Orologio EL Wire Neon Nixie Style: 21 passi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Di Gosse AdemaFollow Altro dell'autore:

Questo Instructable descrive come realizzare un orologio usando il filo EL. Il design di questo orologio ricorda una combinazione di un'insegna al neon e un orologio Nixie.

Durante la creazione di un cartellone "Neon" con EL Wire, ho voluto aggiungere un po' di animazione. Ciò ha provocato alcuni cavi EL controllati da Arduino. E in qualche modo mi è venuta l'idea di creare un orologio usando il filo EL. Questo orologio contiene un totale di 40 fili EL, di cui 32 controllati da un Arduino. E tutti i tempi tra le 00:00 e le 23:59 possono essere visualizzati con questi cavi EL.

Questo istruibile inizia con la creazione di una semplice targhetta con il filo EL. Quindi un singolo filo EL viene diviso in diversi fili. E questi sono controllati con un Arduino. Quindi viene descritto il design e la costruzione dell'orologio. Insieme a due diverse opzioni di costruzione per l'elettronica: una versione senza saldatura con relè e una versione con triac.

Con 21 passaggi questa istruzione è diventata più ampia del necessario per questo orologio. Ma i passaggi aggiuntivi forniscono ulteriori informazioni per iniziare con il filo EL. E questo non deve essere necessariamente questo orologio.

Passaggio 1: filo elettroluminescente

Questo progetto utilizza filo elettroluminescente (filo EL). Questo è pieghevole e sembra un sottile tubo al neon, il che lo rende ideale per la decorazione flessibile. E fornisce 360 gradi di luce visibile su tutta la lunghezza.

El filo è costituito da un sottile filo di rame rivestito di fosforo, con due fili sottili avvolti attorno ad esso. Il fosforo funge da isolatore/condensatore e inizia a brillare per mezzo di una corrente alternata. Ciò avviene ad una tensione di circa 200 Volt, con una frequenza di 1000 Hz. Tuttavia, la tensione richiesta non ha abbastanza potenza/energia per essere pericolosa.

El wire è disponibile in diverse lunghezze e diversi colori. Per questo orologio uso il filo EL arancione. E ho ordinato 8 pezzi di 4 metri su Gearbest (circa $ 3, 55 al pezzo). Ciò fornisce oltre 100 piedi (32 metri) di filo EL arancione. E la maggior parte è stata usata per questo orologio.

Il filo EL ha alcuni svantaggi: non fornisce la stessa quantità di luce dei LED. E il colore potrebbe sbiadire dall'esposizione al sole. Poiché questo orologio viene utilizzato in un ambiente ombreggiato, non mi darò fastidio.

Passaggio 2: segno del nome del filo EL

Fare un segno di nome con il filo EL è facile. Non richiede alcuna saldatura o lavoro con l'elettronica.

Inizia con uno schizzo approssimativo, su carta o su un grande tappetino da taglio (prima immagine). Le parti nastrate nere saranno sul retro del pannello di legno.

Copia questo disegno su un pezzo di legno. E praticare fori da 2,5 mm nel legno per far passare il filo EL. Taglia il cappuccio di copertura del filo EL e inizia (dal retro) con la prima lettera.

Sebbene il filo EL sia facile da incollare, ho usato una tecnica diversa. Praticare un foro molto piccolo (0,8 mm) e utilizzare un sottile filo di rame o da pesca per collegare il filo EL (terza immagine).

Passaggio 3: cavo EL controllato da Arduino

In questo passaggio controlleremo il cavo EL tramite un Arduino.

Il filo EL agisce in modo diverso da una lampadina o da un LED. La rapida carica e scarica del fosforo emette luce. Il filo può essere modellato come un condensatore con circa 5nF di capacità per metro. E il filo EL ha un'elevata resistenza di 600 KOhm per metro.

L'inverter utilizza 2 batterie AA per convertire la CC in un'uscita CA ad alta tensione. L'inverter combina il cavo EL capacitivo con un trasformatore (bobina) per creare tensioni elevate. Ogni variazione di tensione sul lato primario del trasformatore crea una tensione sul lato secondario. Con un'onda sinusoidale, l'altezza di questa tensione dipende dal rapporto di spire del trasformatore. Ma questo inverter applica prima la tensione e poi la spegne, dando un'onda quadra in ingresso. Ora il flusso magnetico all'interno degli avvolgimenti produce una tensione di ritorno. E questa tensione può essere molto più della tensione applicata. Senza un cavo EL collegato, la tensione di uscita può essere molto alta. Anche fino a 600 Volt. Ciò può danneggiare l'elettronica interna dell'inverter: collegare sempre un filo EL all'inverter prima di accenderlo.

L'inverter ha un interruttore. E il filo EL si accende quando si preme il pulsante. Premendo l'interruttore in modo permanente, il filo si accenderà immediatamente quando le batterie vengono inserite (o viene collegata l'alimentazione). Ciò consente di controllare la tensione fornita (3 Volt) con un Arduino. Ma questo richiederà un inverter per ogni filo EL.

La commutazione dell'AC (alta tensione) con un Arduino richiede un Triac. I triac sono componenti elettronici che conducono corrente in entrambe le direzioni quando vengono attivati. Funzionano quasi come i transistor, ma poi per la corrente alternata. Sto usando triac BT131 che possono gestire fino a 600 Volt per questo istruibile.

Il triac è controllato direttamente da un Arduino. Il circuito in questa fase non ha isolamento (ottico) aggiuntivo tra le parti a bassa tensione e ad alta tensione (non utilizzare questo circuito per commutare la tensione di rete CA).

Passaggio 4: segno del nome lampeggiante

"caricamento = "pigro"

Ho iniziato questo Instructable con cavi EL controllati da Arduino/triac. Questo progetto ha funzionato (in qualche modo) per alcuni fili EL, ma ha fallito con 40 fili. E ho risolto questo "problema" utilizzando i relè.

Ci sono sequenziatori "pronti all'uso" per cavi EL. La maggior parte di essi può controllare 8 cavi EL e alcuni contengono persino un microcontrollore. Questo clock richiederebbe 4 di questi sequencer che devono comunicare tra loro, rendendoli difficili da usare per questo progetto.

Il sequencer SparksFun EL è di circa $ 35. È ottimo per i progetti di cavi EL, ma troppo costoso per questo orologio. Quindi non ho prestato molta attenzione a questo prodotto, fino a quando non sono passato alla versione a relè. Il sequencer SparkFun è rilasciato sotto la "licenza di attribuzione share-alike di creative commons". E tutta la documentazione è disponibile sul loro sito web. Compreso lo schema elettronico con i triac!

Ho ordinato alcuni driver per triac e triac alla Farnell. E ho testato il circuito SparkFun su una breadboard con il mio primo progetto di filo EL. E il programma SparksFun funziona bene.

Un orario di lavoro significa che è possibile controllare questo orologio con i triac. Non ho ordinato abbastanza driver per triac per l'intero orologio. Ma sono riuscito a controllare due cifre con triac (13 fili EL, 00-24). In questo momento il mio orologio utilizza sia i triac che i relè.

Passaggio 21: orologio a filo EL

Secondo Premio al Concorso Orologi