Relógio pêndulo eletromagnético Nixie a laser, com termômetro: 5 etapas (com fotos)

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

Eu construí alguns relógios Nixie Tube anteriormente, usando um Arduino Nixie Shield que comprei no ebay aqui:

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

Essas placas vêm com um RTC (Real Time Clock) embutido e tornam muito mais fácil obter um relógio nixie simples e funcionando. É só uma questão de anexar o escudo ao seu arduino (uno ou mega) e fazer o upload do código fornecido com a placa (aqui no github para a versão mais recente: https://github.com/afch/NixeTubesShieldNCS314/) e você ' está pronto para ir. Mas, eu tive uma ideia! Eu poderia configurar um sistema onde pudesse usar um pêndulo para marcar o tempo e de alguma forma medir isso e exibi-lo nos tubos nixie? Bem, acontece que eu poderia, e você também pode. Se você estiver interessado, continue lendo!

Etapa 1: a ideia

Tive alguns problemas a superar para começar. 1. Como eu poderia manter o pêndulo balançando continuamente sem usar um mecanismo de relógio, 2. Como eu poderia ler quando o pêndulo passou por um determinado ponto e passar essa informação para o arduino e 3. Eu teria que modificar o código que veio com o escudo nixie para que ele ignorasse o RTC e lesse as informações passadas do pêndulo.

Pensei que se pudesse encontrar um pêndulo feito de ferro, poderia usar um eletroímã para puxar o pêndulo em sua direção e, em seguida, desligar o eletroímã para deixá-lo oscilar de volta. Eu também tinha alguns lasers pequenos e sensores de laser no meu kit de sensores Arduino e até agora não tinha usado esses e achei que seria um bom momento para configurá-los e ver se eu poderia usar o pêndulo passando por um feixe de laser para acionar o eletroímã (por meio de um transistor mosfet). Então percebi que essa também seria a maneira perfeita de contar as oscilações do pêndulo e passar essa informação para o arduino.

Etapa 2: o pêndulo

Decidi que a melhor maneira de fazer isso era tentar construir o pêndulo configurado primeiro com os lasers e o eletroímã, antes mesmo de me dar ao luxo de comprar outro protetor de tubo nixie.

Como pode ser visto na fotografia, coloquei o pêndulo, os receptores de laser e o eletroímã em um pequeno suporte de compensado que fiz e construí uma plataforma para os transmissores de laser com separadores de placa de circuito e um bastão de pirulito. Descobri que um orifício de 5 mm feito no compensado é o tamanho ideal para os espaçadores se encaixarem com firmeza e permitirá um pequeno movimento para ajustar sua posição vertical. Do outro lado da madeira compensada está o painel de alimentação e o transistor mosfet.

Eu escrevi um pequeno esboço do Arduino (laser-clock.ino em anexo) que permite o teste desta configuração. ESTE ESBOÇO NÃO É NECESSÁRIO para o projeto concluído e foi usado apenas para testar se eu poderia fazer o pêndulo balançar continuamente usando o eletroímã que foi acionado pelos dois feixes de laser, e para contar as oscilações e converter esse número em segundos.

Conforme o pêndulo passa pela viga à esquerda, quatro coisas acontecem simultaneamente.

1. O laser à esquerda está desligado2. O eletroímã está ligado3. O laser à direita está ligado4. O contador para o número de oscilações é aumentado em 1

Conforme o pêndulo passa pela viga à direita, três coisas acontecem simultaneamente.

1. O laser à direita está desligado2. O eletroímã é desligado3. O laser à esquerda está ligado

Quando estiver em execução, o arduino também exibirá no monitor serial, Horas, Minutos, Segundos e Contador (número de oscilações do pêndulo)

Neste esboço, você verá a linha 58

segundos reais = (contador * 0,7386);

Isso é para converter o número de oscilações do pêndulo para o número de segundos realmente passados e que foram obtidos por tentativa e erro e dependerá do comprimento do pêndulo usado em seu projeto e precisará ser ajustado de acordo

Etapa 3: O Escudo Nixie

Como mencionei antes, comprei alguns desses escudos nixie do ebay para vários projetos, mas quando aquele para este projeto chegou, descobri que era um modelo mais novo (versão 2.2) e agora inclui um termômetro embutido. O firmware também foi atualizado e eu fiquei um pouco desapontado quando percebi que o firmware antigo não funcionará com a nova placa de estilo, então o código em meus projetos anteriores precisará ser modificado se uma nova placa V2.2 for usada para construir um (estou me referindo diretamente ao relógio nixie com carrilhões westminster que adicionei alguns meses atrás).

De qualquer forma, uma vez que você tenha um pêndulo funcionando que continuará oscilando como na etapa anterior, você pode adicionar seu escudo nixie ao mega arduino. Anexei os arquivos de firmware que vieram com o escudo que modifiquei. Isso mantém a maior parte da funcionalidade original do escudo e permite que você defina a data, hora, etc. com os botões do escudo. O RTC ainda funcionará e manterá a data e a hora armazenadas quando o relógio for desligado, de modo que quando você ligá-lo novamente não precise ser definido novamente, mas enquanto estiver no visor mostrará apenas o aumento de tempo conforme o pêndulo oscila.

Etapa 4: Encontre um Gabinete

Usei um antigo gabinete de televisão Pye dos anos 1950 para abrigar este, mas é claro que você pode usar qualquer tipo de gabinete para abrigar de acordo com seu gosto.

Etapa 5: lista de peças

1. Arduino Nixie Tube Shield, cerca de US $ 90 no ebay

2. Arduino Mega 2560, cerca de US $ 20 no ebay

3. Pinos de cabeçalho empilháveis, cerca de US $ 2 no ebay

4. Pinos de cabeçalho de 90 graus, cerca de US $ 1 no ebay

5. Dois módulos transmissores de laser para arduino, cerca de US $ 4 no ebay

6. Dois módulos receptores de laser para arduino, cerca de US $ 4 no ebay.

7. Eletroímã 12VDC, cerca de US $ 3 no ebay

8. Transistor Mosfet para Arduino, cerca de US $ 2 no ebay

9. Pêndulo de um relógio antigo (deve ser ferroso para que o ímã o atraia)

10. 1 PC DC-DC 12V para 3,3V 5V Buck Step down Módulo de fonte de alimentação para Arduino, cerca de US $ 3 no ebay

11. Vários fios de ligação, separadores de placa e um gabinete para abrigar tudo em