Jam ini dirancang untuk mudah-untuk-membangun, dengan semua bagian yang biasa - kecuali tabung tentu saja, dan modular - yang berarti Anda dapat menempatkan setiap jenis tabung dewi air di papan atas "perisai" dan benar-benar mendesain ulang tampilan itu. Jika Anda tidak suka tabung dewi air (looser!), Anda dapat multipleks tampilan jenis lain.
Jam bekerja pada tegangan 7.5V menjadi sekitar dari 14V dan mengkonsumsi sekitar 200mA. PCB adalah 10cm x 3cm, sehingga cukup kecil. Hati-hati bahwa itu menghasilkan tegangan tinggi sekitar 200V jadi jangan menyentuh apa pun ketika sedang beroperasi. Ini mengejutkan saya beberapa kali dan aku menjatuhkan jam di meja (tidak ada kerusakan yang dilakukan kepada saya atau jam).
Jam bekerja pada tegangan 7.5V menjadi sekitar dari 14V dan mengkonsumsi sekitar 200mA. PCB adalah 10cm x 3cm, sehingga cukup kecil. Hati-hati bahwa itu menghasilkan tegangan tinggi sekitar 200V jadi jangan menyentuh apa pun ketika sedang beroperasi. Ini mengejutkan saya beberapa kali dan aku menjatuhkan jam di meja (tidak ada kerusakan yang dilakukan kepada saya atau jam).
Dewan perisai memiliki 4 RGB LED di bawah Nixies yang bisa dimatikan jika Anda tidak suka dengan tampilannya. Ini menunjukkan waktu, tanggal penuh dan suhu. Ada juga sebuah "lilin modus" di mana semua empat tabung menyala dan mensimulasikan lilin berkedip-kedip. Hal ini terlihat cukup keren di ruangan gelap dan Anda bahkan dapat menaruhnya di meja makan untuk sedikit romantis.
Semua file proyek yang tersedia untuk di-download dengan mengklik tombol download merah dibawah (perangkat keras open source).
UPDATE: Proyek di Hack Day-a- , ... dan sekarang juga di HackedGadgets , dan pada TubeClockDB , whoho :-)!
2011/06/02 UPDATE: Versi baru dari proyek!
Jadi di sini adalah pilihan jam itu:
1. Tampilan waktu
2. menampilkan tanggal
3. tampilan suhu
4. dikonfigurasi kali menunjukkan untuk semua di atas (misalnya, jam dapat menampilkan waktu selama 20 detik, dan pindah ke hal berikutnya untuk menampilkan:. tanggal, suhu atau keduanya dan kembali ke waktu Ia bahkan dapat diatur untuk hanya menampilkan suhu )
5. dikonfigurasi tabung kecerahan dewi air
6. dikonfigurasi warna LED RGB yang bawah berkedip pada tingkat Hz 1 / 2 (atau bahkan dimatikan)
7. para "suhu warna blender" pilihan yang menampilkan warna biru pada suhu yang lebih rendah, merah pada suhu tinggi dan campuran dua warna antara ekstrem (atau bahkan dimatikan)
8. warna RGB LED dikonfigurasi bawah sementara menampilkan tanggal (atau bahkan dimatikan)
9. memudar tabung sambil menunjukkan tanggal untuk lebih memahami apa yang ada di layar (DD.MM dan YYYY)
10. Pilihan tabung saver dewi air - opsi ini akan menonaktifkan tabung dewi air pada didefinisikan waktu "tidur" dan ternyata mereka kembali pada waktu yang ditentukan "wakeup" (misalnya, jam dapat dikonfigurasi untuk shutdown pada 23:30 dan kembali pada pada 07: 30 di pagi hari) untuk memperpanjang umur tabung
11. fungsi alarm dengan pengguna-dikonfigurasi melodi dengan fungsi tunda
12. dikonfigurasi pengguna tunda panjang dengan tertidur otomatis sehingga jam tidak berdering terus-menerus selamanya jika lupa tentang
13. Dewi air tabung lintas memudar dengan kecepatan memudar dikonfigurasi
14. yang terkenal "lilin mode" untuk "sentuhan" romantis
15. katoda anti-keracunan pada setiap 15 menit
2. menampilkan tanggal
3. tampilan suhu
4. dikonfigurasi kali menunjukkan untuk semua di atas (misalnya, jam dapat menampilkan waktu selama 20 detik, dan pindah ke hal berikutnya untuk menampilkan:. tanggal, suhu atau keduanya dan kembali ke waktu Ia bahkan dapat diatur untuk hanya menampilkan suhu )
5. dikonfigurasi tabung kecerahan dewi air
6. dikonfigurasi warna LED RGB yang bawah berkedip pada tingkat Hz 1 / 2 (atau bahkan dimatikan)
7. para "suhu warna blender" pilihan yang menampilkan warna biru pada suhu yang lebih rendah, merah pada suhu tinggi dan campuran dua warna antara ekstrem (atau bahkan dimatikan)
8. warna RGB LED dikonfigurasi bawah sementara menampilkan tanggal (atau bahkan dimatikan)
9. memudar tabung sambil menunjukkan tanggal untuk lebih memahami apa yang ada di layar (DD.MM dan YYYY)
10. Pilihan tabung saver dewi air - opsi ini akan menonaktifkan tabung dewi air pada didefinisikan waktu "tidur" dan ternyata mereka kembali pada waktu yang ditentukan "wakeup" (misalnya, jam dapat dikonfigurasi untuk shutdown pada 23:30 dan kembali pada pada 07: 30 di pagi hari) untuk memperpanjang umur tabung
11. fungsi alarm dengan pengguna-dikonfigurasi melodi dengan fungsi tunda
12. dikonfigurasi pengguna tunda panjang dengan tertidur otomatis sehingga jam tidak berdering terus-menerus selamanya jika lupa tentang
13. Dewi air tabung lintas memudar dengan kecepatan memudar dikonfigurasi
14. yang terkenal "lilin mode" untuk "sentuhan" romantis
15. katoda anti-keracunan pada setiap 15 menit
Beberapa catatan tentang desain
Setelah melihat beberapa RGB LED proyek di seluruh web dengan IC TLC5940 saya memutuskan untuk mencobanya dengan menggunakannya untuk multipleks tabung dewi air dan drive RGB LED pada waktu yang sama. Saya memilih versi SMD TLC59401 dan setelah beberapa trial error Aku berhasil membuatnya bekerja, dan karya besar. Rutin interupsi dalam AVR mengirimkan data baru untuk TLC59401 dalam periode dikonfigurasi waktu (refresh rate). Angka ini berbeda untuk setiap model tabung dewi air, jadi untuk DI-16 tabung tingkat yang lebih lambat yang diperlukan daripada bagi IN-8 tabung. Keuntungan dari menggunakan IC TLC untuk Nixies multipleks adalah bahwa hal itu adalah mungkin untuk menyesuaikan setiap tabung dewi air dengan kecerahan yang berbeda cukup mudah.
Booster listrik adalah seperti yang digunakan dalam jam Tabung Es , tetapi dengan opsi umpan balik (aku bisa mengatakan bahwa jam ini cukup banyak terinspirasi oleh jam Tabung Es keren). AVR tidak memiliki petunjuk tentang apa tugas siklus itu harus ditetapkan untuk output PWM untuk menghasilkan tegangan yang diperlukan, sehingga membaca kembali tegangan yang dihasilkan pada output HV dan kenaikan siklus tegangan yang diperlukan sampai diproduksi. Dengan cara ini nilai kumparan di sirkuit penguat tidak didefinisikan dengan tegas.
Booster listrik adalah seperti yang digunakan dalam jam Tabung Es , tetapi dengan opsi umpan balik (aku bisa mengatakan bahwa jam ini cukup banyak terinspirasi oleh jam Tabung Es keren). AVR tidak memiliki petunjuk tentang apa tugas siklus itu harus ditetapkan untuk output PWM untuk menghasilkan tegangan yang diperlukan, sehingga membaca kembali tegangan yang dihasilkan pada output HV dan kenaikan siklus tegangan yang diperlukan sampai diproduksi. Dengan cara ini nilai kumparan di sirkuit penguat tidak didefinisikan dengan tegas.
Power supply unit (5V)
Unit catu daya memiliki sekering diri reset yang akan memotong kekuasaan jika hal mendapatkan aneh dan mengembalikan kekuasaan setelah dingin. PSU memiliki tiga output +9 V, +5 V / 1 dan +5 V.+9 V digunakan dalam bagian booster tegangan HV dan sebenarnya apa pun yang Anda pasokan jam dengan (dari sumber listrik), yang +5 V / 1 digunakan untuk segala daya on-board AVR kecuali. AVR ini didukung oleh sumber +5 V yang adalah baterai cadangan, yang berarti bahwa ketika power hilang AVR akan terus bekerja pada baterai sel tombol 3V. Kedua "dipisahkan" 5V pasokan listrik dilakukan dengan menggunakan tiga 1N5817 dioda kecepatan tinggi.
HV penguat tegangan
Sirkuit ini adalah perangkat konverter meningkatkan (langkah-up converter) dasar hanya seperti yang Anda telah membaca di sini http://en.wikipedia.org/wiki/Boost_converter . Kumparan yang digunakan dalam rangkaian ini adalah 1200uH (setiap nilai sekitar 1000-1200uH dapat digunakan) dari Coilcraft. Frekuensi PWM digunakan untuk beralih MOSFET penguat 31,250 kHz dengan siklus tugas yang berbeda untuk tegangan output yang berbeda. Tegangan tinggi menumpuk di kapasitor penyimpanan C13 dan sedang diukur oleh AVR melalui rangkaian pembagi tegangan yang dibentuk oleh R3 dan R4. Tabung dewi air mendapatkan tegangan diperlukan tinggi (arus sebenarnya) melalui sebuah resistor R5 membatasi arus dan mereka dilindungi dengan dioda Zener ZD1 200V. Tegangan tinggi lebih lanjut yang disaring dengan kapasitor C14 yang sebenarnya tidak wajib (saya tidak pernah disolder dan jam bekerja seperti jarum jam). Dioda Zener adalah opsional, tetapi dianjurkan.Setiap tegangan yang dihasilkan lebih tinggi dari tegangan ZD1 (200V) akan dihabiskan pada resistor R5 yang akan menyebabkan memanas. Jika jam tidak dapat menghasilkan tegangan yang diperlukan pada saat startup, itu akan melaporkan ini dengan bip dan semua LED berkedip dalam warna merah dan akan berhenti bekerja (tidur). Namun jika menghasilkan over-voltage, itu akan mengurangi tegangan ke nilai di bawah ini diminta dan laporan ini dengan semua LED berkedip dalam warna oranye, tapi jam akan terus bekerja. Untuk memperbaiki hal ini, sumber daya listrik lain dengan tegangan sedikit berbeda biasanya melakukan trik. Jika itu tidak berhasil, kumparan lain harus digunakan.
Dewi air katoda sopir
Tabung dewi air yang menunjukkan angka memiliki 10 atau 11 katoda untuk semua nomor 0-9 dan titik opsional. Untuk menyimpan pin pada AVR, decoder BCD digunakan. Ini bukan sebuah decoder BCD biasa karena dapat menahan tegangan tinggi yang digunakan untuk daya Nixies. Driver ini adalah IC2 K155ID1 yang setara 74141. Ini memiliki 10 output untuk input BCD 4. Antara dua Nixies tengah di papan atas ada dua "usus" lampu neon (Nixies kecil) juga bekerja pada tegangan tinggi. Kedua adalah "didorong" oleh dua NPN transistor tegangan tinggi T1 dan T2 MPSA42.
Pager dan sensor suhu
Pager adalah speaker kecil seperti di mainboard PC Anda. Seorang pembicara piezo juga bisa digunakan di sini, tapi suara tidak akan sebagai kabur seperti halnya dengan PC speaker. Hal ini didorong dengan transistor NPN BC547 dan volume disesuaikan dengan resistor R10. Suara yang dihasilkan pada AVR itu pin PB1 (OC1A) oleh perangkat lunak - tidak hardware PWM. Melodi suara alarm yang user-diatur dalam file header wt.h.
Sensor suhu Maxim-IC DS18S20 dan secara langsung terhubung ke pin yang sesuai AVR itu.Perpustakaan 1-kawat yang digunakan dalam proyek ini tidak mengganggu-aman, yang berarti bahwa transmisi data 1-kawat akan terganggu kadang-kadang oleh ISR rutinitas dan akan menghasilkan pembacaan suhu tidak valid (00.5 derajat). Hal ini dapat tetap dalam kode sumber-dengan menonaktifkan interupsi di bagian-bagian tertentu dari kode sumber-. Ini, bagaimanapun, saya tidak melakukannya karena dapat menghasilkan berkedip layar selama pembacaan suhu.
Baik pager dan sensor suhu yang dipasok oleh IC2 7805 penstabil dan tidak mengkonsumsi daya dari baterai cadangan.
Sensor suhu Maxim-IC DS18S20 dan secara langsung terhubung ke pin yang sesuai AVR itu.Perpustakaan 1-kawat yang digunakan dalam proyek ini tidak mengganggu-aman, yang berarti bahwa transmisi data 1-kawat akan terganggu kadang-kadang oleh ISR rutinitas dan akan menghasilkan pembacaan suhu tidak valid (00.5 derajat). Hal ini dapat tetap dalam kode sumber-dengan menonaktifkan interupsi di bagian-bagian tertentu dari kode sumber-. Ini, bagaimanapun, saya tidak melakukannya karena dapat menghasilkan berkedip layar selama pembacaan suhu.
Baik pager dan sensor suhu yang dipasok oleh IC2 7805 penstabil dan tidak mengkonsumsi daya dari baterai cadangan.
ISP port dan tombol / switch
Jam dikendalikan dengan hanya dua tombol dan switch. Switch digunakan untuk mengaktifkan / menonaktifkan alarm. Tombol ini digunakan untuk meminta suhu dan tanggal yang akan ditampilkan, masuk ke menu pengaturan atau mengaktifkan modus "lilin".
Jam dapat (kembali) diprogram tanpa mengambil chip AVR dengan port ini ISP standar. Sebelum pemrograman, pastikan bahwa SWALARM switch dimatikan (putuskan negara). Juga pastikan untuk melepas kabel pemrograman dari konektor ISP setelah pemrograman, atau menampilkan berkedip dan "ghosting" efek dapat dilihat pada tabung dewi air saat jam bekerja.
Jam dapat (kembali) diprogram tanpa mengambil chip AVR dengan port ini ISP standar. Sebelum pemrograman, pastikan bahwa SWALARM switch dimatikan (putuskan negara). Juga pastikan untuk melepas kabel pemrograman dari konektor ISP setelah pemrograman, atau menampilkan berkedip dan "ghosting" efek dapat dilihat pada tabung dewi air saat jam bekerja.
ATMEL AVR otak
Otak jam adalah ATmega328P mikrokontroler AVR (datasheet mengatakan bekerja pada tegangan rendah sebagai 1.8V, dan ini adalah besar karena harus terus bekerja pada baterai cadangan 3V).Yang penting untuk diperhatikan di sini adalah kristal eksternal 32,768 kHz yang digunakan untuk jam Timer1 internal. Bahwa timer diatur dengan prescaler dari 128 sehingga menghasilkan mengganggu sekali per setiap detik dan yang digunakan untuk internal RTC. Untuk beberapa alasan AVR tidak mengganggu pada setiap detik, namun sedikit lebih cepat (tidak ideal). Jadi, kapasitor C2 dan C3 di sekitar kristal harus disesuaikan untuk kesalahan terkecil, berarti Anda harus meletakkan kapasitor variabel di sini, atau bereksperimen dengan nilai-nilai ini untuk mendapatkan yang terbaik (dekat ke ideal) hasil. Anda juga dapat menggunakan ATmega168 jika Anda strip kode sumber untuk minimal (tidak menggunakan umpan balik tegangan Sebuah pengukuran / D, dan komentar dari "suhu kode warna blender" akan menjadi awal yang baik). Satu hal yang perlu diperhatikan di sini adalah output CLKO dari AVR. Ya, output ini digunakan untuk ekspor sinyal clock internal AVR dan digunakan untuk jam TLC59401 di papan atas "dewi air perisai".
Dewi air anoda & RGB LED driver
Sopir anoda untuk tabung dewi air dibuat dengan NPN optocouplers OPT1 .. OPT4 TLP627.Optocouplers ini dapat menahan "VCE" tegangan lebih dari 200V yang diperlukan. Mereka digunakan dalam "umum kolektor" konfigurasi pengikut emiter pengikut / tegangan alias karena tabung dewi air tidak menarik banyak saat ini dan ini jahitan efisien. Saya telah melihat semacam ini penggunaan optocouplers NPN di lain jam tabung dewi air dan bekerja seperti pesona. Ketika tabung dewi air yang menampilkan angka, ini optocouplers sedang diaktifkan dalam kecepatan tinggi memberikan tegangan anoda ke satu tabung dewi air pada suatu waktu. Yang disebut multiplexing. Mereka sangat baik diaktifkan oleh Texas Instrument IC TLC59401 dan di atasnya yang tersisa 12 output (16 total) ada 4 RGB LED dengan anoda umum. Rutin interupsi dalam menyegarkan AVR IC TLC59401 semua waktu sehingga pengiriman data baru ke semua LED dan semua optocouplers. Mengemudi IC TLC59401 cukup mudah setelah Anda mengetahui bagaimana. Ada 7 input yang membutuhkan perhatian kita; GSCLK pin - pin ini perlu disediakan dengan jam konstan; pin BLANK - pada setiap 4096 impuls dari sinyal GSCLK membutuhkan dorongan kecil yang akan reset internal itu counter; XLAT pin - ini pin harus memicu setiap kali data baru adalah clocked dalam (ini dilakukan bersama-sama dengan pin BLANK); pin MODE - IC ini memberitahu jika data masuk data atau Command, SCLK, pin SIN adalah untuk mengirimkan data melalui bus SPI. Hal penting untuk dicatat tentang TLC59401 adalah bahwa Anda harus solder pad bawah ke GND. Jika Anda gagal melakukan itu, chip tidak akan bekerja dengan baik atau sama sekali!
Nixies
Di papan atas (perisai dewi air) ada empat tabung dewi air dan ada desain perisai dua untuk dua tabung dewi air yang berbeda: DI-16 (lebih kecil dalam ukuran tetapi jauh lebih indah) dan IN-8 (menengah). Antara dua tabung tengah ada dua "titik" atau "titik dua" yang dikendalikan secara individu sehingga ketika menampilkan suhu hanya atas "dot" menyala, dan ketika menunjukkan satu-satunya tanggal bawah "dot" menyala. Ini "titik" yang sebenarnya lampu indikator yang sangat kecil neon yang dapat Anda temukan di soket dinding, lampu indikator atau penguji tegangan. Untungnya mereka bersinar dalam warna yang sama persis seperti Nixies. Katoda dari semua Nixies yang terhubung ke output dari K155ID1 (74.141) dan katoda dari "titik" yang terhubung ke dua transistor NPN MPSA42.
Alarm menguji dan "menu" presentasi
Mengubah beberapa pengaturan pada jam
Pengenalan dan ikhtisar jam
Dewi air Digit - Contoh Memudar Palang
Terima kasih telah membaca artikel tentang Warm Tube Clock - Nixie Clock with 4 tubes di blog Indo Elektronika jika anda ingin menyebar luaskan artikel ini di mohon untuk mencantumkan link sebagai Sumbernya, dan bila artikel ini bermanfaat silakan bookmark halaman ini di web browser anda, dengan cara menekan Ctrl + D pada tombol keyboard anda.
2 Komentar
mantap djiwaaaa
Balasbang buat tutorial bikin nixie tube ala steins gate bang (divergence meter)
Balas