O'tkazilgan VFD -dan ovoz balandligi o'lchagichi: 7 qadam

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

VFD - vakuumli lyuminestsent displeylar, displey texnologiyasi dinozavrlari, hali ham chiroyli va zo'r, ko'plab eskirgan va qarovsiz uy elektroniği qurilmalarida uchraydi. Xo'sh, biz ularni tashlaymizmi? Yo'q, biz hali ham ulardan foydalanishimiz mumkin. Bu ozgina kuch sarfladi, lekin bunga arziydi.

1 -qadam: Displey bilan tanishing

VFD 3 ta asosiy qismdan iborat

- Filament (ko'k)

- Geyts (yashil)

- Fosfor bilan qoplangan plastinkalar (sariq), ular elektronlar urilganda yonadi.

Elektronlar filamentdan plitalarga o'tib, eshiklardan o'tadilar. Buning uchun plastinka filamanga qaraganda taxminan 12-50 V ko'proq ijobiy bo'lishi kerak (manfiy elektronlar ijobiy tomonga tortiladi). Eshiklar elektronlarning kuchlanishini plitalar voltajiga yaqin bo'lganida o'tkazishga imkon beradi. Aks holda, darvozalar past yoki manfiy kuchlanishga ega bo'lganda, elektronlar sakraydi va plitalarga etib bormaydi, natijada yorug'lik bo'lmaydi.

Displeyga diqqat bilan qarasangiz, eshiklar (punktli metall plitalar) bir nechta plastinkalarni (displey elementlari orqasida) qoplaganini ko'rasiz, shuning uchun bitta eshik bir nechta displey elementlarini almashtiradi. Bundan tashqari, bir nechta plitalar bir pim bilan birlashtirilgan. Bu matritsaga olib keladi, uni multipleksli usulda bajarish kerak. Siz bir vaqtning o'zida bitta eshikni almashtirasiz va shu eshik ostida yonishi kerak bo'lgan plastinkalarni yoqasiz, so'ngra keyingi eshikni va boshqa plitalarni yoqasiz.

Displeyni sinab ko'rish uchun siz filamentli pinlarni qidirishingiz mumkin - odatda tashqi tomondan - va 2 ta AA batareyasi yordamida unga taxminan 3V kuch ishlatishingiz mumkin. Yuqori kuchlanishni ishlatmang, bu nozik filamentli simlarni urib yuborishi mumkin. Keyin simlar qizil nurli chiziqlar ko'rinishida paydo bo'ladi, siz juda katta kuchlanishga ega edingiz!

Keyin darvoza va plastinkaga 9/12/18 V (2x 9V batareyalar) qo'llang (displeyga qarang, faqat metall eshiklar uchun pim bor), bu bitta displey elementini yoqishi kerak.

Rasmlarda men deyarli hamma eshiklarni va anodlarni 12V ga uladim, bu hamma narsani yoqadi.

Qaysi pin qaysi displey segmentini yoritishi haqida bir oz eslatma oling! Bu displeyni ulash va dasturlash uchun kerak bo'ladi.

2 -qadam: 1 -vazifa: Yuqori kuchlanish

Biz nazariyada ko'rganimizdek, elektronlar uchun jozibador bo'lishi va fosforni yaxshi yoritishi uchun, Plitalar/Geytsga 12 dan 50 voltgacha kuchlanish kerak. Iste'mol qurilmalarida bu kuchlanish odatda asosiy transformatorning qo'shimcha yorlig'idan olinadi. DIY odami sifatida sizda qo'shimcha yorliqli transformatorlar yo'q va siz baribir oddiy 5V USB ta'minotini yoqtirasiz:)

Keyinchalik, ko'p matritsali matritsali displeyni ishga tushirganda, biz testdan ~ 12V gacha bo'lganida ko'proq kuchlanishni talab qilamiz, chunki displey segmentlari birin -ketin yonib turadi, natijada xiralashish effekti paydo bo'ladi (1: NumberOfGates nisbati bilan PWM uslubi). Shunday qilib, biz 50 V ga erishishimiz kerak.

5V dan 30V gacha past kuchlanishlarni kuchaytirish uchun bir nechta sxemalar mavjud …, bu etarli emas. Men Amazon yoki eBay -da topishingiz mumkin bo'lgan kuchlanish kuchaytirgichlaridan birini ishlatishni tugatdim ("XL6009" ni qidiring), u 5Vni ~ 35V ga yuqori oqim bilan aylantiradi, bu etarli darajada yaxshi.

XL6009 asosidagi ushbu qurilmalar rezistorni o'zgartirish orqali ~ 50V ga chiqarilishi mumkin. Rezistor tasvirlarda qizil o'q bilan belgilanadi. Siz shuningdek chiqish voltajini hisoblash uchun kerakli ma'lumotlarni o'z ichiga olgan XL6009 ma'lumotlar jadvalini qidirishingiz mumkin.

3 -qadam: 2 -vazifa: Filamentni quvvatlantiring

Filament taxminan 3V kuchlanish bilan boshqarilishi kerak (displeyga bog'liq). Tercihen AC va qandaydir tarzda o'rtada GND ga yopishtirilgan. Puh, bir qatorda 3 ta tilak.

Shunga qaramay, asl qurilmalarda bunga Transformator yorlig'i va GND ga Z -diodli ulanish yoki undan ham g'aroyibroq joyda (-24V temir yo'li kabi) erishish mumkin.

Keyinchalik ba'zi tajribalar shuni aniqladiki, GND ustidagi oddiy o'zgaruvchan kuchlanish etarli darajada yaxshi. 2 ta AA batareyasi kabi shahar kuchlanishlari ham ishlaydi, lekin u VFDning bir chetidan boshqasiga yorqinlik gradyanini chiqaradi, siz "VFD" ni qidirganingizda, youtube -dagi misollar.

Mening yechimim

AC kuchlanishini olish uchun, bu uning qutbini doimiy ravishda o'zgartiradigan kuchlanish, men H-Bridge sxemasidan foydalanishim mumkin. Bular robototexnikada DC motorlarini boshqarish uchun juda keng tarqalgan. H-ko'prigi dvigatelning yo'nalishini (qutblanishini) va tezligini o'zgartirishga imkon beradi.

Mening sevimli DIY elektronika etkazib beruvchisi men xohlagan narsani bajaradigan "Pololu DRV8838" kichik modulini taklif qiladi.

Quvvat va soat manbai kerak bo'lgan yagona kirish, bu narsa doimo kutupluluğu o'zgartiradi. Soat? Salbiy chiqish va PHASE usuli o'rtasida oddiy RC elementi paydo bo'lganda, bu narsa osilator vazifasini bajaradi.

Rasmda dvigatel drayverining VFD filamenti uchun o'zgaruvchan tok kuchini yaratish uchun ulanishi ko'rsatilgan.

4 -qadam: 5V mantiq bilan aloqa qilish

Endi biz butun displeyni yoritishimiz mumkin, ajoyib. Yagona nuqta/raqamni qanday ko'rsatish mumkin?

Biz har bir eshik va anodni ma'lum bir vaqtda almashtirishimiz kerak. Bunga multiplekslash deyiladi. Men bu erda boshqa darsliklarni ko'rdim. Masalan (https://www.instructables.com/id/Seven-Segment-Di…

Bizning VFD -da juda ko'p pim bor, bularning barchasi har xil qiymatlar bilan boshqarilishi kerak, shuning uchun har biriga nazorat qilish uchun pin kerak bo'ladi. Ko'pgina kichik nazoratchilarda shuncha pin yo'q. Shunday qilib, biz shift registrlaridan port kengaytiruvchi sifatida foydalanamiz. Ular nazoratchi chipiga soat, ma'lumotlar va tanlash chizig'i bilan ulanadi (atigi 3 ta pin) va kerak bo'lganda shuncha ko'p chiqish pinini ta'minlash uchun kaskadli bo'lishi mumkin. Arduino SPI -dan foydalanib, ma'lumotni ushbu chiplarga ketma -ket ketma -ket ketma -ketlikda uzatishi mumkin.

Displey tomonida ham shu maqsadda chip o'rnatilgan. "TPIC6b595" - bu ochiq drenajli chiqish registri, u 50 V gacha ishlaydi. Ochiq drenaj degani, TRUE/1/HIGH ga o'rnatilganda chiqish ochiq qoladi va ichki tranzistor FALSE/0/LOW past tomoniga faol ravishda o'tadi. Chiqish pimidan V+ (50V) ga rezistor qo'shilganda, ichki tranzistor uni GND ga tushirmasa, pin shu kuchlanish darajasiga ko'tariladi.

Ko'rsatilgan sxemada ushbu siljish registrlarining 3 tasi kaskadli. Rezistor massivlari tortish moslamasi sifatida ishlatiladi. Zanjirda shuningdek, filamentli quvvat o'tkazgichi (H-ko'prigi) va oddiy kuchlanish kuchaytirgichi mavjud bo'lib, keyinchalik rad etildi va XL6009 taxtasi bilan almashtirildi.

5 -qadam: Darajani o'lchash moslamasini yaratish

Buning uchun men 20 ta raqamli va har bir raqam uchun 5x12 pikselli nuqta matritsali displeydan foydalanaman. Unda 20 ta eshik bor, har bir raqam uchun bittadan va har bir piksel plastinka piniga ega. Har bir pikselni nazorat qilish uchun 60+20 individual boshqariladigan pin kerak bo'ladi, masalan. 10x TPIC6b595 chiplari.

Menda 3x TPIC6b595 -dan 24 ta boshqariladigan pin bor. Shunday qilib, men bir nechta pikselni kattaroq darajadagi ko'rsatkichli pikselga ulayman. Aslida men har bir raqamni 4 ga bo'lishim mumkin, chunki men 20+4 pinni nazorat qila olaman. Men har bir darajadagi indikator bosqichida 2x5 piksel ishlataman. Ushbu piksellar uchun pinlar bir -biriga lehimlangan, biroz tartibsiz ko'rinadi, lekin u ishlaydi:)

PS: Bu loyiha faqat displey pikselli boshqariladigan joyda topildi..

6 -qadam: Arduino dasturlash

Aytib o'tilganidek, smenali registr apparat SPIga ulanadi. Leonardoning diagrammasida (Arduino -dan olingan rasm) pinlar "SCK" va "MOSI" deb nomlangan va binafsha rangga o'xshaydi. MOSI MasterOutSlaveIn degan ma'noni anglatadi, bu erda sana ketma -ket chiqariladi.

Agar siz boshqa Arduino -dan foydalansangiz, SCK va MOSI uchun pinout sxemasini qidiring va uning o'rniga bu pinlardan foydalaning. RCK signali 2 -pinda saqlanishi kerak, lekin uni kodda o'zgartirganda uni boshqa joyga o'tkazish mumkin.

Eskiz AD0 konvertorini A0 pinida uzilish xizmati sifatida ishlaydi. Shunday qilib, AD qiymatlari doimiy ravishda o'qiladi va global o'zgaruvchiga qo'shiladi. O'qish tugagandan so'ng, bayroq o'rnatiladi va asosiy pastadir reklama qiymatini oladi, uni qaysi pin nima qilayotganiga aylantiradi va SPIga TPIC6b -ga o'tkazadi. va yana shunday tezlik bilan, inson ko'zining miltillashini ko'rmaydi.

Arduino aynan qanday ish uchun yaratilgan:)

Bu erda mening Level metr displeyim uchun kod keladi …

github.com/mariosgit/VFD/tree/master/VFD_T…

7 -qadam: PCB

Men bu loyiha uchun chiroyli va toza tuzilish uchun bir nechta PCB yasadim. Bu tenglikni etarli kuch bermaydigan boshqa kuchlanish kuchaytirgichi bor, shuning uchun men uni bu erda ishlatmadim va uning o'rniga XL6009 kuchaytirgichidan 50Vni quydim.

Qiyin qismi VFD qo'shishdir, chunki ular har xil shaklga ega bo'lishi mumkin, men VFD ulagichi qismida PCB ni biroz umumiy qilishga harakat qildim. Oxir -oqibat, siz displeyingizning pinoutini aniqlab olishingiz va simni qandaydir tarzda ulashingiz va oxir -oqibat hamma narsani bir -biriga mos kelishi uchun dastur kodini biroz o'zgartirishingiz kerak.

PCB bu erda mavjud: