Stap 6: VFD klok - het hardwareontwerp II: schema's & hoe het werkt
Deze stap is om u te tonen hoe de hardware van de klok werkt.
Eigenlijk is het gewoon een freakin ' eenvoudige uitbreiding van de controle van de VFD-klok. Neem een kijkje op het schema. Hier ziet u de vertrouwde elementen zoals de VFD-segment en raster driver transistors. Aangezien eagle niet over deze specifieke weergave beschikt, besliste ik enkel te plaatsen van een mannelijke pin header die heeft exact dezelfde pincode als mijn VFD tellen. Naast een AVR-controller kunt u de DS1307 RTC en de knoppen waarmee u kunt de tijd aanpassen. Op linksonder, de 7805 biedt de + 5V spanning naar de AVR microcontroller en u vindt de 2,85 regelgever voor de gloeidraad/kathode van de VFD. Op de top links ziet u de LM2577T boost converter. Lees meer over macht leveren onderstaande overwegingen.
---
Het ontwerp van de Standalone Arduino
Ik heb besloten de Arduino-platform te gebruiken omdat het is gemakkelijk om code aan het uploaden. Geen programmering, geen HV, gewoon SPI USB! Deze klok wordt echter een standalone AVR ATmega328P-PU (gegevensblad) microcontroller in plaats van de hele printplaat van Arduino Uno. Gewoon vanwege omvang en geld. Het gaat als je de code naar de Arduino waarop uw AVR µC is gemonteerd uploaden op til uw AVR van het stopcontact en steek de stekker in uw klok die een standalone socket zelf heeft. Om een AVR denk dat het op een werkelijke Arduino PCB u moet verbinding maken met het volgende:
- Pin 1, /RESET IN Vcc door middel van een 10 k ohm weerstand en een tactiele schakelaar met het andere uiteinde van de GND gonna switch
- Pin 7 en 20 tot Vcc
- Pin 8 en 22 tot en met GND
- Pin 9 en 10 tot en met een 16 MHz kristal en elke pin één 22 pF keramische GLB met het andere uiteinde van het GLB gonna GND
- PIN 21 (AREF) blijft zweven voor dit project
U kunt het toevoegen van een buffercondensator 100n tussen Vcc en GND rechts naast de AVR.
Daar heb je het. Een standalone Arduino.
---
Waarom een RTC?
Ooit afgevraagd waarom uw PC of laptop houdt de tijd zelfs na het loskoppelen van de energiebron? Het antwoord is een real timerklok IC die houdt de tijd te houden. Aangezien er geen manier die dit IC kan de bron van macht uit het niets, wordt een knop cel CR2032 gebruikt het om levend te houden. Maar hey, dat is fantastisch! Het betekent dat het RTC u bespaart uit het aanpassen van de tijd-everytime die u verwijderen de energiebron van de klok.
Bovendien hoeft u te schrijven van uw eigen klok tikt software. De RTC vertelt u hoe laat het is. En heeft een hogere precisie ten opzichte van de AVR timer. Klokken die heb ik gebouwd met alleen een AVR (met behulp van de functie van de milis()) zijn niet dat exacte. Misschien nog niet heb ik gewoon gevonden de juiste manier om het te maken super exacte nog. Maar goed, dat zijn eigenlijk de belangrijkste redenen waarom ik verkies te gebruiken een RTC.
De RTC-chip gebruikt voor dit project is een algemeen beschikbare DS1307 (gegevensblad). Ik heb de RTC rechtstreeks in de overige onderdelen als u wilt opslaan wat ruimte gebouwd, maar normaal gesproken is het goedkoper als je voor een module, thats wat ik heb ontdekt.
Bedrading voor de DS1307goes als volgt:
- Pin 1 en 2 van de quartz 32.768 KHz
- Pin 3 naar de positieve kant van de CR2032-aansluiting bij het verbinden van de negatieve kant met GND
- Pin 4 met GND
- Pin 5 en 6 (SCL en SDA) aan de Arduino SCL en SDA pin (Pin 28 en 27)
- Pin 7 links zwevend
- Pin 8 tot de VCC.
- U kunt het toevoegen van een buffercondensator 100n tussen Vcc en GND rechts naast de DS1307
---
Power Supply overwegingen
Je kunt echt doen wat spanning configuratie die u wilt. Het is allemaal mogelijk. Of gewoon doen zoals ik deed met 12VDC uit een muur-wrat. Maar over het algemeen wel goed te houden in het achterhoofd dat heel weinig stroom vereist bij hoogspanning voor de anoden en rasters is en veel huidige op het laagste spanningsniveau (2.5-3V).
- Zo Als u wilt gebruiken een hogere spanning voedingsbron (24 DC BV): Let op het stroomverbruik van uw 2,85/lage lineaire spanningsregelaar. Het zal zeker enkele ernstige warmte produceren. Voeg een heat sink. Het voordeel is wel dat u een boost converter niet meer nodig.
- Biedt geen werkelijke voordelen van het gebruik van een 12V voedingsbron zoals ik deed. Omdat u wilt regelen de hoogspanning neer voor de AVR en de gloeidraad en stimuleren de spanning voor de anode. De enige reden waarom ik zou kunnen hebben gebruikt 12V is omdat ik gewoon te veel muur wratten rondslingeren en 12V net kwam ter handzaam. Misschien is dat het voordeel. Het is de meest compatibele oplossing.
- ik denk dat dat een 5V-bron, uit een USB-aansluiting BV de meest efficiënte oplossing is. De 7805 regulator zal niet nodig zijn. Minder warmte zal worden geproduceerd voor het regelen van de spanning van 5V tot 2.5-3V en een boost converter kan nog worden gebruikt voor het genereren van een kleine hoeveelheid van stroomafname bij hoogspanning.
In het geval dat u een stap omhoog converter zelf bouwt, er moeten geschikte feedback weerstanden worden gevonden voor de stap omhoog te schakelen van de toezichthouder, de LM2577T (gegevensblad). Gebruik van een 25 k potentiometer in plaats van de 18 k die kan worden gezien op mijn schema. 18k voor R90 zou alleen geven u een vermogen van 23.5V. Wij willen meer. Nog veel meer. Dus met 25k voor R90 krijgt u rond 32V.
Maar ik heb mijn handen op een boost converter module en dat zelfs geld bespaard. Minste Duitsland at je moet meer betalen voor LM2577T + onderdelen in vergelijking tot een module.
Huidige tekenen van mijn VFD klok op 12V DC: ongeveer 120-180 mA, ik zou verwachten 200mA max (Zie onderste afbeelding. Je hoeft alleen te kijken naar de multimeter). Dat is ongeveer 1-2 Watt. Misschien 3 Watt als u het energieverbruik van de muur-wrat tellen. Natuurlijk jou kon trekken meer of minder stroom. Vind dat uit door het meten van de huidige!
---
Schema's: Hieronder vindt u de originele eagle bestanden die ik heb gemaakt. Boven is het PNG-bestand versie met weergegeven opmerkingen daarop komen. Op de 2e schematisch is de 60 seconden LED cirkel verwijderd.
