Дахин боловсруулсан VFD -ийн аудио түвшин хэмжигч: 7 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

VFD - Вакуум флюресцент дэлгэцийг дэлгэцийн технологийн үлэг гүрвэлийн хувьд маш үзэсгэлэнтэй, гоёмсог хэвээр байгаа бөгөөд хуучирсан, хайхрамжгүй орхисон гэрийн цахилгаан хэрэгслийн олон төхөөрөмжөөс олж болно. Тиймээс бид тэднийг хаях уу? Үгүй ээ, бид тэдгээрийг ашиглаж болно. Энэ нь бага зэрэг хүчин чармайлт гаргасан боловч энэ нь үнэ цэнэтэй юм.

Алхам 1: Дэлгэцтэй танилцана уу

VFD нь 3 үндсэн хэсгээс бүрдэнэ

- Утас (цэнхэр)

- Гейтс (ногоон)

- Фосфороор бүрсэн ялтсууд (шар) нь электрон цохиход гэрэлтдэг.

Электронууд утаснаас ялтсууд руу дамжиж, хаалгануудаар дамждаг. Үүнийг хийхийн тулд хавтан нь судалнаас 12-50В илүү эерэг байх ёстой (сөрөг электроныг эерэг тал руу татна). Хаалга нь хүчдэл нь ялтсуудтай ойролцоо байх үед электронууд дамжин өнгөрөх болно. Үгүй бол, хаалга нь бага эсвэл сөрөг хүчдэлтэй үед электронууд үсэрч, ялтсуудад хүрч чаддаггүй бөгөөд ингэснээр гэрэл байхгүй болно.

Дэлгэцийг анхааралтай ажиглахад хаалга (таслалтай металл хавтан) нь олон хавтанг (дэлгэцийн ард талын элементүүд) хамардаг тул нэг хаалга нь олон тооны дэлгэцийн элементүүдийг сольж байгааг харах болно. Олон тооны хавтанг нэг зүү дээр холбодог. Үүний үр дүнд матриц гарч ирдэг бөгөөд үүнийг олон талт байдлаар ажиллуулах шаардлагатай болдог. Та нэг хаалгыг нэг нэгээр нь сольж, энэ хаалганы доор гэрэлтэх ёстой хавтангуудыг асаагаад дараа нь дараагийн хаалга болон бусад хавтанг асаана уу.

Дэлгэцийг туршихын тулд та судалтай тээглүүрийг (ихэвчлэн хамгийн гадна талд) хайж, 2 АА батерей ашиглан ойролцоогоор 3V хүчдэлтэй холбож болно. Өндөр хүчдэлийг бүү ашигла, энэ нь нарийн ширхэгтэй утаснуудыг цохиж болзошгүй юм. Дараа нь утаснууд улаан туяа шиг харагдаж байна, та маш их хүчдэл хэрэглэж байсан!

Дараа нь хаалга, таваг дээр 9/12/18V (2x 9V батерей) тавь (дэлгэцийн төмөр хаалганы тээглүүр хаана байгааг хараарай), энэ нь нэг дэлгэцийн элементийг хаа нэг газар асаах ёстой.

Зурган дээр би бүх хаалга, анодыг 12В -т холбосон (энэ нь бүх зүйлийг асаадаг).

Аль зүү аль дэлгэцийн сегментийг асаах талаар хэдэн тэмдэглэл аваарай! Энэ нь дэлгэцийг холбох, програмчлахад шаардлагатай болно.

Алхам 2: Сорилт 1: Өндөр хүчдэл

Онол дээр үзсэнчлэн, ялтсууд/Гейтс нь электроныг татах, фосфорыг сайхан гэрэлтүүлэхийн тулд 12-50 вольтын хүчдэл хэрэгтэй. Хэрэглээний төхөөрөмжүүдэд эдгээр хүчдэлийг ихэвчлэн үндсэн трансформаторын нэмэлт таб дээрээс авдаг. DIY залуугийн хувьд танд нэмэлт табтай трансформатор байхгүй бөгөөд та 5V -ийн энгийн USB хангамжийг илүүд үздэг.

Дараа нь мултиплекс матриц дэлгэцийг ажиллуулахад бидний туршилтын ~ 12V үед илүү их хүчдэл хэрэгтэй болно, учир нь дэлгэцийн сегментүүд ар араасаа удалгүй асдаг бөгөөд энэ нь бүдэгрүүлэх нөлөө үзүүлдэг (ХОУХШ -ийн харьцаа 1: NumberOfGates). Тиймээс бид 50 В хүчдэлтэй байх ёстой.

5В -аас 30В хүртэл бага хүчдэлийг нэмэгдүүлэх хэд хэдэн хэлхээ байдаг., энэ нь хангалттай биш юм. Би Amazon эсвэл eBay дээрээс олж болох хүчдэлийн өргөлтийн хэлхээний нэгийг ашиглаж дууссан ("XL6009" -г хайж олоорой), энэ нь 5V -ийг өндөр гүйдэлтэй ~ 35 В болгон хөрвүүлдэг бөгөөд энэ нь хангалттай сайн юм.

Энэхүү XL6009 дээр суурилсан төхөөрөмжийг резисторыг солих замаар ~ 50V гаралтанд оруулах боломжтой. Зураг дээр резисторыг улаан сумаар тэмдэглэв. Та мөн гаралтын хүчдэлийг тооцоолоход шаардлагатай мэдээллийг агуулсан XL6009 мэдээллийн хуудсыг хайж болно.

Алхам 3: Сорилт 2: Утасны хүчийг аваарай

Утасыг ойролцоогоор 3V хүчээр жолоодох ёстой (дэлгэцээс хамаарна). Илүү сайн AC ба ямар нэгэн байдлаар дундуур нь GND руу наадаг. Пух, нэг эгнээнд 3 хүсэл.

Дахин анхны төхөөрөмжүүдэд үүнийг Трансформаторын таб, GND -тэй Z -диодын холболт эсвэл бүр илүү хачирхалтай (-24V төмөр зам гэх мэт) ашиглан хийх боломжтой болно.

Зарим туршилтын дараа би GND -ээс дээш энгийн AC хүчдэл хангалттай сайн болохыг олж мэдсэн. 2 АА батерей шиг тогтмол гүйдлийн хүчдэл бас ажилладаг, гэхдээ энэ нь VFD -ийн нэг талаас нөгөө тал руу гэрэлтүүлгийн градиент үүсгэдэг бөгөөд эдгээр нь youtube дээр "VFD" хайж олох жишээ юм.

Миний шийдэл

Хувьсах гүйдлийн хүчдэл авахын тулд энэ нь туйлшралаа байнга өөрчилдөг хүчдэл бөгөөд би H-Bridge хэлхээг ашиглаж болно. Эдгээр нь DC моторыг удирдах робот техникт маш түгээмэл байдаг. H-гүүр нь хөдөлгүүрийн чиглэл (туйлшрал) болон хурдыг өөрчлөх боломжийг олгодог.

Миний дуртай DIY цахилгаан бараа нийлүүлэгч нь миний хүссэн зүйлийг хийдэг "Pololu DRV8838" жижиг модулийг санал болгодог.

Шаардлагатай цорын ганц оролт бол хүч ба цагийн эх үүсвэр тул туйлыг байнга сольж байдаг. Цаг? Сөрөг гаралт ба PHASE оролтын хооронд энгийн RC элемент гарч ирэх нь энэ зүйлийн осциллятор шиг ажиллах болно.

Зураг дээр VFD утаснуудын AC хүчдэлийг бий болгохын тулд мотор драйверын холболт харагдаж байна.

Алхам 4: 5V логиктой харилцах

Одоо бид дэлгэцийг бүхэлд нь гэрэлтүүлж чадна, гайхалтай. Бид ганц цэг/цифрийг хэрхэн харуулах вэ?

Бид хаалга, анод бүрийг тодорхой цагт сэлгэх хэрэгтэй. Үүнийг мултиплекс гэж нэрлэдэг. Би энэ талаар өөр хэдэн хичээлийг эндээс харсан. Жишээлбэл (https://www.instructables.com/id/Seven-Segment-Di…

Манай VFD нь олон тооны тээглүүртэй бөгөөд эдгээр нь бүгд өөр өөр утгатай байх ёстой тул хянагч дээрх зүү хэрэгтэй болно. Ихэнх жижиг хянагчдад ийм олон тээглүүр байдаггүй. Тиймээс бид ээлжийн бүртгэлийг порт өргөтгөгч болгон ашигладаг. Эдгээр нь хянагч чип рүү цаг, өгөгдөл, сонгосон шугамтай холбогддог (зөвхөн 3 зүү) бөгөөд шаардлагатай бол олон гаралтын тээглүүрээр хангахын тулд каскад хийж болно. Arduino нь эдгээр чипүүдэд өгөгдлийг үр ашигтайгаар цуврал болгохын тулд SPI -ийг ашиглаж болно.

Дэлгэцийн талд энэ зорилгоор чип байдаг. "TPIC6b595" бол 50В хүртэл ажиллах боломжтой нээлттэй ус зайлуулах гаралттай ээлжийн бүртгэл юм. Нээлттэй ус зайлуулах суваг гэдэг нь TRUE/1/HIGH гэж тохируулсан үед гаралтыг нээлттэй үлдээж, дотоод транзисторыг FALSE/0/LOW гэсэн доод тал руу идэвхтэй шилжүүлнэ гэсэн үг юм. V+ (50V) гаралтын зүүгээс резистор нэмэх үед дотоод транзистор GND руу буулгахгүй бол зүүг энэ хүчдэлийн түвшинд хүртэл татах болно.

Эдгээр ээлжийн регистрүүдийн 3 -ийг каскад хэлбэрээр харуулсан хэлхээ. Резистор массивыг татах хэрэгсэл болгон ашигладаг. Энэ хэлхээнд мөн судалтай цахилгаан унтраалга (H-bridge) болон энгийн хүчдэлийн өргөгчийг оруулсан бөгөөд дараа нь татгалзаж XL6009 хавтангаар сольсон.

Алхам 5: Түвшин хэмжигч хийх

Үүний тулд би 20 оронтой, нэг цифр тутамд 5х12 пиксел бүхий цэг матрицын дэлгэцийг ашигладаг. Энэ нь 20 хаалгатай бөгөөд цифр тус бүрт нэг, пиксел бүр хавтан зүүтэй байдаг. Пиксел бүрийг хянахад 60+20 тусдаа хяналттай тээглүүр хэрэгтэй болно. 10x TPIC6b595 чипс.

Надад зөвхөн 3х TPIC6b595 -ийн 24 хянадаг тээглүүр байна. Тиймээс би олон тооны пикселийг нэг том түвшний индикатор пикселтэй холбодог. Үнэндээ би 20+4 зүүг хянаж чаддаг тул цифр бүрийг 4 -т хувааж болно. Би түвшин шалгуур үзүүлэлт бүрт 2х5 пиксел ашигладаг. Эдгээр пикселийн тээглүүрийг гагнасан, жаахан эмх замбараагүй харагдаж байгаа ч энэ нь ажилладаг:)

Жич: Энэхүү дэлгэцийг пикселийн дагуу удирддаг төслийг саяхан оллоо.

Алхам 6: Arduino програмчлах

Өмнө дурьдсанчлан ээлжийн бүртгэл нь тоног төхөөрөмжийн SPI -тэй холбогдоно. Леонардогийн диаграммд (Arduino -аас авсан зураг) тээглүүрийг "SCK" ба "MOSI" гэж нэрлэдэг бөгөөд ягаан өнгөтэй харагддаг. MOSI нь MasterOutSlaveIn гэсэн үгийн товчлол бөгөөд огноог цувралаар гаргадаг.

Хэрэв та өөр Arduino ашигладаг бол SCK болон MOSI -ийн холболтын диаграмыг хайж олоод оронд нь эдгээр тээглүүрийг ашиглана уу. RCK дохио нь 2 -р зүү дээр хадгалагдах ёстой, гэхдээ кодыг өөрчлөх үед үүнийг нүүлгэн шилжүүлэх боломжтой.

Ноорог нь AD хөрвүүлэгчийг A0 зүү дээр тасалдлын үйлчилгээ болгон ажиллуулдаг. Тиймээс AD -ийн утгыг байнга уншиж, дэлхийн хувьсагчид нэмж өгдөг. Уншсаны дараа туг тохируулж, гол давталт нь зар сурталчилгааны утгыг авч, үүнийг ямар зүү хийж, SPI руу шилжүүлэхийг TPIC6b болгон хувиргадаг. мөн хүний нүд үүнийг анивчихыг харахгүй байхаар дахин давтана.

Ардуиног яг ямар ажилд зориулав:)

Миний Level meter дэлгэцийн код энд байна …

github.com/mariosgit/VFD/tree/master/VFD_T…

Алхам 7: ПХБ

Сайхан, цэвэрхэн бүтээхийн тулд би энэ төсөлд зориулж хэд хэдэн ПХБ хийсэн. Энэхүү ПХБ нь өөр хүчдэл өдөөгчийг агуулдаг бөгөөд энэ нь хангалттай хүч чадал өгдөггүй байсан тул би үүнийг энд ашиглаагүй бөгөөд оронд нь XL6009 өргөгчөөс 50V -ийг тарьсан.

Хэцүү хэсэг нь VFD -ийг нэмж оруулах явдал юм, учир нь эдгээр нь бүх төрлийн хэлбэртэй байж болох тул би ПХБ -ийг VFD холбогч хэсэгт арай ерөнхий болгохыг хичээсэн. Эцэст нь та дэлгэцийнхээ холболтыг олж, утсыг ямар нэгэн байдлаар холбож, эцэст нь бүх зүйлийг хооронд нь тааруулахын тулд програмын кодыг бага зэрэг өөрчлөх хэрэгтэй.

ПХБ -ийг эндээс авах боломжтой: