Arduino VFD Display klocka handledning - en Guide till VFD displayer (6 / 10 steg)

Steg 6: VFD klockan - Hardware Design II: scheman & hur det fungerar

Detta steg är att visa hur hårdvaran i klockan fungerar.

Egentligen är det bara en jävla enkel förlängning för att kontrollera VFD klockan. Ta en titt på scheman. Ser du de välkända element som VFD segmentet och rutnät driver transistorer. Eftersom örnen inte har denna specifika display, beslutat jag bara att placera en manlig stifts huvud som har exakt samma pin räkna som min VFD. Bredvid en AVR-styrenhet kan du hitta DS1307 RTC och knappar som hjälper dig att justera tiden. På nedre vänstra, 7805 ger det + 5V spänning till AVR mikrokontroller och du hittar den 2,85 tillsynsmyndigheten för glödtråden/katoden i VFD. Högst upp till vänster kan du se LM2577T boost omvandlare. Läs mer om power supply överväganden nedan.

---

Arduino fristående Design

Jag har beslutat att använda Arduino-plattformen eftersom det är lätt att ladda upp koden till det. Ingen SPI programmering, ingen HV, bara USB! Denna klocka används dock en fristående AVR ATmega328P-PU (datablad) mikrokontroller i stället för Arduino Uno hela kretskortet. Enbart på grund av storlek och pengar. Det går som du ladda upp koden till Arduino som din AVR µC är monterad på och sedan lyfta din AVR av uttaget och koppla in den i din klocka som har en fristående uttag själv. För att göra en AVR tror att det är på en faktisk Arduino PCB du behöver ansluta följande:

• Stift 1, /RESET i Vcc genom en 10 k resistor och en taktil switch med andra änden av växeln kommer att GND
• Stift 7 och 20 till Vcc
• Stift 8 och 22 till GND
• Stift 9 och 10 till en 16 MHz kristall och varje stift till en 22 pF keramiska mössa med andra änden av den gemensamma jordbrukspolitiken kommer att GND
• PIN 21 (AREF) lämnas svävande för detta projekt

• Du kan lägga till en 100n buffert kondensator mellan Vcc och GND intill AVR.

Där har du det. En fristående Arduino.

---

Därför använder en RTC?

Någonsin undrat varför din PC eller bärbara datorer håller tiden även efter koppla ur strömkällan? Svaret är en realtidsklocka IC som håller håller tiden. Eftersom det finns inget sätt detta IC kan anskaffa makt från ingenstans, används en knapp cell CR2032 för att hålla det vid liv. Men hey, det är fantastiskt! Det innebär att RTC du sparar från att anpassa tid varje gång du tar bort strömkällan av klockan.
Dessutom behöver du inte skriva din egen klocka som tickar programvara. RTC berättar vad klockan är. Och har en högre precision jämfört med AVR: s timer. Klockor jag har byggt med bara en AVR (med funktionen milis()) inte det exakta. Kanske hittat jag bara inte det rätta sättet att göra det super exakt ännu. Men hur som helst, som är i grunden varför jag väljer att använda en RTC.

RTC chip används för detta projekt är en allmänt förekommande DS1307 (datablad). Jag har byggt RTC direkt till andra komponenter för att spara lite utrymme, men normalt är det billigare om du går för en modul, som är vad jag har hittat.

Ledningar för DS1307goes så här:

• Stift 1 och 2 till 32.768 KHz kvartar
• Stift 3 till den positiva sidan av CR2032 uttaget vid anslutning den negativa sidan till GND
• Stift 4 till GND
• Stift 5 och 6 (SCL och SDA) till Arduino SCL och SDA pin (stift 28 och 27)
• Stift 7 vänster flytande
• Stift 8 till VCC.
• Du kan lägga till en 100n buffert kondensator mellan Vcc och GND intill DS1307

---

Power leverans överväganden

Du kan verkligen göra oavsett spänning konfiguration du vill. Det är möjligt. Eller bara göra som jag gjorde med 12VDC ur en vägg vårta. Men generellt är det bra att ha i åtanke att det är mycket lite ström vid hög spänning för anoder och stödraster och mycket ström på lägsta spänningsnivån (2,5-3V).

• Så om du vill använda en högre spänning strömkälla (24 DC t.ex.): emot din 2,85/låg spänningsregulator linjär effektförbrukning. Det kommer säkert att producera några allvarliga värme. Lägga till en kylfläns. Fördelen är dock att du inte behöver en boost omvandlare längre.
• Det finns inga faktiska fördelen med ett 12 v-strömkälla som jag gjorde. Eftersom du behöver för att reglera ner den höga spänningen för AVR och glödtråden och öka spänningen för anoden. Den enda anledningen till varför jag kanske använde 12V är eftersom jag har alldeles för många vägg vårtor liggande och 12V bara kom väl till pass. Kanske är det fördelen. Det är den mest kompatibla lösningen.
• jag tror att en 5V källa, ur en USB-kontakt t.ex. är den mest effektiva lösningen. 7805 tillsynsmyndigheten inte kommer att behövas. Mindre värme kommer att produceras för att reglera spänningen från 5V ner till 2,5-3V och en boost omvandlare kan fortfarande användas för att generera en liten mängd nuvarande vid hög spänning.

Om du bygger ett steg upp converter dig själv, är det nödvändigt att hitta lämplig feedback motstånd för steget upp byter regulator, LM2577T (datablad). Använda en 25 k potentiometer i stället för 18 k som kan ses på min scheman. 18k för R90 skulle bara ge dig en produktion av 23.5V. Vi vill mer. Mycket mer. Så med 25k för R90 får du runt 32V.
Men jag fick mina händer på en boost omvandlare modul och som även sparat pengar. At minst Tyskland du måste betala mer för LM2577T + delar jämfört till en modul.

Nuvarande Rita av min VFD klockan på 12V DC: cirka 120-180 mA, jag förväntar mig 200mA max (se nedre bilden. Du behöver bara titta på multimeter). Det är ca 1-2 Watt. Kanske 3 Watt när man räknar energiförbrukning vägg vårtan. Naturligtvis din kunde dra mer eller mindre aktuella. Ta reda på det genom att mäta aktuellt!

---

Scheman: Nedan kan du hitta den ursprungliga eagle filer jag har skapat. Upp ovan är PNG återges version med kom kommentarer på det. Den schematiska 2 har 60 sekunder LED cirkeln tagits bort.