ساعة البندول الكهرومغناطيسي بالليزر Nixie ، مع ميزان حرارة: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

لقد قمت ببناء ساعتين من Nixie Tube سابقًا ، باستخدام Arduino Nixie Shield الذي اشتريته على موقع ئي باي هنا:

www.ebay.co.uk/itm/Nixie-Tubes-Clock-IN-14…

تأتي هذه اللوحات مع RTC (Real Time Clock) مدمجة وتجعل من السهل جدًا الحصول على ساعة بسيطة وتشغيلها. إنها مجرد مسألة إرفاق الدرع بـ arduino (إما uno أو mega) وتحميل الكود المرفق مع اللوحة (هنا على github للحصول على أحدث إصدار: https://github.com/afch/NixeTubesShieldNCS314/) وأنت ' إعادة جيدة للذهاب. لكن خطرت لي فكرة! هل يمكنني إعداد نظام يمكنني من خلاله استخدام البندول لتحديد الوقت وقياس هذا بطريقة ما وعرضه على أنابيب nixie؟ حسنًا ، اتضح أنني أستطيع ، وأنت كذلك. إذا كنت مهتمًا ، فتابع القراءة!

الخطوة 1: الفكرة

كان لدي بعض المشاكل للتغلب عليها لبدء هذا. 1. كيف يمكنني إبقاء البندول يتأرجح باستمرار دون استخدام آلية آلية الساعة ، 2. كيف يمكنني أن أقرأ عندما يمر البندول بنقطة معينة وأمرر هذه المعلومات إلى اردوينو و 3. سأضطر إلى تعديل الكود المرفق مع درع nixie بحيث يتجاهل RTC ويقرأ المعلومات التي يتم تمريرها من البندول.

اعتقدت أنه إذا تمكنت من العثور على بندول مصنوع من الحديد ، فيمكنني استخدام مغناطيس كهربائي لسحب البندول باتجاهه ثم إيقاف تشغيل المغناطيس الكهربائي للسماح له بالتأرجح مرة أخرى. كان لدي أيضًا عدد قليل من أجهزة الليزر وأجهزة استشعار الليزر الصغيرة في مجموعة أجهزة استشعار اردوينو الخاصة بي ولم أستخدمها حتى الآن واعتقدت أنه سيكون وقتًا جيدًا لإعدادها ومعرفة ما إذا كان بإمكاني استخدام البندول الذي يمر عبر شعاع ليزر قم بتشغيل المغناطيس الكهربائي (عبر ترانزستور mosfet). ثم أدركت أن هذه ستكون أيضًا الطريقة المثالية لحساب تأرجح البندول وتمرير هذه المعلومات إلى اردوينو.

الخطوة الثانية: البندول

قررت أن أفضل طريقة للقيام بذلك هي محاولة بناء البندول الذي تم إعداده باستخدام الليزر والمغناطيس الكهربائي أولاً ، قبل الذهاب إلى حساب شراء درع أنبوب nixie آخر.

كما يمكن رؤيته في الصورة ، قمت بتوصيل البندول وأجهزة استقبال الليزر والمغناطيس الكهربائي بحامل صغير من الخشب الرقائقي صنعته ، وبنيت منصة لأجهزة الإرسال الليزرية من مواجهات لوحة الدائرة وعصا المصاصة. لقد وجدت أن ثقبًا بقطر 5 مم تم حفره في الخشب الرقائقي يعد حجمًا مثاليًا لمواقف المواجهة للجلوس بثبات وسيسمح بقدر ضئيل من الحركة لضبط موضعها الرأسي. على الجانب الآخر من الخشب الرقائقي يوجد لوحة الطاقة وترانزستور mosfet.

لقد كتبت رسمًا تخطيطيًا قصيرًا لاردوينو (مرفق بالليزر على مدار الساعة) والذي يسمح باختبار هذا الإعداد. هذا الرسم التخطيطي ليس ضروريًا للمشروع المكتمل ، وقد تم استخدامه فقط لاختبار أنه يمكنني جعل البندول يتأرجح باستمرار باستخدام المغناطيس الكهربائي الذي تم تشغيله بواسطة شعاعي الليزر ، ولإحصاء التقلبات وتحويل هذا الرقم إلى ثوانٍ.

عندما يمر البندول عبر الشعاع الموجود على اليسار ، تحدث أربعة أشياء في وقت واحد.

1. الليزر الموجود على اليسار مغلق 2. المغناطيس الكهربائي قيد التشغيل 3. يتم تشغيل الليزر الموجود على اليمين 4. يتم زيادة عداد عدد التقلبات بمقدار 1

عندما يمر البندول عبر الشعاع الموجود على اليمين ، تحدث ثلاثة أشياء في وقت واحد.

1. الليزر الموجود على اليمين مغلق 2. المغناطيس الكهربائي مغلق 3. الليزر الموجود على اليسار قيد التشغيل

عند تشغيل هذا ، سيتم عرض اردوينو أيضًا على الشاشة التسلسلية ، الساعات ، الدقائق ، الثواني والعداد (عدد تأرجحات البندول)

في هذا الرسم سترى السطر 58

ريال ثانية = (عداد * 0.7386) ؛

هذا لتحويل عدد تأرجحات البندول إلى عدد الثواني التي مرت بالفعل وتم التوصل إليها عن طريق التجربة والخطأ وسيعتمد على طول البندول المستخدم في مشروعك وسيتعين تعديله وفقًا لذلك

الخطوة 3: The Nixie Shield

كما ذكرنا سابقًا ، لقد اشتريت عددًا قليلاً من دروع nixie هذه من ebay لمشاريع مختلفة ولكن عندما وصل هذا المشروع اكتشفت أنه كان طرازًا أحدث (الإصدار 2.2) ويتضمن الآن مقياس حرارة مدمجًا. تم أيضًا تحديث البرنامج الثابت وشعرت بخيبة أمل بعض الشيء عندما أدركت أن البرنامج الثابت القديم لن يعمل مع لوحة النمط الجديدة ، لذلك ستحتاج إلى تعديل الكود في مشاريعي السابقة إذا تم استخدام لوحة V2.2 جديدة قم ببناء واحدة (أشير مباشرة إلى الساعة nixie مع دقات وستمنستر التي أضفتها قبل شهرين).

على أي حال ، بمجرد أن يكون لديك بندول يعمل والذي سيستمر في التأرجح كما في الخطوة السابقة ، يمكنك إضافة درع nixie الخاص بك إلى arduino mega. لقد قمت بإرفاق ملفات البرامج الثابتة المرفقة مع الدرع الذي قمت بتعديله. يحتفظ هذا بمعظم الوظائف الأصلية للدرع ويسمح لك بتعيين التاريخ والوقت وما إلى ذلك باستخدام الأزرار الموجودة على الدرع. سيستمر RTC في العمل وسيحتفظ بالتاريخ والوقت المخزنين عند إيقاف تشغيل الساعة بحيث لن تحتاج إلى إعادة ضبطها مرة أخرى عند تشغيلها مرة أخرى ، ولكن أثناء عرضها على الشاشة ، ستظهر فقط زيادة الوقت على أنها يتأرجح البندول.

الخطوة 4: ابحث عن خزانة

لقد استخدمت خزانة تلفزيون Pye قديمة تعود إلى الخمسينيات من القرن الماضي لإيواء هذه الخزانة ولكن بالطبع يمكنك استخدام أي نوع من الخزانات لإيواء هذا بما يناسب أذواقك الخاصة.

الخطوة 5: قائمة الأجزاء

1. Arduino Nixie Tube Shield ، حوالي 90 دولارًا من موقع ئي باي

2. Arduino Mega 2560 ، حوالي 20 دولارًا من موقع ئي باي

3. دبابيس رأس قابلة للتكديس ، حوالي 2 دولار من موقع ئي باي

4. 90 درجة رأس دبابيس ، حوالي 1 دولار من موقع ئي باي

5. وحدتا إرسال ليزر لاردوينو ، بحوالي 4 دولارات من موقع ئي باي

6. وحدتا استقبال ليزر لاردوينو ، بحوالي 4 دولارات من موقع ئي باي.

7. مغناطيس كهربائي 12VDC ، حوالي 3 دولارات من موقع ئي باي

8. ترانزستور Mosfet لاردوينو ، حوالي 2 دولار من موقع ئي باي

9. بندول من ساعة قديمة (يجب أن يكون حديديًا حتى يجذب المغناطيس هذا)

10. 1 قطعة DC-DC 12V إلى 3.3V 5V باك تنحى وحدة إمداد الطاقة لاردوينو ، حوالي 3 دولارات من ebay

11. أسلاك توصيل مختلفة ، مواجهات متنقلة وخزانة لإيواء كل شيء فيها