ساعت لیزری پاندول الکترومغناطیسی ، با دماسنج: 5 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

من قبلاً چند ساعت Nixie Tube ساخته ام ، با استفاده از Arduino Nixie Shield که در ebay اینجا خریدم:

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

این تخته ها دارای RTC (ساعت زمان واقعی) هستند و راه اندازی و راه اندازی یک ساعت ساده ساده را بسیار ساده می کند. فقط موضوع اتصال سپر به arduino (اعم از uno یا mega) و بارگذاری کد ارائه شده با برد (در github برای آخرین نسخه: https://github.com/afch/NixeTubesShieldNCS314/) و شما خوب است بروم اما ، من یک ایده داشتم! آیا می توانم سیستمی را راه اندازی کنم که بتوانم با استفاده از یک پاندول زمان را مشخص کنم و به نوعی آن را اندازه گیری کرده و روی لوله های نیکسی نمایش دهم؟ خوب ، معلوم است که من می توانم ، و شما نیز می توانید. اگر علاقه دارید ، ادامه مطلب را بخوانید!

مرحله 1: ایده

من برای شروع این کار چند مشکل داشتم که باید بر آنها غلبه کنم. 1. چگونه می توانم پاندول را بدون استفاده از مکانیزم کارکرد ساعت به طور مداوم در حال چرخش نگه دارم ، 2. چگونه می توانم بخوانم که پاندول یک نقطه مشخص را پشت سر گذاشته و این اطلاعات را به آردوینو منتقل کند و 3. من باید کدی را که همراه آن است تغییر دهم. nixie shield به طوری که RTC را نادیده گرفته و اطلاعات منتقل شده از پاندول را بخواند.

من فکر کردم که اگر بتوانم یک پاندول از آهن پیدا کنم ، می توانم با استفاده از آهنربای الکتریکی پاندول را به سمت خود بکشم و سپس آهنربای الکترومغناطیسی را خاموش کرده و اجازه دهم به عقب برگردد. من همچنین چند دستگاه لیزر کوچک و سنسور لیزر در کیت سنسورهای آردوینو داشتم و تا به حال از آنها استفاده نکرده بودم و فکر می کردم زمان مناسبی است که آنها را تنظیم کرده و ببینم آیا می توانم از پاندول که از پرتو لیزر عبور می کند استفاده کنم. الکترومغناطیس (از طریق ترانزیستور mosfet) را فعال کنید. سپس متوجه شدم که این روش کاملی برای شمارش نوسانات پاندول و انتقال این اطلاعات به آردوینو نیز خواهد بود.

مرحله 2: پاندول

من تصمیم گرفتم بهترین راه برای انجام این کار این بود که ابتدا پاندول را با لیزرها و الکترومغناطیس بسازیم ، حتی قبل از اینکه هزینه خرید سپر لوله نیکسی دیگر را بپردازم.

همانطور که در عکس مشاهده می شود ، من پاندول ، گیرنده های لیزری و الکترومغناطیس را به پایه تخته سه لا کوچکی که ساخته بودم وصل کردم و سکویی برای فرستنده های لیزری خارج از کشش های برد مدار و یک چوب lollypop ساختم. من دریافتم که یک سوراخ 5 میلی متری که روی تخته سه لا ایجاد شده است ، اندازه ای ایده آل برای ایستادن ایستاده ها است و به مقدار کمی حرکت اجازه می دهد تا موقعیت عمودی خود را تنظیم کند. در طرف دیگر تخته سه لا ، برد قدرت و ترانزیستور mosfet قرار دارد.

من یک طرح کوتاه آردوینو نوشتم (laser-clock.ino ضمیمه شده) که امکان آزمایش این مجموعه را می دهد. این طرح برای پروژه تکمیل شده مورد نیاز نیست و فقط برای آزمایش این که می توانم پاندول را به طور مداوم با استفاده از الکترومغناطیس که توسط دو پرتو لیزر ایجاد شده است ، بچرخاند و برای شمارش نوسانات و تبدیل این عدد به ثانیه استفاده شد.

با عبور پاندول از پرتو سمت چپ ، چهار اتفاق همزمان رخ می دهد.

1. لیزر سمت چپ خاموش است 2. الکترومغناطیس روشن می شود 3. لیزر سمت راست روشن می شود 4. شمارنده تعداد نوسانات 1 افزایش می یابد

با عبور پاندول از پرتو سمت راست ، سه اتفاق همزمان رخ می دهد.

1. لیزر سمت راست خاموش است 2. الکترومغناطیس خاموش است 3. لیزر سمت چپ روشن است

هنگام کار ، آردوینو همچنین روی مانیتور سریال ، ساعت ، دقیقه ، ثانیه و شمارنده (تعداد نوسانات پاندول) نمایش داده می شود.

در این طرح خط 58 را مشاهده خواهید کرد

ثانیه های واقعی = (شمارنده * 0.7386) ؛

این به این معنی است که تعداد نوسانات پاندول را به تعداد ثانیه هایی که در واقع سپری شده اند و با آزمایش و خطا به دست آمده اند تبدیل می کند و بستگی به طول پاندول مورد استفاده در پروژه شما دارد و باید بر این اساس تنظیم شود.

مرحله 3: سپر نیکسی

همانطور که قبلاً نیز اشاره شد ، من تعدادی از این محافظ های نیکسی را از ebay برای پروژه های مختلف خریداری کرده ام ، اما هنگامی که محافظ این پروژه رسید متوجه شدم که مدل جدیدتری است (نسخه 2.2) و اکنون دارای دماسنج داخلی است. سیستم عامل نیز به روز شده است و وقتی متوجه شدم که سیستم عامل قدیمی با برد سبک جدید کار نمی کند ، کمی ناامید شدم ، بنابراین در صورت استفاده از برد جدید V2.2 ، کد پروژه های قبلی من باید اصلاح شود. build one (من مستقیماً به ساعت نیکی با زنگ وست مینستر اشاره می کنم که چند ماه پیش اضافه کردم).

به هر حال ، هنگامی که یک پاندول کار می کنید که مانند مرحله قبل می چرخد ، می توانید سپر نیکسی خود را به مگا آردوینو اضافه کنید. من فایلهای سیستم عامل همراه با سپری را که تغییر داده ام پیوست کرده ام. این بیشتر عملکرد اصلی سپر را حفظ می کند و به شما امکان می دهد تاریخ ، زمان و غیره را با دکمه های روی سپر تنظیم کنید. RTC همچنان اجرا می شود و زمانی که ساعت خاموش است ساعت و تاریخ را ذخیره می کند تا وقتی دوباره آن را روشن می کنید نیازی به تنظیم مجدد نداشته باشد ، اما وقتی روی صفحه نمایش است فقط افزایش زمان را نشان می دهد آونگ تاب می خورد

مرحله 4: کابینت پیدا کنید

من از یک کابینت تلویزیونی قدیمی 1950 Pye برای قرار دادن این کابینت استفاده کردم ، اما البته شما می توانید از هر نوع کابینتی برای قرار دادن آن در سلیقه خود استفاده کنید.

مرحله 5: لیست قطعات

1. Arduino Nixie Tube Shield ، حدود 90 دلار از ebay

2. Arduino Mega 2560 ، حدود 20 دلار از ebay

3. پین هدر قابل جمع شدن ، حدود 2 دلار از ebay

4. پین هدر 90 درجه ، حدود 1 دلار از ebay

5. دو ماژول فرستنده لیزری برای آردوینو ، حدود 4 دلار از ebay

6. دو ماژول گیرنده لیزری برای arduino ، حدود 4 دلار از ebay.

7. الکترومغناطیس 12VDC ، حدود 3 دلار از ebay

8. ترانزیستور Mosfet برای آردوینو ، حدود 2 دلار از ebay

9. آونگ از یک ساعت قدیمی (باید آهنی باشد تا آهن ربا این را جذب کند)

10. ماژول منبع تغذیه 1PC DC-DC 12V تا 3.3V 5V Buck Step down for Arduino ، حدود 3 دلار از ebay

11. سیمهای مختلف جهنده ، استندهای تخته و کابینتی که همه چیز در آن قرار دارد