EL Wire Neon Nixie Style Clock - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Von Gosse AdemaFolgen Sie mehr vom Autor:

Dieses Instructable beschreibt, wie man eine Uhr mit EL-Draht macht. Das Design dieser Uhr ähnelt einer Kombination aus einer Leuchtreklame und einer Nixie-Uhr.

Beim Erstellen einer "Neon" -Namenstafel mit EL Wire wollte ich einige Animationen hinzufügen. Dies führte zu einigen arduino-gesteuerten EL-Drähten. Und irgendwie kam ich auf die Idee, eine Uhr mit EL-Draht zu bauen. Diese Uhr enthält insgesamt 40 EL-Drähte, von denen 32 von einem Arduino gesteuert werden. Und alle Zeiten zwischen 00:00 und 23:59 können mit diesen EL-Kabeln angezeigt werden.

Dieses anweisbare beginnt mit der Herstellung einer einfachen Namenstafel mit EL-Draht. Dann wird ein einzelner EL-Draht in mehrere Drähte aufgeteilt. Und diese werden mit einem Arduino gesteuert. Anschließend wird das Design und der Aufbau der Uhr beschrieben. Zusammen mit zwei verschiedenen Bauoptionen für die Elektronik: Eine lötfreie Version mit Relais und eine Version mit Triacs.

Mit 21 Schritten ist dieses instructable umfangreicher geworden als für diese Uhr notwendig. Die zusätzlichen Schritte bieten jedoch zusätzliche Informationen, um mit EL-Draht zu beginnen. Und das muss nicht unbedingt diese Uhr sein.

Schritt 1: Elektrolumineszenzdraht

Dieses Projekt verwendet Elektrolumineszenzdraht (EL-Draht). Dieser ist biegsam und sieht aus wie eine dünne Neonröhre, was ihn ideal für flexible Dekorationen macht. Und es gibt 360 Grad sichtbares Licht über die gesamte Länge.

El-Draht besteht aus einem dünnen, mit Phosphor beschichteten Kupferdraht, um den zwei dünne Drähte gewickelt sind. Der Leuchtstoff wirkt als Isolator/Kondensator und beginnt mittels Wechselstrom zu glühen. Dies geschieht bei einer Spannung von etwa 200 Volt bei einer Frequenz von 1000 Hz. Die erforderliche Spannung hat jedoch nicht genug Leistung/Energie, um gefährlich zu sein.

El-Draht ist in verschiedenen Längen und verschiedenen Farben erhältlich. Für diese Uhr verwende ich orangefarbenes EL-Kabel. Und ich habe 8 Stück von 4 Metern bei Gearbest bestellt (ca. 3, 55 $ pro Stück). Dies ergibt über 100 Fuß (32 Meter) orangefarbenes EL-Kabel. Und das meiste davon wurde für diese Uhr verwendet.

EL-Draht hat einige Nachteile: Es gibt nicht so viel Licht wie LEDs. Und die Farbe kann durch Sonneneinstrahlung verblassen. Da diese Uhr in einer schattigen Umgebung verwendet wird, wird mich dies nicht stören.

Schritt 2: EL-Draht-Namensschild

Ein Namensschild mit EL-Draht zu machen ist einfach. Es erfordert kein Löten oder Arbeiten mit Elektronik.

Beginnen Sie mit einer groben Skizze, auf Papier oder auf einer großen Schneidematte (erstes Bild). Die schwarz geklebten Teile befinden sich auf der Rückseite der Holzplatte.

Kopieren Sie dieses Design auf ein Stück Holz. Und bohren Sie 2,5 mm Löcher in das Holz, um den EL-Draht durchzufädeln. Schneiden Sie die Abdeckkappe des EL-Kabels ab und beginnen Sie (von der Rückseite) mit dem ersten Buchstaben.

Obwohl EL-Draht leicht zu kleben ist, habe ich eine andere Technik verwendet. Bohren Sie ein sehr kleines Loch (0,8 mm) und verwenden Sie einen dünnen Kupfer- oder Angeldraht, um den EL-Draht zu befestigen (drittes Bild).

Schritt 3: Arduino-gesteuerter EL-Draht

In diesem Schritt werden wir den EL-Draht über einen Arduino steuern.

EL-Draht verhält sich anders als eine Glühbirne oder LED. Das schnelle Laden und Entladen des Leuchtstoffs emittiert Licht. Der Draht kann als Kondensator mit etwa 5 nF Kapazität pro Meter modelliert werden. Und EL-Draht hat einen hohen Widerstand von 600 KOhm pro Meter.

Der Wechselrichter verwendet 2 AA-Batterien, um den Gleichstrom in einen Hochspannungs-Wechselstromausgang umzuwandeln. Der Wechselrichter kombiniert den kapazitiven EL-Draht mit einem Transformator (Spule), um hohe Spannungen zu erzeugen. Jede Spannungsänderung auf der Primärseite des Transformators erzeugt eine Spannung auf der Sekundärseite. Bei einer Sinuswelle hängt die Höhe dieser Spannung vom Windungsverhältnis des Transformators ab. Aber dieser Wechselrichter legt zuerst Spannung an und schaltet sie dann aus, wodurch eine rechteckige Eingangswelle entsteht. Nun erzeugt der magnetische Fluss innerhalb der Wicklungen eine Rücklaufspannung. Und diese Spannung kann viel höher sein als die angelegte Spannung. Ohne angeschlossenes EL-Kabel kann die Ausgangsspannung sehr hoch sein. Sogar bis 600 Volt. Dies kann die interne Elektronik des Wechselrichters beschädigen: Schließen Sie immer ein EL-Kabel an den Wechselrichter an, bevor Sie diesen einschalten.

Der Wechselrichter hat einen Schalter. Und das EL-Kabel schaltet sich ein, wenn die Taste gedrückt wird. Durch dauerhaftes Drücken des Schalters leuchtet das Kabel sofort, wenn die Batterien eingelegt (oder Strom angeschlossen wird). Damit ist es möglich, die zugeführte Spannung (3 Volt) mit einem Arduino zu kontrollieren. Dies erfordert jedoch einen Wechselrichter für jeden EL-Draht.

Das Schalten des (Hochspannungs-)Wechselstroms mit einem Arduino erfordert einen Triac. Triacs sind elektronische Bauteile, die beim Auslösen Strom in beide Richtungen leiten. Sie funktionieren fast genauso wie Transistoren, aber dann für Wechselstrom. Ich verwende BT131-Triacs, die für dieses anweisbare bis zu 600 Volt verarbeiten können.

Der Triac wird direkt von einem Arduino gesteuert. Die Schaltung in diesem Schritt hat keine zusätzliche (optische) Isolierung zwischen den Niederspannungs- und Hochspannungsteilen (verwenden Sie diese Schaltung nicht zum Schalten von Wechselspannung).

Schritt 4: Blinkendes Namensschild

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Ich begann dieses Instructable mit Arduino / Triac-gesteuerten EL-Drähten. Dieses Design funktionierte (irgendwie) für ein paar EL-Drähte, scheiterte jedoch mit 40 Drähten. Und ich habe dieses 'Problem' durch die Verwendung von Relais gelöst.

Es gibt "ready to use" Sequenzer für EL-Drähte. Die meisten von ihnen können 8 EL-Drähte steuern und einige von ihnen enthalten sogar einen Mikrocontroller. Diese Uhr würde 4 dieser Sequenzer erfordern, die miteinander kommunizieren müssen, was sie für dieses Projekt schwer zu verwenden macht.

Der SparksFun EL-Sequenzer kostet etwa 35 US-Dollar. Es ist großartig für EL-Draht-Projekte, aber zu teuer für diese Uhr. Daher habe ich diesem Produkt nicht viel Aufmerksamkeit geschenkt, bis ich auf die Relaisversion umgestiegen bin. Der SparkFun-Sequenzer wird unter der "Creative Commons Attribution Share-Alike License" veröffentlicht. Und die gesamte Dokumentation ist auf ihrer Website verfügbar. Inklusive elektronischem Schaltplan mit Triacs!

Ich habe einige Triac-Treiber und Triacs bei Farnell bestellt. Und testete die SparkFun-Schaltung auf einem Steckbrett mit meinem ersten EL-Draht-Projekt. Und der SparksFun-Zeitplan funktioniert gut.

Durch einen Arbeitsplan ist es möglich, diese Uhr mit Triacs zu steuern. Ich habe nicht genug Triac-Treiber für die gesamte Uhr bestellt. Aber ich habe es geschafft, mit Triacs (13 EL-Drähte, 00-24) zwei Ziffern zu steuern. In diesem Moment verwendet meine Uhr sowohl Triacs als auch Relais.

Schritt 21: EL-Draht-Uhr

Zweiter Preis beim Uhrenwettbewerb