In-14 Nixie Tube: Skapa en Arduino Klocka med NCS314 Shield

In-14 Nixie Tube: Skapa en Arduino Klocka med NCS314 Shield

Att bygga en arduino nixie tube clock har blivit en fascinerande hobby för många teknikentusiaster och DIY-älskare. Med hjälp av den unika in-14 nixie tube, kan du skapa en klocka som inte bara är funktionell, utan också estetiskt tilltalande. Nixie-rören har en nostalgisk charm och deras ljusintensitet och utseende gör dem till ett populärt val för analoga urverk i modern tid.

Denna guide syftar till att hjälpa dig att bygga din egen arduino clock shield med NCS314 shield och in14 nixie rör. Genom att följa stegen kommer du att kunna skapa en klocka som visar tid, datum och även ger möjlighet att ställa in alarm. Dessutom kommer du att lära dig hur du integrerar RGB LED-lampor och ljudkomponenter för att förbättra både funktionalitet och användarvänlighet.

Inledning

I denna artikel kommer vi att dyka in i världen av Nixie-rör och hur du kan använda dem tillsammans med Arduino för att bygga en unik klocka. Vi kommer att gå igenom alla nödvändiga komponenter, installation av bibliotek, och till och med skriva firmware som behövs för att din klocka ska fungera smidigt. Oavsett om du är nybörjare eller har lite erfarenhet av elektronik, kommer denna guide att ge dig all information du behöver för att få igång din egen arduino nixie clock.

Vad är en Nixie Tube?

En Nixie tube är en elektronisk enhet som används för att visa numeriska tecken. Den består av en glasrör fylld med lågtrycksgas och innehåller flera katoder formade som siffror, som lyser upp när de får en elektrisk ström. In-14 nixie tube är en av de mest populära typerna av Nixie-rör, kända för sin hög kvalitet och vackra neonljus. Dessa rör har använts i många olika applikationer, från mätinstrument till klockor.

När du använder in14 nixie rör i din arduino nixie tube clock, kan du återskapa den charmiga retro-stilen av analoga klockor. Dessutom erbjuder dessa rör en exceptionell synlighet, vilket gör dem perfekta för en väckarklocka eller dekorativ belysning.

Översikt av NCS314 Shield

NCS314 shield är en Arduino-baserad lösning som förenklar processen att styra Nixie-rör. Med detta shield kan du snabbt och enkelt koppla samman din Arduino med in-14 nixie tube och andra komponenter. Shieldet ger också plats för att integrera ytterligare funktioner, inklusive RGB LED-lampor och ljudkomponenter, vilket gör det till en mångsidig plattform för att bygga din klocka.

Ett av de främsta fördelarna med att använda arduino clock shield är den inbyggda stödet för tidshantering och kommunikation med realtidsklockor (RTC). Det gör att du kan läsa av och ställa in tid och datum på ett enkelt och effektivt sätt.

Komponenter som behövs

Lista över nödvändiga komponenter

• Arduino (valfri modell, helst med tillräckligt med I/O-pinnar)
• NCS314 Shield
• In-14 Nixie Tube
• Real Time Clock (RTC) modul
• RGB LEDs
• En högspektrumssummer/tonimodul
• Knappkomponenter
• Motstånd och kondensatorer enligt behov
• Strömkälla
• Prototypbräda för kopplingar och testning

Alla dessa komponenter arbetar tillsammans för att skapa en fungerande och anpassningsbar arduino nixie clock som kan visa tid och datum, samt ge olika användarinteraktioner.

Installation av bibliotek

För att din arduino nixie tube clock ska fungera korrekt, behöver du installera flera bibliotek som gör det möjligt för Arduino att kommunicera med komponenterna. Här är några av de viktigaste biblioteken som du bör installera:

• RTClib - För att hantera RTC-modulen
• Adafruit GFX och Adafruit Nixie - För att styra in14 nixie rör
• Tone - För ljudfunktioner

För att installera dessa bibliotek öppnar du Arduino IDE, går till "Sketch" > "Include Library" > "Manage Libraries..." och söker efter de nämnda biblioteken för att ladda ner och installera dem.

Kopplingsschema

Nästa steg handlar om att koppla samman alla komponenter enligt kopplingsschemat. Här är en översikt över hur du bör koppla ihop dina komponenter:

1. Koppla NCS314 Shield till din Arduino.
2. Koppla in-14 nixie tube till de angivna nålarna på shieldet.
3. Anslut RTC-modulen till I2C-portarna.
4. Anslut RGB-LEDs till utsignalerna för färger.
5. Anslut ljudmodulen till en digital pin på Arduino.
6. Anslut knapparna till de angivna analoga eller digitala ingångarna.

Att följa detta schema noggrant säkerställer att din arduino nixie clock fungerar som avsett. Se till att dubbelkolla alla anslutningar för att undvika kortslutningar eller felaktig funktion.

Skriva firmware för klockan

Nu kommer vi till den spännande delen: att skriva firmware för din klocka! Du kommer att behöva skriptet för att hantera tid och datum, styra in-14 nixie rör, ansluta ljud och hantera användargränssnittet. Hela programmet kommer att innehålla flera funktioner:

• Initiering av alla moduler
• Läsa tid och datum från RTC
• Visa tid på Nixie tube
• Hantera knapptryckningar för användarinteraktion
• Aktivera och ställa in alarm
• Styrning av RGB-LED:s baserat på tid eller händelser

Vid implementeringen av firmware, använd det tidigare installerade biblioteket RTClib för att enkelt hämta och ställa in tid från RTC. Ditt skript kan innehålla kod som ser ut som detta:

cpp
#include
// Resten av koden följer...

Läsa tid och datum med RTC

För att läsa tid och datum från RTC, kan du implementera en funktion som hämtar dessa värden och lagrar dem i variabler. Här är ett exempel på hur du kan göra det:

cpp
void readTimeFromRTC() {
DateTime now = rtc.now();
currentHour = now.hour();
currentMinute = now.minute();
// Slut på din kod...
}

Genom att anropa denna funktion i din huvudloop uppdaterar klockan tid och datum kontinuerligt.

Styr RGB LEDs

En annan intressant funktion är att styra RGB-LED-lamporna. Du kan koppla RGB-LED:erna så att de ändrar färg baserat på tid på dagen, eller när knapparna trycks. Till exempel:

cpp
void setLEDColor(int r, int g, int b) {
analogWrite(ledPinR, r);
analogWrite(ledPinG, g);
analogWrite(ledPinB, b);
}

Så kan du enkelt ställa in LED-färger utifrån användarens interaktion eller tid.

Hantera ljud och knapptryckningar

Att lägga till ljud innebär att du kommer att behöva programmera knapparna för att starta ljudet när alarmet går av, eller vid knappen som stänger av alarmet. Här är ett exempel:

cpp
void checkButtonPress() {
if (digitalRead(buttonPin) == HIGH) {
tone(soundPin, 1000); // Spela ljudet
}
}

Genom att hantera knapptryckningar effektivt kan användare enkelt ställa in, stänga av och interagera med klockan.

Ställa in tid och alarm

Genom användargränssnittet ska användare kunna ställa in tid och alarm. För detta behöver du skapa funktioner som hanterar inmatning och sparar inställningar:

cpp
void setAlarm(int hour, int minute) {
alarmHour = hour;
alarmMinute = minute;
// Spara konstigt till EEPROM
}

Detta kommer att spara användarens inställningar, så att de inte förloras vid strömavbrott.

12- och 24-timmarsformat

Din arduino nixie clock ska också ha alternativ för att växla mellan 12- och 24-timmarsformat. Simpel logik kan användas för att avgöra vilket format som ska användas vid visning:

cpp
void displayTime() {
if (is24HourFormat) {
// Visa såhär...
} else {
// Visa såhär...
}
}

Denna logik kan aktiveras baserat på en knapptryckning, så användaren enkelt kan växla mellan de olika formaten.

Användargränssnitt och interaktion

En intuitiv användargränssnitt är viktigt för att förbättra användarupplevelsen av din klocka. Överväg att använda olika visningar för att visa tid, datum och alarmstatus. Här är ett exempel på hur du kan implementera visningen:

cpp
void displayInterface() {
if (showTime) {
// Visa tid här...
} else if (showDate) {
// Visa datum...
}
}

Genom att variera mellan visningar baserat på användarens interaktion kan din klocka bli mer dynamisk och användarvänlig.

Testa klockans prestanda

Slutligen bör du se till att testa klockans funktioner och prestanda. Kolla så att allt fungerar som det ska. Kontrollera att tid läses korrekt från RTC, att Nixie tube visar korrekt tid, och att ljud och LED-funktioner fungerar som avsett. Du kan exempelvis använda en debug-funktion för att övervaka processen:

cpp
void testClockPerformance() {
Serial.println("Testing Clock...");
// Testkode för RTC...
}

Sammanfattning

Att bygga en arduino nixie tube clock med NCS314 shield är en spännande och lärorik aktivitet. Genom att använda in-14 nixie rör kan du skapa en vacker och funktionell klocka som utstrålar retro-estetik. Genom att följa de steg som beskrivs i denna guide har du nu en färdig plattform för att interagera med tid och datum, styra RGB-LEDs, samt förbättra användarupplevelsen genom ljud och knapptryckningar.

Frågor och svar

Om du har några ytterligare frågor eller funderingar om att bygga din egen arduino nixie clock, tveka inte att söka hjälp i forum eller från andra entusiaster. Nyfikenhet och forskning är nyckeln till framgång i detta projekt.

Resurser och referenser

För att ytterligare förbättra dina kunskaper och förståelse för att bygga en arduino nixie clock kan du hänvisa till följande källor:

• Arduino officiella webbplats
• Instructables - DIY-projekt
• Arduino Forum

Genom att använda dessa resurser kan du utveckla och förbättra din arduino nixie tube clock samt dra nytta av gemenskapens kunskap och erfarenheter.

Tack för att du läste vår artikel, du kan se alla artiklar i våra webbkartor eller i Sitemaps

Tyckte du att den här artikeln var användbar? In-14 Nixie Tube: Skapa en Arduino Klocka med NCS314 Shield Du kan se mer här NanoPi.