Zegar w stylu EL Wire Neon Nixie: 21 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Autor: Gosse AdemaObserwuj Więcej autora:

Ta instrukcja opisuje, jak zrobić zegar za pomocą drutu EL. Design tego zegara przypomina połączenie neonu i zegara Nixie.

Tworząc tablicę z nazwami „Neon” za pomocą EL Wire, chciałem dodać trochę animacji. Doprowadziło to do powstania niektórych przewodów EL kontrolowanych przez arduino. I jakoś wpadłem na pomysł stworzenia zegara za pomocą drutu EL. Ten zegar zawiera łącznie 40 przewodów EL, z których 32 są kontrolowane przez Arduino. Za pomocą tych przewodów EL można wyświetlać cały czas między 00:00 a 23:59.

Ta instrukcja zaczyna się od wykonania prostej tabliczki z nazwiskiem z przewodem EL. Następnie pojedynczy przewód EL dzieli się na kilka przewodów. A te są sterowane za pomocą Arduino. Następnie opisano projekt i budowę zegara. Wraz z dwoma różnymi opcjami budowy elektroniki: wersja bez lutowania z przekaźnikami i wersja z triakami.

Dzięki 21 krokom ta instrukcja stała się bardziej rozbudowana niż jest to konieczne dla tego zegara. Ale dodatkowe kroki dostarczają dodatkowych informacji, aby rozpocząć pracę z przewodem EL. I to niekoniecznie musi być ten zegar.

Krok 1: Drut elektroluminescencyjny

Ten projekt wykorzystuje drut elektroluminescencyjny (drut EL). Jest giętki i wygląda jak cienka neonowa rurka, dzięki czemu idealnie nadaje się do elastycznej dekoracji. I daje 360 stopni światła widzialnego na całej długości.

Drut El składa się z cienkiego drutu miedzianego pokrytego luminoforem, z dwoma cienkimi drutami owiniętymi wokół niego. Luminofor działa jak izolator/kondensator i zaczyna świecić za pomocą prądu przemiennego. Dzieje się to przy napięciu około 200 V, z częstotliwością 1000 Hz. Jednak wymagane napięcie nie ma wystarczającej mocy/energii, aby było niebezpieczne.

Drut El jest dostępny w różnych długościach i różnych kolorach. Do tego zegara używam pomarańczowego przewodu EL. I zamówiłem 8 sztuk 4 metrów w Gearbest (około 3, 55 USD za sztukę). Daje to ponad 100 stóp (32 metry) pomarańczowego przewodu EL. A większość z nich została wykorzystana w tym zegarze.

Przewód EL ma pewne wady: nie daje tyle światła, co diody LED. A kolor może wyblaknąć pod wpływem słońca. Ponieważ ten zegar jest używany w zacienionym środowisku, nie będę się tym przejmował.

Krok 2: Znak nazwy przewodu EL

Wykonanie tabliczki z nazwiskiem za pomocą drutu EL jest łatwe. Nie wymaga lutowania ani pracy z elektroniką.

Zacznij od szkicu, na papierze lub na dużej macie do cięcia (pierwszy obraz). Czarne, zaklejone części będą znajdować się z tyłu drewnianego panelu.

Skopiuj ten wzór na kawałek drewna. Wywierć w drewnie otwory o średnicy 2,5 mm, aby przewlec przez nie przewód EL. Odetnij zaślepkę przewodu EL i zacznij (od tyłu) od pierwszej litery.

Chociaż drut EL jest łatwy do klejenia, zastosowałem inną technikę. Wywierć bardzo mały otwór (0,8 mm) i użyj cienkiego drutu miedzianego lub wędkarskiego, aby przymocować drut EL (trzeci obraz).

Krok 3: Przewód EL sterowany Arduino

W tym kroku będziemy sterować EL Wire przez Arduino.

Drut EL działa inaczej niż żarówka lub dioda LED. Szybkie ładowanie i rozładowywanie luminoforu emituje światło. Przewód można modelować jako kondensator o pojemności około 5 nF na metr. A drut EL ma wysoką rezystancję 600 KOhm na metr.

Falownik wykorzystuje 2 baterie AA do konwersji prądu stałego na wyjście prądu przemiennego wysokiego napięcia. Falownik łączy pojemnościowy przewód EL z transformatorem (szpulą), aby wytworzyć wysokie napięcia. Każda zmiana napięcia po stronie pierwotnej transformatora wytwarza napięcie po stronie wtórnej. W przypadku fali sinusoidalnej wysokość tego napięcia zależy od przekładni zwojowej transformatora. Ale ten falownik najpierw podaje napięcie, a następnie wyłącza go, dając prostokątną falę wejściową. Teraz strumień magnetyczny wewnątrz uzwojeń wytwarza napięcie powrotne. A to napięcie może być znacznie większe niż przyłożone napięcie. Bez podłączonego przewodu EL napięcie wyjściowe może być bardzo wysokie. Nawet do 600 Volt. Może to uszkodzić wewnętrzną elektronikę falownika: Zawsze podłącz przewód EL do falownika przed jego włączeniem.

Falownik posiada przełącznik. A przewód EL włącza się po naciśnięciu przycisku. Po wciśnięciu przełącznika na stałe, przewód natychmiast się zaświeci po włożeniu baterii (lub podłączeniu zasilania). Umożliwia to sterowanie dostarczonym napięciem (3 V) za pomocą Arduino. Będzie to jednak wymagało falownika dla każdego przewodu EL.

Przełączanie (wysokiego napięcia) AC za pomocą Arduino wymaga triaka. Triaki to element elektroniczny, który po uruchomieniu przewodzi prąd w obu kierunkach. Działają prawie tak samo jak tranzystory, ale dla prądu przemiennego. Używam triaków BT131, które mogą obsłużyć do 600 woltów dla tej instrukcji.

Triak sterowany jest bezpośrednio przez Arduino. Obwód w tym kroku nie ma dodatkowej (optycznej) izolacji pomiędzy częściami niskiego i wysokiego napięcia (nie używaj tego obwodu do przełączania napięcia sieciowego AC).

Krok 4: Migający znak nazwy

"ładowanie="leniwe"

Zacząłem ten Instructable z przewodami EL sterowanymi Arduino / triakiem. Ten projekt zadziałał (jakoś) dla kilku przewodów EL, ale zawiódł z 40 przewodami. I rozwiązałem ten „problem” przez zastosowanie przekaźników.

Istnieją gotowe do użycia sekwencery dla przewodów EL. Większość z nich może sterować 8 przewodami EL, a niektóre z nich zawierają nawet mikrokontroler. Ten zegar wymagałby 4 takich sekwencerów, które muszą się ze sobą komunikować, co utrudnia ich użycie w tym projekcie.

Sekwencer SparksFun EL kosztuje około 35 dolarów. Świetnie nadaje się do projektów z drutem EL, ale jest zbyt drogi dla tego zegara. Nie poświęcałem więc temu produktowi zbyt wiele uwagi, dopóki nie przeszedłem na wersję z przekaźnikami. Sekwencer SparkFun został wydany na licencji „creative commons atribution-share-like license”. A cała dokumentacja jest dostępna na ich stronie internetowej. W zestawie schemat elektroniczny z triakami!

Zamówiłem kilka sterowników triakowych i triaków w Farnell. I przetestowałem obwód SparkFun na płytce prototypowej z moim pierwszym projektem drutu EL. A harmonogram SparksFun działa dobrze.

Harmonogram pracy oznacza, że można sterować tym zegarem za pomocą triaków. Zamówiłem za mało sterowników triakowych na cały zegar. Ale udało mi się sterować dwoma cyframi za pomocą triaków (13 przewodów EL, 00-24). W tej chwili mój zegar korzysta zarówno z triaków, jak i przekaźników.

Krok 21: Zegar z drutu EL

II Nagroda w Konkursie Zegarów