Nixietube qo'l soati: 6 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

O'tgan yili men Nixitube soatlaridan ilhom oldim. Menimcha, Nixietubesning ko'rinishi juda chiroyli. Men buni aqlli funksiyalarga ega zamonaviy soatlarda amalga oshirish haqida o'yladim.

1 -qadam: To'rt quvurli prototip

Men to'rt quvurli soatlar uchun elektron sxemalarni yaratishni boshladim. Men elektronika talabasi bo'lganim uchun bir necha oy mobaynida elektronikani ishlab chiqdim.

Birinchidan, elektr ta'minotini loyihalash kerak. Men Internetdan 170V kuchlanishli elektr ta'minotini oldindan sotib olishni boshladim, chunki men batareyadan 4,2 V DC ni quvurlar uchun 170 V DC ga aylantira oladigan quvvat manbasini qanday loyihalashni bilmasdim. Oldindan tayyorlangan PSU samaradorligi 86% ni tashkil etdi.

Quvvat manbasini olgandan so'ng, men Nixietubesni qanday boshqarishni o'rgana boshladim. Nixietubes menda anod naychalari bor edi, demak siz 170V DC ni anodga, katodga GND qo'yganingizda nuri yonadi. Quvur orqali oqayotgan oqimni cheklash uchun anod oldiga rezistor qo'yish kerak. Oqim har bir quvur uchun 1mA bilan chegaralanishiga olib keladi. Turli raqamlarni boshqarish uchun. Men yuqori kuchlanishli o'tish registrlaridan foydalanardim. Bu IClarni har qanday mikro-nazoratchi boshqarishi mumkin.

Men IoT (Internet of Things) ning katta muxlisi bo'lganim uchun. Men ESP32 modulini olishga qaror qildim va WiFi orqali Internetdan hozirgi vaqtni olishni xohladim. Oxir -oqibat men RTC (real vaqt soati) ni Internet vaqti bilan sinxronlashtirardim. Menga energiyani tejashga va har doim Internetga ulanmasdan vaqtni o'tkazishga imkon beradi.

Men vaqtni tekshirish usullari haqida o'yladim va bilagimning harakatini kuzatadigan akselerometr yordamida o'ylab topdim. Qachonki bilagimni aylantirsam, vaqtni o'qiy olaman. Soat ishga tushadi va uni menga ko'rsatadi.

Men uchta sensorli tugmachani qo'lladim, shuning uchun men turli funktsiyalarni sozlashim mumkin bo'lgan oddiy menyu tuzishim mumkin edi.

Ikkita RGB svetodiod naychalarga yaxshi orqa yorug'lik berishi kerak edi.

Men batareyani qanday zaryad qilish haqida ham o'yladim. Shuning uchun men simsiz QI zaryadlovchi moduli yordamida zaryadlashni o'ylab topdim. Bu modul menga 5V kuchlanish berdi. Zaryadlash sxemasiga ulangan ushbu modul 300 mAch hajmli kichik batareyani zaryadlashga imkon berdi.

Elektron dizayn tayyor bo'lgach va sinovdan o'tgan barcha kichik sxemalar men tenglikni (bosilgan elektron karta) loyihalashni boshladi. Men qog'oz va uning qismlari bilan maketlar qilardim (1-rasm). Har bir komponentning kengligi, balandligi va uzunligini o'lchash mashaqqatli jarayon edi. Bir necha haftalik PCBni loyihalash va yotqizgandan so'ng, ular buyurtma berishdi va menga jo'natishdi. (2 -rasm).

Har qadamda men soatning har bir qismi uchun test dasturlarini yaratdim. Shunday qilib, oxirgi dasturiy ta'minotni osongina nusxalash mumkin.

Har bir komponentni lehimlash boshlanishi mumkin edi va menga taxminan bir kun kerak bo'ldi.

Tekshirish va butun soatni yig'ish (3, 4, 5, 6, 7 -rasmlar) Ishladi.

Men 3D soat uchun sumkani chop etdim va oxir -oqibat soatni juda katta deb topdim. Shunday qilib, men yangisini yaratishga qaror qildim va to'rt quvurli soatni prototipga aylantirdim.

2 -qadam: Yangi dizayn

To'rt naychali soatni juda katta topib, men elektronika dizaynini qisqartirishni boshladim. Birinchidan, to'rtta o'rniga ikkita naychadan foydalaning. Ikkinchidan, kichikroq komponentlardan foydalanib va o'zimning 170V kuchlanishli konvertorni noldan yasash orqali. Modulni ishlatish o'rniga ESP32 MCU (Micro Controller Unit) ni o'zim amalga oshirish ham dizaynni ancha kichraytirdi.

Kompyuterning 3D dizaynidan foydalanish (1 -rasm). Men korpus ishlab chiqardim va uning ichida joylashgan barcha elektr komponentlarini yaxshilab joylashtirdim. Elektronni uchta taxtaga bo'lish orqali men korpus ichidagi bo'sh joydan unumli foydalana oldim.

Yangi elektronika mo'ljallangan:

-Quvvatni tejaydigan yangi akselerometr tanlandi.

-Sensorli tugmachalarni ko'p pozitsiyali kalitga o'zgartirdi.

-Yangi zaryadlovchi sxemasidan foydalanildi.

-USB zaryadlash uchun simsiz zaryad almashtirildi, chunki men alyuminiy korpusni xohlardim.

-Quvvatni tejash uchun kam quvvatli protsessor ishlatilgan.

-Yangi fonli LED tanlandi.

-Batareya darajasini kuzatish uchun IC akkumulyator o'lchagichidan foydalanilgan.

3 -qadam: elektronikani yig'ish

Bir necha oydan so'ng yangi soatni loyihalash mumkin. Men maktabda mavjud bo'lgan ba'zi asboblarni ishlatib, kichik o'lchamdagi ICni lehimladim (4 -rasm). Bu menga bir necha kun kerak bo'ldi, chunki men ba'zi muammolarga duch keldim, lekin oxir -oqibat elektronika ishlay boshladi (5 -rasm).

4 -qadam: Kosonni loyihalash

Men ishni elektronni loyihalash bilan parallel ravishda ishlab chiqdim. Har safar har bir komponentga mos keladimi yoki yo'qligini 3D kompyuter dasturida tekshiring. Kosonni frezalashdan oldin, hamma narsa mos kelishiga ishonch hosil qilish uchun 3D bosma prototip qilingan. (1, 2 -rasm)

Koson dizayni va elektronika ishlagandan so'ng, men CNC dastgohlarini qanday dasturlash kerakligi haqidagi tadqiqotni boshladim (3 -rasm). CNC frezeleme haqida ma'lumotga ega bo'lgan do'stim menga CNC mashinasini dasturlashda yordam berdi. Shunday qilib, frezeleme boshlanishi mumkin. (4 -rasm)

Frezalash tugagandan so'ng, men teshiklarni burish va korpusni silliqlash bilan ishni yakunladim. Hamma narsa birinchi marta to'g'ri o'rnatildi. (5, 6, 7 -rasm)

Men akril deraza uchun mandal yasagan edim. Lekin tasma tasodifan tegib ketgan. Lazerli to'sar yordamida akril oynani kesib oldim, u soatning yuqori qismiga yopishtirilgan edi (9 -rasm).

5 -qadam: Dastur va dastur

Quvvatni tejash uchun soat nazoratchisi har doim uxlaydi. Kam quvvatli protsessor akselerometrni bir necha millisekundda o'qiydi va bilagim aylanganligini tekshiradi. Faqat u aylantirilganda, u asosiy protsessorni uyg'otadi va RTC vaqtini oladi va soatlarni, so'ngra quvurlarni qisqacha ko'rsatib beradi.

Asosiy protsessor, shuningdek, zaryad jarayonini tekshiradi, kiruvchi Bluetooth ulanishlarini tekshiradi, kirish tugmasi holatini tekshiradi va shunga mos ravishda javob beradi.

Agar foydalanuvchi soat bilan aloqa qilmasa, asosiy protsessor yana uxlab qoladi.

O'qishim davomida biz ilova yaratishimiz kerak edi. Men nixie soati uchun dastur yaratishni o'yladim. Ilova xamarin tilida Microsoft#tilidan yozilgan.

Afsuski, men Gollandiyada ilovani yaratishga majbur bo'ldim. Lekin, asosan, topilgan nixie soatlarini ko'rsatadigan ulanish yorlig'i mavjud (1 -rasm). Shundan so'ng, soat sozlamalari yuklab olinadi. Ushbu sozlamalar soatlarda saqlanadi. Smartfondan vaqtni olish orqali vaqtni qo'lda yoki avtomatik ravishda sinxronlashtirish uchun yorliq (2 -rasm). Soat sozlamalarini o'zgartirish uchun yorliq (5 -rasm). Va nihoyat, batareya holatini ko'rsatadigan holat yorlig'i. (6 -rasm)

6 -qadam: Xususiyatlar va taassurot

Soatning xususiyatlari:

- z5900m tipidagi ikkita kichik nixie trubkasi.

- Aniq real vaqtda soat.

- Hisob -kitoblar shuni ko'rsatdiki, 350 soatlik kutish vaqtiga osongina erishish mumkin.

- Bluetooth sozlamalarini boshqarish va soatning vaqtini belgilash, shuningdek batareyaning holatini ko'rish uchun.

- Ba'zi Bluetooth sozlamalariga quyidagilar kiradi: Animatsiyani yoqish/o'chirish, naychalarni qo'lda yoki akselerometrni ishga tushirish, fonni yoqish/o'chirish. Batareya harorati foizini ko'rish uchun dasturlashtiriladigan tugma.

- bilakni burish paytida naychalarni ishga tushirish uchun akselerometr

- 300 mA / soat batareya.

- RGB turli maqsadlar uchun mo'ljallangan.

- Batareya holatini aniq kuzatish uchun IC gaz o'lchagichi.

- batareyani zaryad qilish uchun mikro USB.

- Ishlatish uchun bitta ko'p yo'nalishli tugma, Bluetooth ulanishi va haroratni o'qish yoki batareya holati uchun dasturlashtiriladigan tugma, Vaqtni qo'lda sozlash.

- CNC frezelangan korpus alyuminiydan.

- Himoya qilish uchun akril oyna

- Bluetooth telefon ilovasi.

- Wi -Fi orqali ixtiyoriy vaqt sinxronizatsiyasi.

Whatsapp, Facebook, Snapchat, SMS kabi smartfon xabarnomalarini ko'rsatish uchun ixtiyoriy tebranish dvigateli …

- Avval soat, keyin daqiqa ko'rsatiladi.

Soatdagi MCU uchun dasturiy ta'minot C ++, C va assemblerda yozilgan.

Ilovaning dasturiy ta'minoti xamarin C#da yozilgan.

Kiyinadigan kiyimlar tanlovida birinchi sovrin