Tartalomjegyzék:
- 1. lépés: Négycsöves prototípus
- 2. lépés: Az új design
- 3. lépés: Az elektronika összeszerelése
- 4. lépés: A tok tervezése
- 5. lépés: A szoftver és az alkalmazás
- 6. lépés: Jellemzők és megjelenítés
Videó: Nixietube karóra: 6 lépés (képekkel)
2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40
Tavaly inspirációt kaptam a Nixitube óráktól. Szerintem a Nixietubes kinézete nagyon szép. Gondoltam, hogy ezt egy elegáns, intelligens funkciókkal rendelkező órában valósítom meg.
1. lépés: Négycsöves prototípus
Azzal kezdtem, hogy létrehoztam egy elektronikus csővázlatot egy négycsöves órához. Elektronikai tanuló lévén néhány hónap alatt fejlesztettem az elektronikát.
Először áramellátást kell tervezni. Azzal kezdtem, hogy megvásároltam egy előre elkészített 170 V -os kapcsolóüzemű tápegységet az internetről, mert nem tudtam, hogyan kell olyan tápegységet tervezni, amely képes átalakítani a 4,2 V -os egyenáramot az akkumulátorról a csövek 170 V -os egyenáramúvá. Az előre elkészített tápegység 86% -os hatékonyságú volt.
Miután megkapta a tápegységet, elkezdtem kutatni, hogyan vezérelhető a Nixietubes. A Nixietubes -t a szokásos anódcsövekhez kaptam, ami azt jelenti, hogy ha 170 V DC -t tesz az anódra, és GND -t a katódra, a cső világítani fog. A csövön keresztül áramló áram korlátozásához ellenállást kell elhelyezni az anód előtt. Ennek következtében az áram csövönként 1 mA -re korlátozódik. A különböző számjegyek vezérlésére. Nagyfeszültségű eltolódás regisztereket használtam. Ezeket az IC-ket bármilyen mikrovezérlő vezérelheti.
Mivel nagy rajongója vagyok az IoT -nek (Internet of Things). Úgy döntöttem, hogy veszek egy ESP32 modult, és a pontos időt akartam lekérni az internetről WiFi -n keresztül. Végül szinkronizáltam az RTC -t (valós idejű óra) az internetes idővel. Lehetővé teszi, hogy energiát takarítsak meg, és mindig legyen kéznél időm internetkapcsolat nélkül is.
Gondolkodtam az idő ellenőrzésének módjain, és egy gyorsulásmérő segítségével találtam ki, amellyel nyomon követhettem a csuklóm mozgását. Amikor elfordítom a csuklómat, hogy leolvashassam az időt. Az óra bekapcsol és megmutatja nekem.
Három érintéssel aktivált gombot is megvalósítottam, hogy egy egyszerű menüt készítsek, ahol különböző funkciókat állíthatok be.
Két RGB LED -nek szép visszacsillanást kellett adnia a csöveknek.
Gondolkoztam az akkumulátor feltöltésének módján is. Ezért kitaláltam, hogy vezeték nélküli QI töltőmodul segítségével tölthetem fel. Ez a modul 5V kimenetet adott. Ez a töltőáramkörhöz csatlakoztatott modul lehetővé tette a kis 300 mAh -s akkumulátor feltöltését.
Amikor az elektronikus kivitel elkészült, és az összes aláramkört teszteltem, elkezdtem a NYÁK (nyomtatott áramköri lap) tervezését. Makettet készítettem papírral és az alkatrészekkel (1. kép). Minden alkatrész szélességének, magasságának és hosszának mérése fáradságos folyamat volt. A PCB tervezése és lefektetése után hetekig megrendelték és elküldték nekem. (2. kép).
Az út minden lépésében tesztprogramokat készítettem az óra minden részére. Így a végső szoftver könnyen másolható.
Minden alkatrész forrasztása elkezdődhet, és körülbelül egy napig tart.
Az egész óra tesztelése és összerakása (3., 4., 5., 6., 7. kép) Sikerült.
3D -ben kinyomtattam az óra tokját, és végül túl nagynak találtam az órát. Ezért úgy döntöttem, hogy újat hozok létre, és a négycsöves órát prototípusmá alakítottam.
2. lépés: Az új design
Mivel a négycsöves órát túl nagynak találtam, elkezdtem zsugorodni az elektronika tervezésében. Először négy cső helyett csak két csövet használjon. Másodszor azáltal, hogy kisebb alkatrészeket használok, és a semmiből elkészítem a saját 170 V -os erősítő átalakítómat. Az ESP32 MCU (mikrovezérlő egység) saját megvalósítása a modul használata helyett szintén jelentősen csökkentette a tervezést.
A 3D tervezésű számítógépes szoftver használatával (1. kép) megterveztem egy tokot, és minden elektromos alkatrészt szépen beillesztettem. Az elektronikát három táblára osztva hatékonyabban tudtam kihasználni a házon belüli teret.
Új elektronika, ahol tervezték:
-Új, hatékonyabb gyorsulásmérőt választott.
-Megváltoztatta az érintőgombokat egy többállású kapcsolóhoz.
-Új töltőáramkört használt.
-A vezeték nélküli töltést USB töltésre cseréltem, mert alumínium házat akartam.
-Alacsony fogyasztású processzort használt az energiatakarékosság érdekében.
-Új háttér LED -et választott.
-Az akkumulátor töltöttségi szintjének nyomon követésére használta az IC -t.
3. lépés: Az elektronika összeszerelése
Több hónapos tervezés után az új órát is össze lehetett szerelni. Az iskolámban rendelkezésre álló eszközöket használtam az aprócska IC -k forrasztásához (4. kép). Ez több napot vett igénybe, mert néhány problémába ütköztem, de végül működésbe hoztam az elektronikát (5. kép).
4. lépés: A tok tervezése
A tokot az elektronika tervezésével párhuzamosan terveztem. Minden alkalommal ellenőrizze a 3D számítógépes szoftvert, hogy minden alkatrész megfelel -e. Mielőtt a CNC (Computer Numerical Control) megmarja a tokot, 3D nyomtatott prototípust készítettek, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy minden illeszkedik. (1., 2. kép)
A tok tervezése és az elektronika működése után elkezdtem kutatni, hogyan kell programozni a CNC gépeket (3. kép). Egy ismerősöm, aki ismeri a CNC marást, segített programozni a CNC gépet. Így kezdődhetett a marás. (4. kép)
A marás befejezése után lyukat fúrtam és políroztam. Az első alkalommal minden megfelelt. (5., 6., 7. kép)
Egy reteszt terveztem egy akril ablakhoz. De a reteszt véletlenül elmarták. Lézervágóval egy ablakot vágtam ki akrilból, amelyet az óra tetejére ragasztottak (9. kép).
5. lépés: A szoftver és az alkalmazás
Az óra vezérlője alapvetően folyamatosan alszik az energiatakarékosság érdekében. Egy kis teljesítményű processzor néhány milliszekundumonként leolvassa a gyorsulásmérőt, hogy ellenőrizze, elfordult -e a csuklóm. Csak elforgatása után felébreszti a fő processzort, és időt kap az RTC -től, és röviden megjeleníti az órákat, majd a perceket a csöveken.
A fő processzor ellenőrzi a töltési folyamatot is, ellenőrzi a bejövő Bluetooth -kapcsolatokat, ellenőrzi a bemeneti gomb állapotát, és ennek megfelelően reagál.
Ha a felhasználó nem lép tovább kapcsolatba az órával, a fő processzor ismét alvó állapotba kerül.
Tanulmányom részeként létre kellett hoznunk egy alkalmazást. Szóval arra gondoltam, hogy létrehozom az alkalmazást a nixie órához. Az alkalmazás xamarin nyelven íródott a Microsoft nyelvéről C#.
Sajnos hollandul kellett létrehoznom az alkalmazást. De alapvetően van egy kapcsolat fül, amely a talált nixie órákat mutatja (1. kép). Ezt követően az óra beállításai letöltődnek. Ezeket a beállításokat az óra menti. Ez a lap az idő manuális vagy automatikus szinkronizálásához az okostelefonról (2. kép). Egy fül az óra beállításainak megváltoztatásához (5. kép). És végül, de nem utolsósorban egy állapotfül, amely az akkumulátor állapotát mutatja. (6. kép)
6. lépés: Jellemzők és megjelenítés
Az óra jellemzői:
- Két kicsi z5900m típusú nixie cső.
- Pontos valós idejű óra.
- A számítások azt mutatták, hogy 350 óra készenléti idő könnyen elérhető.
- Bluetooth a beállítások vezérléséhez és az óra beállításához, valamint az akkumulátor állapotának megtekintéséhez.
- Néhány Bluetooth -beállítás a következőket tartalmazza: Animáció be/ki, kézi vagy gyorsulásmérő csövek indítása, háttér led be/ki. Programozható gomb az akkumulátor hőmérsékletének megtekintéséhez.
- Gyorsulásmérő a csövek kiváltásához csukló elfordításakor
- 300 mAh akkumulátor.
- RGB led több célra.
- Akkumulátor gázmérő IC az akkumulátor állapotának pontos ellenőrzéséhez.
- micro USB az akkumulátor töltéséhez.
- Egy többirányú gomb a kioldáshoz, Bluetooth kapcsolat és egy programozható gomb a hőmérséklet leolvasásához vagy az akkumulátor állapotához, az idő manuális beállítása.
- CNC marással ellátott ház alumíniumból.
- Akril ablak a védelem érdekében
- Bluetooth telefonos alkalmazás.
- Opcionális időszinkronizálás WiFi -n keresztül.
- Opcionális vibrációs motor, amely jelzi az okostelefon értesítéseit, például Whatsapp, Facebook, Snapchat, SMS…
- Először az órák, majd a percek jelennek meg.
Az óra MCU szoftvere C ++, C és assembler nyelven íródott.
Az alkalmazás szoftvere xamarin C#nyelven íródott.
Első díj a hordható eszközök versenyében
Ajánlott:
Útmutató: A Raspberry PI 4 fej nélküli (VNC) telepítése Rpi-képalkotóval és képekkel: 7 lépés (képekkel)
Útmutató: A Raspberry PI 4 fej nélküli (VNC) telepítése Rpi-képalkotóval és képekkel: Ezt a Rapsberry PI-t tervezem használni egy csomó szórakoztató projektben a blogomban. Nyugodtan nézd meg. Vissza akartam kezdeni a Raspberry PI használatát, de nem volt billentyűzetem vagy egér az új helyen. Rég volt, hogy beállítottam egy málnát
Vortex Watch: Infinity Mirror karóra: 10 lépés (képekkel)
Vortex Watch: Infinity Mirror Wristwatch: A projekt célja egy végtelen tüköróra hordható változatának létrehozása volt. RGB LED -jeivel jelzi az időt, órákat, perceket és másodperceket rendelve a piros, zöld és kék fényekhez, és átfedve ezeket az árnyalatokat
Nixie karóra, 4 számjegy: 3 lépés
Nixie karóra, 4 számjegy: Ez a projekt egy 4 számjegyű nixie karóra készítéséről szól. Http://youtu.be/MAw0OgJxuy0
KIS 3D nyomtatott OLED karóra: 6 lépés
KIS 3D nyomtatott OLED karóra: Üdvözlöm, szeret saját karórát építeni? Biztosan kihívás egy ilyen kis DIY karóra építése. Az előny az az öröm, hogy megvalósíthatta saját elképzelését, és büszke lehettem arra, hogy elérte ezt a készségszintet … Az ok, hogy
A számítógép szétszerelése egyszerű lépésekkel és képekkel: 13 lépés (képekkel)
A számítógép szétszerelése egyszerű lépésekkel és képekkel: Ez az utasítás a számítógép szétszereléséről szól. A legtöbb alapvető alkatrész moduláris és könnyen eltávolítható. Fontos azonban, hogy szervezett legyen ezzel kapcsolatban. Ez segít elkerülni az alkatrészek elvesztését, és az újra összerakást is