClock

Екі эскиз бар, олардың біреуі сағатты және екіншісі әр каналда 0 -ден 9 -ға дейінгі сандар арқылы өтеді.

Бұл тест эскизі шығыс түйреуіштерінде қандай тақырыптарды ауыстыру керектігін анықтауға мүмкіндік береді, ал егер BCD деректер желілерінің кез келгенін ауыстыру қажет болса. (Егер сіз эскизге қарасаңыз, онда мен сымдарға байланысты бірнеше арнаны ауыстыруым керек екенін көремін, оларды бағдарламалық қамтамасыз етуде түзету оңайырақ болды).

9 -қадам: Радио синхрондауын күтуде

Радио сағаты толық минуттық деректерді алу керек. Arduino эскизі ондаған сағаттық цифрдың ортаңғы жолағын жыпылықтап, кіріс радио деректерін қайталайды, ал минуттар қанша қате деректердің келгенін көрсетеді. Егер ол 60 -қа жетсе, онда жақсы деректер бар және уақыт көрсетіледі.

Толық ашылу рухында бұл модельдеу. Мен оны Mac компьютерінің USB-сінен қосылған кезде және фотогенді емес жерде орналасқан кезде ғана синхрондауға болатын сияқтымын. Нақты деректер жағдайында екілік кодтау үшін бір секундтық импульстар әр түрлі ұзындықта болады.

Сондай -ақ, жалқау элемент бар (ол жарқырайды, бірақ басқаларға қарағанда күңгірт) Светодиодтың өзі жақсы. Мен драйвер чипінде ақаулықтан қорқамын, бірақ алдымен эмальданған мысты қайта қосуға тырысамын. (шын мәнінде мен қосымша сым жіберетін шығармын)

10 -қадам: Аяқтау

Сымдарды 1,5 мм2 сымнан оқшауланған ұзындығы бар арнаға ұстауға болады. Бірақ жіңішке сымдарға зақым келтірмеу үшін абай болыңыз.

Жауапкершіліктен бас тарту: Мен бұл жіптерді сағат үшін қолдану идеясын бірінші болып ойладым деп айтпаймын, бірақ мен бұл идеяны өз бетімше ойлап таптым. Тиісті жүргізушілерді зерттеу кезінде мен 2015 ж. Сол жіптен жасалған сағатты көрсететін жазбаны таптым (бірақ ол икемді болып көрінеді, бұл әлдеқайда жеңіл болар еді).

Мен оларды электр сымдарына бірінші болып кеңістікте іліп қоюым мүмкін, бірақ мен бұған бәс тігуді де қаламаймын.