Orologio Nixie Laser a Pendolo Elettromagnetico, Con Termometro: 5 Passi (con Immagini)

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

In precedenza ho costruito un paio di orologi Nixie Tube, utilizzando un Arduino Nixie Shield che ho acquistato su ebay qui:

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

Queste schede sono dotate di un RTC (Real Time Clock) integrato e rendono molto semplice ottenere un semplice orologio nixie attivo e funzionante. È solo questione di collegare lo scudo al tuo arduino (uno o mega) e caricare il codice fornito con la scheda (qui su github per l'ultima versione: https://github.com/afch/NixeTubesShieldNCS314/) e tu' sei a posto. Ma, ho avuto un'idea! Potrei impostare un sistema in cui potrei usare un pendolo per segnare il tempo e in qualche modo misurarlo e visualizzarlo sui tubi nixie? Beh, a quanto pare io potrei, e anche tu. Se sei interessato allora continua a leggere!

Passaggio 1: l'idea

Ho avuto alcuni problemi da superare per iniziare. 1. Come potrei far oscillare continuamente il pendolo senza usare un meccanismo a orologeria, 2. Come potrei leggere quando il pendolo ha superato un determinato punto e passare questa informazione all'arduino e 3. Avrei dovuto modificare il codice fornito con il nixie shield in modo che ignori l'RTC e legga le informazioni trasmesse dal pendolo.

Ho pensato che se fossi riuscito a trovare un pendolo fatto di ferro, avrei potuto usare un elettromagnete per tirare il pendolo verso di esso e poi spegnere l'elettromagnete per farlo oscillare indietro. Avevo anche alcuni piccoli laser e sensori laser nel mio kit di sensori arduino e finora non li avevo usati e ho pensato che sarebbe stato un buon momento per installarli e vedere se potevo usare il pendolo che passa attraverso un raggio laser per attivare l'elettromagnete (tramite un transistor mosfet). Poi ho capito che questo sarebbe stato anche il modo perfetto per contare le oscillazioni del pendolo e passare queste informazioni all'arduino.

Passaggio 2: il pendolo

Ho deciso che il modo migliore per farlo era provare a costruire prima il pendolo con i laser e l'elettromagnete, prima ancora di andare a spendere per l'acquisto di un altro scudo del tubo nixie.

Come si può vedere nella fotografia, ho attaccato il pendolo, i ricevitori laser e l'elettromagnete a un piccolo supporto in compensato che ho realizzato e ho costruito una piattaforma per i trasmettitori laser con i distanziatori del circuito stampato e un bastoncino per lecca-lecca. Ho scoperto che un foro da 5 mm praticato nel compensato è una dimensione ideale per consentire ai distanziatori di sedersi saldamente e consentire una piccola quantità di movimento per regolare la loro posizione verticale. Dall'altro lato del compensato c'è la scheda di alimentazione e il transistor mosfet.

Ho scritto un breve sketch arduino (laser-clock.ino allegato) che consente il test di questo set up. QUESTO DISEGNO NON È NECESSARIO per il progetto completato ed è stato utilizzato solo per testare che potevo far oscillare continuamente il pendolo utilizzando l'elettromagnete che è stato attivato dai due raggi laser e per contare le oscillazioni e convertire questo numero in secondi.

Quando il pendolo passa attraverso il raggio di sinistra, accadono quattro cose contemporaneamente.

1. Il laser a sinistra è spento2. L'elettromagnete è acceso3. Il laser a destra è acceso4. Il contatore del numero di swing viene aumentato di 1

Quando il pendolo passa attraverso il raggio di destra, accadono tre cose contemporaneamente.

1. Il laser a destra è spento2. L'elettromagnete è spento3. Il laser a sinistra è acceso

Quando questo è in esecuzione, l'arduino visualizzerà anche sul monitor seriale, ore, minuti, secondi e contatore (numero di oscillazioni del pendolo)

In questo schizzo vedrai la linea 58

secondi reali = (contatore * 0,7386);

Questo serve per convertire il numero di oscillazioni del pendolo nel numero di secondi effettivamente trascorsi ed èstato ottenuto per tentativi ed errori e dipenderà dalla lunghezza del pendolo usato nel tuo progetto e dovrà essere regolato di conseguenza

Passaggio 3: lo scudo Nixie

Come accennato in precedenza, ho acquistato alcuni di questi scudi nixie da ebay per vari progetti, ma quando è arrivato quello per questo progetto ho scoperto che era un modello più recente (versione 2.2) e ora include un termometro integrato. Anche il firmware è stato aggiornato e sono rimasto un po' deluso quando mi sono reso conto che il vecchio firmware non funzionerà con la nuova scheda di stile, quindi il codice nei miei progetti precedenti dovrà essere modificato se viene utilizzata una nuova scheda V2.2 per costruirne uno (mi riferisco direttamente all'orologio nixie con i carillon di westminster che ho aggiunto un paio di mesi fa).

Ad ogni modo, una volta che hai un pendolo funzionante che continuerà a oscillare come nel passaggio precedente, puoi aggiungere il tuo scudo nixie all'arduino mega. Ho allegato i file del firmware forniti con lo scudo che ho modificato. Ciò mantiene la maggior parte delle funzionalità originali dello scudo e consente di impostare la data, l'ora, ecc. con i pulsanti sullo scudo. L'RTC continuerà a funzionare e manterrà la data e l'ora memorizzate allo spegnimento dell'orologio in modo che alla riaccensione non sarà necessario reimpostarlo, ma mentre è acceso il display visualizzerà solo l'incremento dell'ora come il pendolo oscilla.

Passaggio 4: trova un armadietto

Ho usato un vecchio mobile TV Pye degli anni '50 per alloggiarlo, ma ovviamente puoi usare qualsiasi tipo di mobile per alloggiarlo in base ai tuoi gusti.

Passaggio 5: elenco delle parti

1. Arduino Nixie Tube Shield, circa $ 90 da ebay

2. Arduino Mega 2560, circa $ 20 da ebay

3. Pin di intestazione impilabili, circa $ 2 da ebay

4. Perni di intestazione a 90 gradi, circa $ 1 da ebay

5. Due moduli trasmettitore laser per arduino, circa $ 4 da ebay

6. Due moduli ricevitore laser per arduino, circa $ 4 da ebay.

7. Elettromagnete 12VDC, circa $ 3 da ebay

8. Transistor Mosfet per arduino, circa $ 2 da ebay

9. Pendolo di un vecchio orologio (deve essere ferroso in modo che il magnete lo attiri)

10. Modulo di alimentazione step down 1PC DC-DC da 12 V a 3,3 V 5 V Buck per Arduino, circa $ 3 da ebay

11. Vari cavi per ponticelli, distanziatori per schede e un armadio per alloggiare tutto