Mały zegarek VFD na ESP

[Leoneq]

Witam forbotowiczów!

Mam do pokazania projekt małego, prostego zegarka lampowego. Chcę pokazać, że mimo obecnego stanu rzeczy, można robić ciekawe rzeczy z tego co się ma w domu. Dlatego większość elementów tutaj jest z recyklingu. Przechodząc do rzeczy: tak wygląda działanie zegarka:

Fajerwerków nie ma, ale jako zegarek spełnia swoją funkcję. Tak wygląda jego wnętrze:

Do wyświetlania godziny została użyta lampa VFD z kalkulatora Citizen. Działanie takiej lampy nie jest skomplikowane: przez cały ekran są rozciągnięte cienkie druty, czyli filamenty. Na te filamenty podajemy napięcie 2.7V DC (AC byłoby lepsze, ale nie ma sensu w tak małej lampie). Filamenty zaczynają wydzielać elektrony - które potem są przyciągane przez siatki do ekranu z luminoforem. Sterując tymi siatkami, możemy wyświetlić co tylko zechcemy - wyświetlacze VFD jednak mają tylko jeden zestaw pinów pod segmenty, i jeden zestaw pinów pod siatki. Dlatego trzeba je multipleksować. Jeżeli rozebrałeś (aś) jakieś radio samochodowe, wieżę stereo, i chcesz lampy użyć pod zegar, musisz zidentyfikować który pin steruje czym. Pin z maksymalnie lewej i prawej strony to zasilanie filamentu (zwykle). Podajemy na nie napięcie od 2.5v do 3v - jeżeli podamy więcej, filament zacznie się żarzyć, czego nie chcemy. Resztę pinów, dosłownie wszystkie, podłączamy do +12V. Wszystkie segmenty powinny się zaświecić; jeżeli świecą się słabo, możemy napięcie zwiększyć z 12 do nawet 36v (DC). Jeżeli wiemy że lampa działa, możemy odłączyć wszystkie piny siatek i sprawdzać pary pinów. Jeden pin powinien odpowiadać za siatkę, drugi za segment. Najlepiej to sobie rozpisać na spokojnie - jak już to mamy, trzeba rozważyć sterowanie.

Za serce urządzenia robi ESP01. Tak jak mówiłem w kursie ESP, ESP01 ma tylko 8 pinów... ale można je rozszerzyć! Te dwa układy scalone to rejestry przesuwne 74HC595. Wymagają tylko 3 pinów do sterowania, a dzięki ich łączeniu możemy podłączyć ich ile chcemy. Jedyny minus: moje rejestry przesuwne nie są pod napięcie 12v. Dlatego do każdego pinu który chciałem obsłużyć, wykorzystałem dosłownie wszystkie tranzystory NPN z odzysku. Starczyło na 4 cyfry, 7 segmentów i kropkę. Domyślnie, wszystkie segmenty są podłączone do zasilania. Tranzystory je łączą przez rezystor do masy, przez co prąd przestaje płynąć przez segmenty - tak udało mi się obsłużyć 12 wyprowadzeń. Samo ESP uzyskuje czas z serwera NTP, dzięki czemu nie trzeba go nastawiać - wystarczy zegarkowi dostęp do internetu.

Za zasilanie logiki i filamentu odpowiadają dwa układy LM317, które dość poważnie się grzeją. Stąd te radiatory - bo pomimo małego poboru prądu, muszą całkiem dużo napięcia zbić. Dodatkowo mały kondensatorek filtruje napięcie wejściowe. Na koniec wydrukowałem obudowę na swojej drukarce. Zaawansowana strasznie nie jest, płytkę po prostu się wsuwa, a gniazdko zasilania przykręca się do klapki, którą się montuje na wcisk. 

Tak jak zegary Nixie, zegary VFD najlepiej wyglądają w nocy.

Bardzo zachęcam do samodzielnej budowy takiego zegara. Nie ma niebezpiecznych napięć, a efekty są bardzo satysfakcjonujące. 

Edytowano Kwiecień 7, 2020 przez Leoneq

[ethanak]

3 godziny temu, Leoneq napisał:

Bardzo zachęcam do samodzielnej budowy takiego zegara

Kurcze... dlaczego ja w 1979 wywaliłem do śmieci zepsuty kalkulator... dzisiaj byłby jak znalazł

[rziomber]

Warto przypomnieć, że czas można kraść z Internetu

Getting Date & Time From NTP Server With ESP8266 NodeMCU

[Leoneq]

Nie napisałem o tym? Dziwne... właśnie na tym wszystko polega, że zegarek automatycznie się nastawia.

Artykuł poprawiłem.

Edytowano Kwiecień 7, 2020 przez Leoneq

[ethanak]

37 minut temu, Leoneq napisał:

właśnie na tym wszystko polega, że zegarek automatycznie się nastawia

Jak często odpytujesz serwer ntp? Bo wielu ludzi robi podstawowy błąd kopiując bezpośrednio biblioteki Arduino do ESP i wali pakietami po biednym serwerze, tymczasem ESP ma wbudowany podsystem RTC (i to całkiem dokładny), więc korekta czasu raz dziennie to i tak dużo...

[Leoneq]

Przyznam się, że co zmianę kropki xd 

[ethanak]

No widzisz - to już czegoś nowego się nauczyłeś

Jakby co to kiedyś pisałem obsługę zegarka w ESP właśnie opartą na wbudowanym RTC i odpyywaniu serwera raz dziennie - nie jest to kod przeznaczony do publikacji ale jeśli chcesz to mogę Ci wysłać na priv.