EL Wire Neon Nixie Style Clock - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Door Gosse AdemaVolg meer van de auteur:

Deze Instructable beschrijft hoe je een klok kunt maken met behulp van EL-draad. Het ontwerp van deze klok lijkt op een combinatie van een Neon bord en een Nixie klok.

Bij het maken van een "Neon"-naambord met EL Wire, wilde ik wat animatie toevoegen. Dit resulteerde in enkele arduino-gestuurde EL-draden. En op de een of andere manier kwam ik op het idee om een klok te maken met EL-draad. Deze klok bevat in totaal 40 EL-draden, waarvan er 32 worden aangestuurd door een Arduino. En alle tijd tussen 00:00 en 23:59 kan worden weergegeven met deze EL-draden.

Deze instructable begint met het maken van een eenvoudig naambord met EL-draad. Vervolgens wordt een enkele EL-draad verdeeld in verschillende draden. En deze worden aangestuurd met een Arduino. Vervolgens wordt het ontwerp en de bouw van de klok beschreven. Samen met twee verschillende bouwmogelijkheden voor de elektronica: een soldeerloze versie met relais en een versie met triacs.

Met 21 stappen is dit instructable uitgebreider geworden dan nodig is voor deze klok. Maar de aanvullende stappen bieden extra informatie om aan de slag te gaan met EL-draad. En dat hoeft niet per se deze klok te zijn.

Stap 1: Elektroluminescente draad

Dit project maakt gebruik van elektroluminescente draad (EL-draad). Deze is buigbaar en ziet eruit als een dunne neonbuis, wat hem ideaal maakt voor flexibele decoratie. En het geeft 360 graden zichtbaar licht over de hele lengte.

El wire bestaat uit een dunne koperdraad bedekt met fosfor, waar twee dunne draden omheen zijn gewikkeld. De fosfor werkt als isolator/condensator en begint te gloeien door middel van wisselstroom. Dit gebeurt bij een spanning van ongeveer 200 Volt, met een frequentie van 1000 Hz. De vereiste spanning heeft echter niet genoeg vermogen/energie om gevaarlijk te zijn.

El wire is verkrijgbaar in verschillende lengtes en verschillende kleuren. Voor deze klok gebruik ik oranje EL draad. En ik heb 8 stuks van 4 meter besteld bij Gearbest (ongeveer $ 3, 55 per stuk). Dit levert meer dan 32 meter oranje EL-draad op. En het meeste is gebruikt voor deze klok.

EL-draad heeft enkele nadelen: het geeft niet zoveel licht als LED's. En de kleur kan vervagen door blootstelling aan de zon. Aangezien deze klok in een schaduwrijke omgeving wordt gebruikt zal ik hier geen last van hebben.

Stap 2: EL-draadnaambord

Een naambordje maken met EL-draad is eenvoudig. Het vereist geen solderen of werken met elektronica.

Begin met een ruwe schets, op papier of op een grote snijmat (eerste afbeelding). De zwart getapete delen komen aan de achterkant van het houten paneel.

Kopieer dit ontwerp op een stuk hout. En boor gaten van 2,5 mm in het hout om de EL-draad door te halen. Knip het afdekkapje van de EL-draad af en begin (vanaf de achterkant) met de eerste letter.

Hoewel EL-draad gemakkelijk te lijmen is, heb ik een andere techniek gebruikt. Boor een heel klein gaatje (0,8 mm) en gebruik een dun koper- of visdraad om de EL-draad te bevestigen (derde afbeelding).

Stap 3: Arduino-gestuurde EL-draad

In deze stap gaan we de EL Wire bedienen via een Arduino.

EL-draad werkt anders dan een gloeilamp of LED. Het snel laden en ontladen van de fosfor straalt licht uit. De draad kan worden gemodelleerd als een condensator met ongeveer 5 nF capaciteit per meter. En EL-draad heeft een hoge weerstand van 600 KOhm per meter.

De omvormer gebruikt 2 AA-batterijen om de gelijkstroom om te zetten in een hoogspanningswisselstroom. De omvormer combineert de capacitieve EL-draad met een transformator (spoel) om hoge spanningen te creëren. Elke verandering in spanning aan de primaire zijde van de transformator creëert een spanning aan de secundaire zijde. Bij een sinusgolf hangt de hoogte van deze spanning af van de windingsverhouding van de transformator. Maar deze omvormer past eerst spanning toe en schakelt deze vervolgens uit, waardoor een vierkante ingangsgolf ontstaat. Nu produceert de magnetische flux in de wikkelingen een terugslagspanning. En deze spanning kan veel meer zijn dan de aangelegde spanning. Zonder aangesloten EL-draad kan de uitgangsspanning erg hoog zijn. Zelfs tot 600 Volt. Dit kan de interne elektronica van de omvormer beschadigen: Sluit altijd een EL-draad aan op de omvormer voordat u deze inschakelt.

De omvormer heeft een schakelaar. En de EL-draad gaat aan wanneer de knop wordt ingedrukt. Door permanent op de schakelaar te drukken, zal de draad onmiddellijk gloeien wanneer de batterijen worden geplaatst (of de stroom wordt aangesloten). Hierdoor is het mogelijk om de geleverde spanning (3 Volt) te regelen met een Arduino. Maar dit vereist een omvormer voor elke EL-draad.

Het schakelen van de (hoogspannings)wisselstroom met een Arduino vereist een Triac. Triacs zijn elektronische componenten die bij activering stroom in beide richtingen geleiden. Ze werken bijna hetzelfde als transistors, maar dan voor wisselstroom. Ik gebruik BT131-triacs die tot 600 volt aankunnen voor deze instructable.

De triac wordt direct aangestuurd door een Arduino. Het circuit in deze stap heeft geen extra (optische) isolatie tussen het laagspannings- en hoogspanningsgedeelte (gebruik dit circuit niet voor het schakelen van AC-netspanning).

Stap 4: Knipperend naambord

"laden = "lui"

Ik begon deze Instructable met Arduino/triac gestuurde EL-draden. Dit ontwerp werkte (op de een of andere manier) voor een paar EL-draden, maar faalde met 40 draden. En ik loste dit 'probleem' op door het gebruik van relais.

Er zijn "gebruiksklare" sequencers voor EL-draden. De meeste kunnen 8 EL-draden aansturen en sommige bevatten zelfs een microcontroller. Deze klok zou 4 van deze sequencers nodig hebben die met elkaar moeten communiceren, waardoor ze moeilijk te gebruiken zijn voor dit project.

De SparksFun EL-sequencer kost ongeveer $ 35. Het is geweldig voor EL-draadprojecten, maar te duur voor deze klok. Dus ik heb niet veel aandacht besteed aan dit product, totdat ik overstapte naar de relaisversie. De SparkFun-sequencer is uitgebracht onder de "creative commons attribution share-alike-licentie". En alle documentatie is beschikbaar op hun website. Inclusief het elektronische schema met triacs!

Ik heb wat triac drivers en triacs besteld bij Farnell. En testte het SparkFun-circuit op een breadboard met mijn eerste EL-draadproject. En het SparksFun-schema werkt prima.

Door een werkschema is het mogelijk om deze klok met triacs aan te sturen. Ik heb niet genoeg triac-drivers besteld voor de hele klok. Maar het is me gelukt om twee cijfers te controleren met triacs (13 EL-draden, 00-24). Op dit moment gebruikt mijn klok zowel triacs als relais.

Stap 21: EL Wire Clock

Tweede prijs in de klokkenwedstrijd