Horloge de style EL Wire Neon Nixie : 21 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Par Gosse AdemaSuivez plus par l'auteur:

Ce Instructable décrit comment faire une horloge à l'aide de fil EL. Le design de cette horloge ressemble à une combinaison d'une enseigne au néon et d'une horloge Nixie.

Lors de la création d'un tableau de nom "Neon" avec EL Wire, j'ai voulu ajouter une animation. Cela a abouti à des fils EL contrôlés par arduino. Et d'une manière ou d'une autre, j'ai eu l'idée de créer une horloge en utilisant du fil EL. Cette horloge contient un total de 40 fils EL, dont 32 sont contrôlés par un Arduino. Et tout le temps entre 00h00 et 23h59 peut être affiché avec ces fils EL.

Cette instructable commence par faire un simple panneau de nom avec fil EL. Ensuite, un seul fil EL est divisé en plusieurs fils. Et ceux-ci sont contrôlés avec un Arduino. Ensuite, la conception et la construction de l'horloge sont décrites. Avec deux options de construction différentes pour l'électronique: une version sans soudure avec relais et une version avec triacs.

Avec 21 étapes, cette instructable est devenue plus étendue que nécessaire pour cette horloge. Mais les étapes supplémentaires fournissent des informations supplémentaires pour démarrer avec le fil EL. Et cela ne doit pas nécessairement être cette horloge.

Étape 1: Fil électroluminescent

Ce projet utilise du fil électroluminescent (fil EL). Il est pliable et ressemble à un tube néon mince, ce qui le rend idéal pour une décoration flexible. Et il donne 360 degrés de lumière visible sur toute la longueur.

El fil se compose d'un fil de cuivre mince recouvert de phosphore, avec deux fils minces enroulés autour de lui. Le phosphore agit comme un isolateur/condensateur et commence à briller au moyen d'un courant alternatif. Cela se produit à une tension d'environ 200 volts, avec une fréquence de 1000 Hz. Cependant, la tension requise n'a pas assez de puissance/d'énergie pour être dangereuse.

El fil est disponible en différentes longueurs et différentes couleurs. Pour cette horloge, j'utilise du fil EL orange. Et j'ai commandé 8 pièces de 4 mètres chez Gearbest (environ 3,55 $ pièce). Cela donne plus de 100 pieds (32 mètres) de fil EL orange. Et la plus grande partie a été utilisée pour cette horloge.

Le fil EL a quelques inconvénients: Il ne donne pas autant de lumière que les LED. Et la couleur peut s'estomper à cause de l'exposition au soleil. Étant donné que cette horloge est utilisée dans un environnement ombragé, cela ne me dérangera pas.

Étape 2: signe de nom de fil EL

Faire un signe de nom avec du fil EL est facile. Il ne nécessite aucune soudure ou travail avec l'électronique.

Commencez par une esquisse, sur papier ou sur un grand tapis de découpe (première image). Les parties scotchées noires seront à l'arrière du panneau de bois.

Copiez ce dessin sur un morceau de bois. Et percez des trous de 2,5 mm dans le bois pour y faire passer le fil EL. Coupez le capuchon de protection du fil EL et commencez (de l'arrière) par la première lettre.

Bien que le fil EL soit facile à coller, j'ai utilisé une technique différente. Percez un très petit trou (0,8 mm) et utilisez un fil de cuivre ou de pêche fin pour fixer le fil EL (troisième image).

Étape 3: Fil EL contrôlé par Arduino

Dans cette étape, nous allons contrôler le fil EL via un Arduino.

Le fil EL agit différemment d'une ampoule ou d'une LED. La charge et la décharge rapides du phosphore émet de la lumière. Le fil peut être modélisé comme un condensateur avec environ 5 nF de capacité par mètre. Et le fil EL a une résistance élevée de 600 KOhm par mètre.

L'onduleur utilise 2 piles AA pour convertir le courant continu en une sortie CA haute tension. L'onduleur combine le fil EL capacitif avec un transformateur (bobine) pour créer des tensions élevées. Chaque changement de tension du côté primaire du transformateur crée une tension du côté secondaire. Avec une onde sinusoïdale, la hauteur de cette tension dépend du rapport de tours du transformateur. Mais cet onduleur applique d'abord la tension, puis l'éteint, donnant une onde d'entrée carrée. Maintenant, le flux magnétique à l'intérieur des enroulements produit une tension de retour. Et cette tension peut être bien supérieure à la tension appliquée. Sans fil EL attaché, la tension de sortie peut être très élevée. Même jusqu'à 600 volts. Cela peut endommager l'électronique interne de l'onduleur: Connectez toujours un fil EL à l'onduleur avant de l'allumer.

L'onduleur a un interrupteur. Et le fil EL s'allume lorsque le bouton est enfoncé. En appuyant en permanence sur l'interrupteur, le fil brillera immédiatement lorsque les piles sont insérées (ou que l'alimentation est connectée). Cela permet de contrôler la tension fournie (3 Volts) avec un Arduino. Mais cela nécessitera un onduleur pour chaque fil EL.

La commutation du courant alternatif (haute tension) avec un Arduino nécessite un Triac. Les triacs sont des composants électroniques qui conduisent le courant dans les deux sens lorsqu'ils sont déclenchés. Ils fonctionnent presque de la même manière que les transistors, mais alors pour le courant alternatif. J'utilise des triacs BT131 qui peuvent gérer jusqu'à 600 volts pour cette instructable.

Le triac est directement contrôlé par un Arduino. Le circuit de cette étape n'a pas d'isolation (optique) supplémentaire entre les parties basse tension et haute tension (n'utilisez pas ce circuit pour commuter la tension secteur CA).

Étape 4: Signe de nom clignotant

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J'ai commencé ce Instructable avec des fils EL contrôlés par Arduino/triac. Cette conception a fonctionné (d'une manière ou d'une autre) pour quelques fils EL, mais a échoué avec 40 fils. Et j'ai résolu ce "problème" en utilisant des relais.

Il existe des séquenceurs "prêts à l'emploi" pour les fils EL. La plupart d'entre eux peuvent contrôler 8 fils EL, et certains d'entre eux contiennent même un microcontrôleur. Cette horloge nécessiterait 4 de ces séquenceurs qui doivent communiquer entre eux, les rendant difficiles à utiliser pour ce projet.

Le séquenceur SparksFun EL coûte environ 35 $. C'est génial pour les projets de fil EL, mais trop cher pour cette horloge. Je n'ai donc pas accordé beaucoup d'attention à ce produit, jusqu'à ce que je passe à la version relais. Le séquenceur SparkFun est publié sous la « licence Creative Commons attribution share-alike ». Et toute la documentation est disponible sur leur site Web. Y compris le schéma électronique avec triacs !

J'ai commandé des pilotes de triac et des triacs chez Farnell. Et testé le circuit SparkFun sur une maquette avec mon premier projet de fil EL. Et le programme SparksFun fonctionne bien.

Un horaire de travail signifie qu'il est possible de contrôler cette horloge avec des triacs. Je n'ai pas commandé assez de pilotes de triac pour toute l'horloge. Mais j'ai réussi à contrôler deux chiffres avec des triacs (13 fils EL, 00-24). En ce moment, mon horloge utilise à la fois des triacs et des relais.

Étape 21: Horloge filaire EL

Deuxième prix du concours d'horloges