Nixietube qol saatı: 6 addım (şəkillərlə birlikdə)

2025 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2025-01-13 06:56

Keçən il Nixitube saatlarından ilham aldım. Düşünürəm ki, Nixietubesin görünüşü çox gözəldir. Bunu ağıllı funksiyaları olan şık bir saatda tətbiq etməyi düşündüm.

Addım 1: Dörd Boru Prototipi

Dörd borulu bir saat üçün elektron sxemlər yaratmağa başladım. Bir elektronika tələbəsi olaraq bir neçə ay ərzində elektronikanı inkişaf etdirdim.

Əvvəlcə bir enerji təchizatı dizayn edilməlidir. Batareyadan 4.2V DC -ni borular üçün 170V DC -ə çevirə biləcək bir enerji təchizatı necə dizayn edəcəyimi bilmədiyim üçün internetdən əvvəlcədən hazırlanmış 170V keçid rejimi enerji təchizatı almaqla başladım. Əvvəlcədən hazırlanmış PSU 86% səmərəli idi.

Enerji təchizatı aldıqdan sonra Nixietubes-in necə idarə olunacağını araşdırmağa başladım. Adi Nixietubes -i əldə etdim ki, ümumi Anod boruları anoda 170V DC və katoda GND qoyduqda boru parlayacaq. Borudan axan axını məhdudlaşdırmaq üçün anodun qarşısına bir rezistor qoyulmalıdır. Cərəyanın boru başına 1mA ilə məhdudlaşmasına səbəb olur. Fərqli rəqəmləri idarə etmək üçün. Yüksək gərginlikli keçid qeydlərindən istifadə etdim. Bu IC-lər istənilən mikro nəzarətçi tərəfindən idarə oluna bilər.

IoT (Əşyalar İnterneti) böyük bir pərəstişkarı olduğum üçün. Bir ESP32 modulu almağa qərar verdim və WiFi ilə İnternetdən cari vaxtı almaq istədim. Nəhayət, bir RTC (real vaxt saatı) ilə internet vaxtını sinxronlaşdırırdım. Enerjiyə qənaət etməyimə və İnternetə çıxmasam da həmişə əlimdə vaxt keçirməyə imkan verir.

Vaxtı yoxlamağın yollarını düşündüm və biləyimin hərəkətini izləmək üçün istifadə etdiyim bir Accelerometer ilə gəldim. Biləyimi çevirəndə vaxtı oxuya bilərəm. Saat onu işə salacaq və mənə göstərəcək.

Fərqli funksiyaları təyin edə biləcəyim sadə bir menyu hazırlamaq üçün üç toxunuşla aktivləşdirilmiş düyməni də tətbiq etdim.

İki RGB LED, borulara gözəl bir arxa parıltı verməli idi.

Batareyanı doldurmağın yolunu da düşündüm. Buna görə simsiz bir QI şarj cihazı modulu istifadə edərək şarj etməyi düşündüm. Bu modul mənə 5V çıxış verdi. Bir şarj dövrəsinə bağlı olan bu modul kiçik 300 mAh batareyanı doldurmağa imkan verdi.

Elektron dizayn hazır olduqda və test edildiyi bütün alt sxemlər PCB (Çaplı devre kartı) dizaynına başladım. Kağız və hissələrlə maketlər hazırlayırdım (şəkil 1). Hər bir komponentin genişliyini, hündürlüyünü və uzunluğunu ölçmək zəhmət tələb edən bir proses idi. Bir neçə həftədən sonra PCB -ni hazırladıqdan sonra sifariş verdilər və mənə göndərdilər. (şəkil 2).

Yolun hər addımında saatın hər bir hissəsi üçün test proqramları yaratmışdım. Bu şəkildə son proqram asanlıqla birlikdə kopyalana bilər.

Hər bir komponentin lehimlənməsi başlaya bilər və təxminən bir gün çəkdi.

Test etmək və bütün saatı bir araya gətirmək (Şəkil 3, 4, 5, 6, 7) Çalışdı.

Mən 3D saat üçün bir qutu çap etdim və nəticədə saatın çox böyük olduğunu gördüm. Yenisini yaratmağa qərar verdim və dörd borulu saatı prototip etdim.

Addım 2: Yeni Dizayn

Dörd borulu saatı çox böyük hesab edərək elektronika dizaynını kiçiltməyə başladım. Əvvəlcə dörd deyil, yalnız iki boru istifadə edərək. İkincisi, kiçik komponentlərdən istifadə edərək və sıfırdan özümün 170V gücləndirici çeviricimi hazırlayaraq. ESP32 MCU (Micro Controller Unit) modulundan istifadə etmək əvəzinə dizaynı daha da kiçiltdi.

3D dizaynlı kompüter proqramından istifadə edərək (Şəkil 1) Bir korpus hazırladım və içərisindəki bütün elektrik komponentlərini səliqəli şəkildə yerləşdirdim. Elektronikanı üç lövhəyə bölməklə, korpusun içindəki boşluğu daha səmərəli istifadə edə bildim.

Dizayn edildiyi yeni elektronika:

-Yeni daha enerjili səmərəli Accelerometer seçdim.

-Çoxlu mövqe açarı üçün toxunma düymələri dəyişdirildi.

-Yeni bir şarj dövrəsi istifadə etdim.

Alüminium korpus istədiyim üçün USB şarj üçün simsiz şarjı dəyişdirdim.

-Gücə daha çox qənaət etmək üçün aşağı gücə malik prosessor istifadə olunur.

-Yeni bir fon LED seçdi.

-Batareyanın səviyyəsini izləmək üçün IC -dən istifadə etdim.

Addım 3: Elektronikanın yığılması

Ayların yeni dizaynından sonra onu da yığmaq olar. Kiçik qurulmuş IC -ləri lehimləmək üçün məktəbimdə olan bəzi vasitələrdən istifadə etdim (Şəkil 4). Bir neçə gün çəkdi, çünki bəzi problemlərlə üzləşdim, amma nəticədə elektronikanı işə saldım (Şəkil 5).

Addım 4: Davanın dizaynı

Kassanı elektronika dizaynına paralel olaraq dizayn etdim. Hər dəfə bir 3D kompüter proqramında hər bir komponentin uyğun olub olmadığını yoxlayırıq. Çantanı freze etməzdən əvvəl, hər şeyin uyğun olacağından əmin olmaq üçün 3D çaplı bir prototip hazırlanmışdır. (Şəkil 1, 2)

Kassa dizaynı və elektronika işlədikdən sonra CNC maşınlarının necə proqramlaşdırılması lazım olduğunu araşdırmağa başladım (Şəkil 3). CNC frezeleme haqqında məlumatı olan bir dostum CNC maşınını proqramlaşdırmağımda kömək etdi. Beləliklə, freze başlaya bilər. (Şəkil 4)

Frezeleme tamamlandıqdan sonra delikleri deşib korpusu cilalayaraq işi bitirdim. Hər şey ilk dəfə düzgün quruldu. (Şəkil 5, 6, 7)

Akril bir pəncərə üçün bir mandal hazırladım. Ancaq kilid təsadüfən yıxıldı. Lazer kəsici ilə saatın üstünə yapışdırılmış akrilikdən bir pəncərə kəsdim (Şəkil 9).

Addım 5: Proqram və Proqram

Saatdakı nəzarətçi, enerjiyə qənaət etmək üçün hər zaman yatır. Aşağı gücə malik bir prosessor, biləyimin dönüb -dönmədiyini yoxlamaq üçün bir neçə milisaniyədə akselerometri oxuyur. Yalnız çevrildikdə, əsas prosessoru oyandıracaq və RTC -dən vaxt alacaq və saatları, sonra dəqiqələri borularda qısaca göstərəcək.

Əsas prosessor eyni zamanda şarj prosesini yoxlayır, daxil olan Bluetooth əlaqələrini yoxlayır, giriş düyməsinin vəziyyətini yoxlayır və buna uyğun reaksiya verir.

İstifadəçi saatla heç bir əlaqə qurmazsa, əsas prosessor yenidən yuxuya gedəcək.

Tədqiqatımın bir hissəsi olaraq bir tətbiq yaratmalı olduq. Nixie saatı üçün bir tətbiq yaratmağı düşündüm. Tətbiq xamarin dilində C#olan Microsoft dilindən yazılmışdır.

Təəssüf ki, Hollandiyada tətbiq yaratmalı oldum. Ancaq əsasən tapılan nixie saatlarını göstərən bir əlaqə nişanı var (Şəkil 1). Bundan sonra saatın parametrləri endirilir. Bu parametrlər saatda saxlanılır. Smartfonunuzdan vaxt əldə edərək vaxtı əl ilə və ya avtomatik olaraq sinxronizasiya etmək üçün bir nişan (Şəkil 2). Saat parametrlərini dəyişdirmək üçün bir nişan (şəkil 5). Və nəhayət, batareyanın vəziyyətini göstərən bir vəziyyət nişanı. (Şəkil 6)

Addım 6: Xüsusiyyətlər və Təəssürat

Saatın xüsusiyyətləri:

- z5900m tipli iki kiçik nixie borusu.

- Dəqiq real vaxt saatı.

- Hesablamalar 350 saat gözləmə müddətinin asanlıqla əldə edilə biləcəyini göstərdi.

- Ayarları idarə etmək və saatın vaxtını təyin etmək, həmçinin batareyanın vəziyyətini görmək üçün Bluetooth.

- Bəzi Bluetooth parametrlərinə aşağıdakılar daxildir: Animasiya Açma/Kapatma, Manuel və ya tüplərin tetiklenmesi, fonun açılması/söndürülməsi. Batareya faizinin temperaturunu görmək üçün proqramlaşdırıla bilən düymə.

- Bilək çevrildikdə boruların tetiklenmesi üçün akselerometr

- 300 mAh batareya.

- RGB müxtəlif məqsədlər üçün idarə olunur.

- Batareya vəziyyətini dəqiq izləmək üçün IC qaz ölçmə cihazı.

- batareyanı doldurmaq üçün mikro USB.

- Tetiklemek üçün bir çox istiqamətli düymə, Bluetooth bağlantısı və temperaturun oxunması və ya batareyanın vəziyyəti üçün proqramlaşdırıla bilən düymə, Vaxtı əl ilə təyin etmək.

- Alüminiumdan CNC freze gövdəsi.

- Qorumaq üçün akril pəncərə

- Bluetooth telefon tətbiqi.

- WiFi vasitəsilə isteğe bağlı vaxt sinxronizasiyası.

- Whatsapp, Facebook, Snapchat, SMS kimi ağıllı telefon bildirişlərini göstərmək üçün isteğe bağlı vibrasiya mühərriki …

- Əvvəlcə saatlar sonra dəqiqələr göstərilir.

Saatdakı MCU üçün proqram təminatı C ++, C və assemblerdə yazılmışdır.

Tətbiqin proqramı xamarin C#ilə yazılmışdır.

Geyim Yarışmasında Birinci Mükafat