6 Haneli Nixie Saat / Zamanlayıcı / Termometre: 4 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Bu proje, NIXIE tüplü 6 haneli hassas bir saatle ilgilidir.

ZAMAN (ve tarih) modu, TIMER modu (0,01 sn hassasiyetle) ve TERMOMETRE modu arasında seçim yapabileceğiniz bir seçici anahtar ile.

Bir RTC modülü, dahili bir pil ile tarih ve saati tutar.

Birkaç dakika boyunca kimse saatin önünde hareket etmediğinde ekranı kapatmak için bir PIR sensörü sağlanmıştır.

Lütfen bu proje için minimum ila orta düzeyde elektronik becerilere sahip olmanız gerektiğini unutmayın.

Sorumluluk Reddi/UYARI:

Bu devre, elektrik çarpmasına ve/veya ekipmana zarar verebilecek yüksek voltaj üretir.

Gereçler

Elektronik parçalar:

1. Nixie tüpleri (6)
2. 74141 veya 7441 IC (1)
3. Arduino Pro Mini (1)
4. 555 IC (1)
5. 4098 IC (1)
6. RTC DS 3231 modülü (1)
7. LM35 (1)
8. 7805 Regülatör (1)
9. MPSA42 Transistör (6)
10. MPSA92 Transistör (6)
11. IRF740 MOSFET (1)
12. IRF540 MOSFET (1)
13. BC547 Transistör (1)
14. 22 K Direnç (12)
15. 10 K Direnç (7)
16. 1 M Direnç (7)
17. 100 K Direnç (1)
18. 1 K Direnç (1)
19. 2.2 K Direnç (1)
20. 220 K Direnç (1)
21. 1 K Potansiyometre (1)
22. UF4004 Diyot (1)
23. 100 uH 1A indüktör (1)
24. 4.7uF 200 Volt Kapasitör (1)
25. 10uF 25 Volt Kapasitör (1)
26. 220uF 25 Volt Kapasitör (1)
27. 100nF Kapasitör (1)
28. 100pF Kondansatör (1)
29. 2.2nF Kondansatör (1)
30. AÇMA/KAPAMA anahtarı (1)
31. 3 durumlu seçici anahtar (1)
32. Basma düğmesi (4)
33. Adaptör jakı (1)
34. 9 voltluk duvar adaptörü (1)
35. Gerektiğinde çok amaçlı PCB, pin başlıkları vb.

Adım 1: Nixie Tüpleri Hakkında

Nixie tüpleri, yedi segmentin icadından önce, sayılar için standart ekranlardı. Bunlar esasen neon vakum tüpleridir ve her rakam, yüksek voltaj bağlantısında parlayan tüpün bir katotudur.

Çok güzel görünüyorlar ama ne yazık ki bu günlerde bulmak zor. Hala ebay vb. çevrimiçi mağazalarda mevcut olmalarına rağmen.

Çalışmayan eski bir hesap makinesinden 12 güzel Nixies topladım. Çoğu durumda, bir hesap makinesinin ekranı zarar gören kısım değildir:)

Benim durumumda, metalik pimler ciddi şekilde korozyona uğradı ve bazıları bağlantı noktasından cama ayrıldı! Bir teli ucuna lehimledim ve siyano-akrilat (1, 2, 3) yapıştırıcı ile sabitledim.

Nixie tüplerim NEC LD955A idi. Bulabildiğiniz herhangi bir nixie tüpünü kullanabilirsiniz ve elektriksel özellikler kesinlikle benzerdir. İnternetten tüp numarasını aratarak pinoutunu bulabilir veya pinlere 180 volt DC uygulayarak pinleri bulabilirsiniz. Ortak pin (Anot) +180 v'ye bağlanmalıdır ve diğer pinlerin her biri 2.2K'lık bir direnç üzerinden toprağa bağlanmalıdır. Pin numarasını ve görüntülenen ilgili rakamı not edin.

Bir PCB tasarlamadım çünkü bir prototip yapmayı amaçladım. Ayrıca, nixie tüplerinin ayak izini bulamadım. Bu yüzden çok amaçlı tahta kullandım. İsterseniz bir PCB tasarlayabilirsiniz.

Adım 2: Şematik Açıklama

Nixie tüpleri, 6 haneli işlem için gereken pimleri azaltmak için çoğullanmıştır. 74141 (veya 7441) IC, yüksek voltajı işleyebilen bir BCD-ondalık dönüştürücüdür. Tüpler çoğullanmış olduğundan bir adet 74141 yeterlidir. Bu IC katotları çalıştırır.

Anotları sürmek için basamak başına iki yüksek voltajlı transistör kullandım (açıkçası Arduino 180 voltu kaldıramaz!)

Güç kesintisi durumunda zamanı tutmak için 3V lityum pil kullanan bir RTC modülü (gerçek zamanlı saat) kullandım. Uzun bir süre boyunca, belki 1 yıldan fazla bir süre boyunca saati ve tarihi çok hassas bir şekilde tutacaktır.

PIR sensörü için küçük bir modül (SR505) kullandım. Ne yazık ki bu modül çıkış sinyalini sadece 8 saniye tutuyor ki bu bence yeterli değil. Bu sürenin 2-3 dakika civarında olmasını tercih ettim. Zaman gecikmesi ayarlanabilen PIR modülleri daha büyük ve benim kompakt tasarımıma uymuyor. Bu yüzden zaman gecikmesini uzatmak için tek kararlı bir multivibratör (CD4098) ekledim.

Yüksek voltaj üreteci 555 osilatör ve MOSFET transistör kullanır.

Adım 3: Montaj Notları

1) Yüksek voltaj devresini monte edin ve potansiyometre ile voltajı 170-180 Volta ayarlayın.

2) Nixie tüplerini test edin ve pin çıkışlarını bulun. (+180 V anoda seri olarak 22k dirençli, diğer pinleri birer birer topraklayın)

3) Çoğullama için tüplerin benzer pimlerini (anotlar hariç) birbirine bağlayın.

4) Her bir anot ve katoda yüksek voltaj uygulayarak kablolamayı test edin.

5) Yüksek voltajlı transistörlerin ve 74141 IC'nin montajı.

6) 74141'in girişlerine ve MPSA42 transistörlerinin tabanına yüksek veya düşük mantık seviyeleri (0 ve +5v) uygulayarak devreyi test edin, karşılık gelen tüpün her bir basamağı yanmalıdır.

7) Arduino pro mini'yi programlayın.

Bildiğiniz gibi Arduino pro mini'nin bilgisayara bağlanabilmesi için özel bir arayüze ihtiyacı vardır. İnternette uygun talimatları bulabilirsiniz.

8) Arduino'yu bağlayın. Tüplerin doğru çalıştığı kanıtlandığında, RTC modülü, LM35 sıcaklık sensörü, PIR sensörü ve anahtarlar, butonlar vb. eklemeye devam edebilirsiniz.

Nixie tüplerini ikişerli üç grup halinde (saat, dakika ve saniye için) kurdum, böylece bir ayırıcı lamba eklemeye gerek kalmadı.

Güzel bir görünüm elde etmek için gemideki tüpleri dikkatlice hizalamaya çalışın. İyi bir görüş açısına sahip olmak için tüpleri eğebilirsiniz.

4. Adım: Kullanım Kılavuzu

1) TIME modu: Normal çalışmada saat görüntülenir. Saatin önünde kimse yoksa (ve hareket ederse), tüplerin ömrünü uzatmak için lambalar yaklaşık 2 dakika sonra kapatılacaktır.

SW1 anahtarını açarak, tüplerin kalıcı olarak AÇIK kalması için PIR sensörünü atlayabilirsiniz.

SAAT modunda "Tarih" butonuna basılarak tarih görüntülenebilir.

2) ZAMANLAYICI modu: Seçici anahtar ZAMANLAYICI modundaysa, zamanlayıcıyı sıfırlamak için önce “Tarih” düğmesine basmalısınız. Bu düğme aynı zamanda zamanlayıcının başlatılması/durdurulması için de işlev görür.

3) TERMOMETRE modu: Seçici anahtar ile termometre modu seçilebilir. Bu modda ortam sıcaklığı Santigrat derece olarak görüntülenir. Ortadaki tüpler dereceleri gösterir ve sağdaki sonraki tüp derecenin onda birini gösterir. Rakamlar ikili gruplar halinde toplandığından ondalık basamağa gerek yoktur. Diğer rakamlar termometre modunda KAPALI kalır.

(Sıcaklığın Fahrenheit cinsinden gösterilmesini istiyorsanız Arduino programını buna göre değiştirmelisiniz. Bu amaca yönelik programın parçasını internette bulabilirsiniz.)

4) Tarih ve saat nasıl ayarlanır:

ZAMAN modunda, "Saati Ayarla" düğmesini basılı tutun. Saat her saniye bir ilerleyecek. "Set Min" butonuna basılarak dakika ayarı tam olarak saat olarak yapılır.

Saniyeyi ayarlamak için "Set Sec" düğmesine basın ve basılı tutun; saniye sayacı saymayı durduracaktır. İstenilen süreye ulaşıldığında bu düğmeyi bırakın.

Tarihi ayarlamak için bir elinizle “Tarih” düğmesini basılı tutun ve yılı, ayı ve günü istediğiniz gibi ayarlamak için “Set Hour”, “Set Min” ve “Set Sec” düğmelerine basın.