Relógio estilo Nixie de néon EL Wire: 21 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Por Gosse AdemaFollow Mais do autor:

Este Instructable descreve como fazer um relógio usando fio EL. O design deste relógio se assemelha a uma combinação de um sinal de néon e um relógio Nixie.

Ao criar uma placa de nome "Neon" com EL Wire, eu queria adicionar um pouco de animação. Isso resultou em alguns fios EL controlados por Arduino. E de alguma forma eu tive a ideia de criar um relógio usando fio EL. Este relógio contém um total de 40 fios EL, dos quais 32 são controlados por um Arduino. E todas as horas entre 00:00 e 23:59 podem ser exibidas com esses fios EL.

Este instrutível começa com a criação de uma placa de nome simples com fio EL. Em seguida, um único fio EL é dividido em vários fios. E estes são controlados com um Arduino. Em seguida, o design e a construção do relógio são descritos. Junto com duas opções de construção diferentes para a eletrônica: uma versão sem solda com relés e uma versão com triacs.

Com 21 passos, este instrutível tornou-se mais extenso do que o necessário para este relógio. Mas as etapas adicionais fornecem informações extras para começar a usar o fio EL. E não precisa necessariamente ser esse relógio.

Etapa 1: Fio eletroluminescente

Este projeto usa fio eletroluminescente (fio EL). Ele é dobrável e se parece com um tubo de néon fino, o que o torna ideal para decoração flexível. E dá 360 graus de luz visível em todo o comprimento.

El wire consiste em um fino fio de cobre revestido com fósforo, com dois fios finos enrolados nele. O fósforo atua como um isolador / capacitor e começa a brilhar por meio de uma corrente alternada. Isso acontece com uma voltagem de cerca de 200 Volt, com uma frequência de 1000 Hz. No entanto, a tensão necessária não tem potência / energia suficiente para ser perigosa.

El wire está disponível em comprimentos e cores diferentes. Para este relógio, eu uso o fio EL laranja. E encomendei 8 peças de 4 metros na Gearbest (cerca de US $ 3,55 a peça). Isso dá mais de 100 pés (32 metros) de fio EL laranja. E a maior parte foi usada neste relógio.

O fio EL tem algumas desvantagens: Não fornece tanta luz quanto os LEDs. E a cor pode desbotar com a exposição ao sol. Como este relógio é usado em um ambiente sombrio, não serei incomodado por isso.

Etapa 2: Sinal de nome do fio EL

Fazer um sinal de nome com fio EL é fácil. Não requer solda ou trabalho com eletrônica.

Comece com um esboço, em papel ou em um grande tapete de corte (primeira imagem). As partes com fita preta ficarão na parte de trás do painel de madeira.

Copie este desenho em um pedaço de madeira. E faça orifícios de 2,5 mm na madeira para passar o fio EL. Corte a tampa do fio EL e comece (do lado de trás) com a primeira letra.

Embora o fio EL seja fácil de colar, usei uma técnica diferente. Faça um orifício muito pequeno (0,8 mm) e use um fio de cobre fino ou de pesca para prender o fio EL (terceira imagem).

Etapa 3: Fio EL controlado por Arduino

Nesta etapa, controlaremos o EL Wire por meio de um Arduino.

O fio EL atua de maneira diferente de uma lâmpada ou LED. O rápido carregamento e descarregamento do fósforo emite luz. O fio pode ser modelado como um capacitor com cerca de 5nF de capacitância por metro. E o fio EL tem uma alta resistência de 600 KOhm por metro.

O inversor usa 2 baterias AA para converter a CC em uma saída CA de alta tensão. O inversor combina o fio EL capacitivo com um transformador (carretel) para criar altas tensões. Cada mudança na tensão no lado primário do transformador cria uma tensão no lado secundário. Com uma onda sinusal, a altura desta tensão depende da relação de espiras do transformador. Mas este inversor aplica a tensão primeiro e depois o desliga, gerando uma onda de entrada quadrada. Agora, o fluxo magnético dentro dos enrolamentos produz uma voltagem flyback. E essa tensão pode ser muito mais do que a tensão aplicada. Sem um fio EL conectado, a tensão de saída pode ser muito alta. Mesmo até 600 volts. Isso pode danificar os componentes eletrônicos internos do inversor: Sempre conecte algum fio EL ao inversor antes de ligá-lo.

O inversor possui um interruptor. E o fio EL liga quando o botão é pressionado. Ao pressionar o botão permanentemente, o fio acenderá imediatamente quando as baterias forem inseridas (ou a alimentação for conectada). Isso torna possível controlar a tensão fornecida (3 Volts) com um Arduino. Mas isso exigirá um inversor para cada fio EL.

Alternar a (alta tensão) AC com um Arduino requer um Triac. Triacs são componentes eletrônicos que conduzem corrente em qualquer direção quando acionados. Eles funcionam quase da mesma forma que os transistores, mas para a corrente AC. Estou usando triacs BT131 que podem lidar com até 600 Volts para este instrutível.

O triac é controlado diretamente por um Arduino. O circuito nesta etapa não tem isolamento (ótico) adicional entre as partes de baixa e alta tensão (não use este circuito para alternar a tensão de alimentação CA).

Etapa 4: Sinal de nome piscando

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Comecei este Instructable com fios EL controlados por Arduino / triac. Este projeto funcionou (de alguma forma) para alguns fios EL, mas falhou com 40 fios. E resolvi esse 'problema' usando relés.

Existem sequenciadores "prontos para usar" para fios EL. A maioria deles pode controlar 8 fios EL, e alguns deles até contêm um microcontrolador. Este relógio exigiria 4 desses sequenciadores que devem se comunicar entre si, tornando-os difíceis de usar neste projeto.

O sequenciador SparksFun EL custa cerca de US $ 35. É ótimo para projetos de fio EL, mas muito caro para este relógio. Portanto, não dei muita atenção a esse produto, até que mudei para a versão de relés. O sequenciador SparkFun é lançado sob a "licença compartilhada de atribuição Creative Commons". E toda a documentação está disponível em seu site. Incluindo o diagrama eletrônico com triacs!

Eu encomendei alguns drivers e triacs triac em Farnell. E testei o circuito SparkFun em uma placa de ensaio com meu primeiro projeto de fio EL. E a programação do SparksFun funciona bem.

Um horário de trabalho significa que é possível controlar este relógio com triacs. Não encomendei drivers de triac suficientes para o relógio inteiro. Mas consegui controlar dois dígitos com triacs (13 fios EL, 00-24). Neste momento, meu relógio está usando triacs e relés.

Etapa 21: EL Wire Clock

Segundo Prêmio no Concurso de Relógios