นาฬิกาสไตล์ EL Wire Neon Nixie: 21 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

โดย Gosse Ademaติดตามเพิ่มเติมโดยผู้เขียน:

คำแนะนำนี้อธิบายวิธีการทำนาฬิกาโดยใช้สาย EL ดีไซน์ของนาฬิกาเรือนนี้คล้ายกับสัญลักษณ์นีออนและนาฬิกา Nixie

ขณะสร้างกระดานชื่อ "นีออน" ด้วย EL Wire ฉันต้องการเพิ่มแอนิเมชั่น ส่งผลให้มีสาย EL ที่ควบคุมโดย Arduino และด้วยเหตุใดฉันจึงเกิดความคิดที่จะสร้างนาฬิกาโดยใช้สาย EL นาฬิกานี้มีสาย EL ทั้งหมด 40 เส้น โดยที่ Arduino ควบคุม 32 เส้น และสามารถแสดงเวลาทั้งหมดระหว่าง 00:00 น. ถึง 23:59 น. ด้วยสาย EL เหล่านี้

คำแนะนำนี้เริ่มต้นด้วยการสร้างกระดานชื่ออย่างง่ายด้วยลวด EL จากนั้นลวด EL เส้นเดียวจะถูกแบ่งออกเป็นหลายสาย และสิ่งเหล่านี้ถูกควบคุมด้วย Arduino จากนั้นจะมีการอธิบายการออกแบบและโครงสร้างของนาฬิกา พร้อมกับตัวเลือกการสร้างที่แตกต่างกันสองแบบสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์: รุ่นไร้บัดกรีพร้อมรีเลย์ และรุ่นที่มีไตรแอก

ด้วย 21 ขั้นตอนคำสั่งนี้ครอบคลุมมากกว่าที่จำเป็นสำหรับนาฬิกานี้ แต่ขั้นตอนเพิ่มเติมจะให้ข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อเริ่มต้นกับสาย EL และนั่นไม่จำเป็นต้องเป็นนาฬิกาเรือนนี้เสมอไป

ขั้นตอนที่ 1: ลวดเรืองแสง

โครงงานนี้ใช้ลวดเรืองแสง (EL wire) โค้งงอได้และดูเหมือนหลอดนีออนบาง ๆ ซึ่งเหมาะสำหรับการตกแต่งที่ยืดหยุ่น และให้แสงที่มองเห็นได้ 360 องศาตลอดความยาว

ลวดเอลประกอบด้วยลวดทองแดงเส้นบางที่เคลือบด้วยสารเรืองแสง โดยมีลวดเส้นเล็กสองเส้นพันอยู่รอบๆ สารเรืองแสงทำหน้าที่เป็นตัวแยก/ตัวเก็บประจุ และเริ่มเรืองแสงโดยใช้กระแสสลับ สิ่งนี้เกิดขึ้นที่แรงดันไฟฟ้าประมาณ 200 โวลต์โดยมีความถี่ 1,000 เฮิรตซ์ อย่างไรก็ตาม แรงดันไฟที่ต้องการมีกำลัง/พลังงานไม่เพียงพอที่จะเป็นอันตราย

ลวด El มีความยาวต่างกันและสีต่างกัน สำหรับนาฬิกาเรือนนี้ ฉันใช้สาย EL สีส้ม และฉันได้สั่งซื้อ Gearbest 8 ชิ้น 4 เมตร (ประมาณ 3, 55 เหรียญต่อชิ้น) ซึ่งจะให้สาย EL สีส้มยาวกว่า 100 ฟุต (32 เมตร) และส่วนใหญ่จะใช้สำหรับนาฬิกาเรือนนี้

ลวด EL มีข้อเสียบางประการ: ไม่ให้แสงมากเท่ากับ LED และสีอาจจะจางลงจากแสงแดด เนื่องจากนาฬิกาเรือนนี้ใช้ในสภาพแวดล้อมที่ร่มรื่น ฉันจะไม่รบกวนนาฬิกาเรือนนี้

ขั้นตอนที่ 2: ป้ายชื่อสาย EL

การทำป้ายชื่อด้วยลวด EL เป็นเรื่องง่าย ไม่จำเป็นต้องบัดกรีหรือทำงานกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

เริ่มต้นด้วยภาพร่างคร่าวๆ บนกระดาษหรือบนแผ่นรองตัดขนาดใหญ่ (ภาพแรก) ส่วนเทปสีดำจะอยู่ด้านหลังของแผงไม้

คัดลอกการออกแบบนี้ลงบนชิ้นไม้ และเจาะรูไม้ขนาด 2.5 มม. เพื่อร้อยลวด EL ทะลุ ตัดฝาครอบสาย EL แล้วเริ่ม (จากด้านหลัง) ด้วยอักษรตัวแรก

แม้ว่าลวด EL จะติดง่าย แต่ฉันก็ยังใช้เทคนิคอื่น เจาะรูขนาดเล็กมาก (0.8 มม.) และใช้ลวดทองแดงเส้นเล็กหรือสายตกปลาเพื่อติดลวด EL (ภาพที่ 3)

ขั้นตอนที่ 3: Arduino ควบคุม EL Wire

ในขั้นตอนนี้ เราจะควบคุม EL Wire ผ่าน Arduino

ลวด EL ทำหน้าที่ต่างจากหลอดไฟหรือ LED การชาร์จและการคายประจุอย่างรวดเร็วของสารเรืองแสงจะเปล่งแสง ลวดสามารถจำลองเป็นตัวเก็บประจุที่มีความจุประมาณ 5nF ต่อเมตร และลวด EL มีความต้านทานสูงถึง 600 KOhm ต่อเมตร

อินเวอร์เตอร์ใช้แบตเตอรี่ AA 2 ก้อนเพื่อแปลง DC เป็นเอาต์พุต AC แรงดันสูง อินเวอร์เตอร์จะรวมลวด EL แบบคาปาซิทีฟเข้ากับหม้อแปลง (สปูล) เพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้าสูง การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าที่ด้านหลักของหม้อแปลงแต่ละครั้งจะสร้างแรงดันไฟฟ้าที่ด้านทุติยภูมิ ด้วยคลื่นไซนัส ความสูงของแรงดันไฟฟ้านี้ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนรอบของหม้อแปลงไฟฟ้า แต่อินเวอร์เตอร์นี้ใช้แรงดันไฟฟ้าก่อนแล้วจึงปิดโดยให้คลื่นอินพุตเป็นสี่เหลี่ยม ตอนนี้ฟลักซ์แม่เหล็กภายในขดลวดสร้างแรงดันไฟย้อนกลับ และแรงดันไฟฟ้านี้สามารถมากกว่าแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ได้มาก หากไม่มีสาย EL ติดอยู่ แรงดันไฟขาออกอาจสูงมาก สูงถึง 600 โวลต์ สิ่งนี้อาจทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายในของอินเวอร์เตอร์เสียหายได้: ต่อสาย EL บางเส้นเข้ากับอินเวอร์เตอร์ทุกครั้งก่อนที่จะเปิดสิ่งนี้

อินเวอร์เตอร์มีสวิตช์ และสาย EL จะเปิดขึ้นเมื่อกดปุ่ม เมื่อกดสวิตช์อย่างถาวร ลวดจะเรืองแสงทันทีเมื่อใส่แบตเตอรี่ (หรือต่อสายไฟ) ทำให้สามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้า (3 โวลต์) ด้วย Arduino แต่จะต้องใช้อินเวอร์เตอร์สำหรับสาย EL แต่ละเส้น

การสลับ AC (ไฟฟ้าแรงสูง) กับ Arduino ต้องใช้ Triac Triacs เป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่นำกระแสไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่งเมื่อถูกกระตุ้น พวกมันทำงานเกือบจะเหมือนกับทรานซิสเตอร์ แต่สำหรับกระแสสลับ ฉันใช้ BT131 triacs ซึ่งสามารถรองรับได้ถึง 600 โวลต์สำหรับคำแนะนำนี้

triac ถูกควบคุมโดย Arduino โดยตรง วงจรในขั้นตอนนี้ไม่มีฉนวนเพิ่มเติม (ออปติคัล) ระหว่างชิ้นส่วนแรงดันต่ำและไฟฟ้าแรงสูง (อย่าใช้วงจรนี้เพื่อสลับแรงดันไฟหลัก AC)

ขั้นตอนที่ 4: ป้ายชื่อกะพริบ

"กำลังโหลด="ขี้เกียจ"

ฉันเริ่มคำแนะนำนี้ด้วยสาย EL ที่ควบคุมโดย Arduino / triac การออกแบบนี้ใช้ได้ผล (อย่างใด) สำหรับสาย EL สองสามเส้น แต่ล้มเหลวด้วยสายไฟ 40 เส้น และฉันได้แก้ไข 'ปัญหา' นี้ด้วยการใช้รีเลย์

มีซีเควนเซอร์ "พร้อมใช้งาน" สำหรับสายไฟ EL ส่วนใหญ่สามารถควบคุมสาย EL ได้ 8 เส้น และบางสายมีไมโครคอนโทรลเลอร์ด้วย นาฬิกานี้ต้องใช้ซีเควนเซอร์ 4 ตัวซึ่งต้องสื่อสารกัน ทำให้ยากต่อการใช้งานสำหรับโครงการนี้

ซีเควนเซอร์ SparksFun EL มีราคาประมาณ 35 เหรียญ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับโครงลวด EL แต่แพงเกินไปสำหรับนาฬิกาเรือนนี้ ดังนั้นฉันจึงไม่ได้ให้ความสนใจผลิตภัณฑ์นี้มากนัก จนกระทั่งฉันเปลี่ยนไปใช้เวอร์ชันรีเลย์ ซีเควนเซอร์ SparkFun เผยแพร่ภายใต้ "ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์แบบแชร์เหมือนกัน" และเอกสารทั้งหมดมีอยู่ที่เว็บไซต์ของพวกเขา รวมไดอะแกรมอิเล็กทรอนิกส์พร้อมไตรแอกด้วย!

ฉันได้สั่งไดรเวอร์ triac และ triac ที่ Farnell แล้ว และทดสอบวงจร SparkFun บนเขียงหั่นขนมกับโครงการลวด EL แรกของฉัน และกำหนดการ SparksFun ก็ใช้ได้ดี

ตารางการทำงานหมายความว่าสามารถควบคุมนาฬิกานี้ด้วยไตรแอกได้ ฉันไม่ได้สั่งไดรเวอร์ triac เพียงพอสำหรับนาฬิกาทั้งหมด แต่ฉันสามารถควบคุมตัวเลขสองหลักด้วย triacs (13 สาย EL, 00-24) ขณะนี้นาฬิกาของฉันใช้ทั้งไตรแอกและรีเลย์

ขั้นตอนที่ 21: EL Wire Clock

รางวัลรองชนะเลิศการประกวดนาฬิกา