Numitron Saatler: Tasarımı, Çalışma Prensipleri ve Dayanıklılık
Platformumuzdaki en çok okunan ve popüler makaleleri görmek için Trendler bölümüne geçebilirsiniz.
Numitron saatler, yedi segmentli sayısal göstergeler olarak bilinen ve her segmenti ışıklı filamentlerden oluşan özel tüpler kullanır. Bu tüpler, geleneksel neonlu Nixie tüplerinden farklı olarak düşük voltajda çalışır ve neon içermezler. Temelde küçük ampullerden oluşan bu yapılar, 4.5-5V arasında çalışmak üzere tasarlanmıştır ancak dayanıklılık için genellikle daha düşük voltajlarda kullanılmaktadır.
Numitron Tüplerin Çalışma Voltajı ve Güç Tüketimi
Numitron tüplerin çalışma voltajı genellikle 4.5-5V olarak belirtilse de, bu saatlerde tüpler yaklaşık 3.3V civarında sürülmektedir. Bu düşük voltaj uygulaması, filamentlerin aşırı ısınmasını engelleyerek ömrünü uzatmaya yardımcı olur. Saatin toplam güç tüketimi yaklaşık 3W seviyesindedir. Ayrıca, kullanılmayan segmentlerin filamentlerine düşük seviyede akım verilerek tamamen soğuması engellenmekte ve böylece filamentlerin termal şoklara maruz kalması önlenmektedir. Bu yöntem, filamentlerin dayanıklılığını artırmak için önemli bir uygulamadır.
Ayrıca Bakınız
Tasarım ve Kullanılan Bileşenler
Bu tür bir numitron saat tasarımında genellikle ESP32 mikrodenetleyici tercih edilmiştir. Mikrodenetleyici, dört kaydırmalı register ve dört adet transistör dizisi ile tüplere güç sağlamakta ve kontrolü sağlamaktadır. Zaman takibi için ise gerçek zamanlı saat (RTC) modülü kullanılmaktadır. Tasarım açık kaynak olarak paylaşılmış olup, ilgili dosyalara GitHub üzerinden ulaşmak mümkündür.
PCB üretimi için PCBWay gibi firmalar tercih edilmiştir. Kullanıcılar, bu firmaların hızlı teslimat ve kaliteli PCB üretimi sunduğunu belirtmiştir. Ayrıca, tasarımda delikli komponentlerin (through-hole) kullanılması estetik ve nostaljik bir görünüm sağlamaktadır.
Filament Ömrü ve Dayanıklılık
Numitron tüplerin en büyük dezavantajı, filamentlerin yanması durumunda tüpün değiştirilmesi gerekliliğidir. Çünkü tüp içindeki her segment ayrı bir filamentten oluşur ve bir filamentin yanması, segmentin görünürlüğünü doğrudan etkiler. Ancak, uygun sürme voltajı ve segmentlere düşük akım verilmesi gibi yöntemlerle filamentlerin ömrü önemli ölçüde uzatılabilir. Datasheet bilgilerine göre, bu tüpler 100.000 saatlik çalışma ömrü için tasarlanmıştır. Uygulamada, düşük voltaj ve sürekli hafif akım verilmesi sayesinde bu süre daha da artırılabilir.
Bazı kullanıcılar, numitron tüplerin LED'lere göre daha az dayanıklı olduğunu belirtse de, doğru kullanımda oldukça uzun ömürlü oldukları gözlemlenmiştir. Ayrıca, numitronların düşük voltajda çalışması ve doğrudan gözlemlenebilir olması, onları LED veya Nixie tüplerden farklı kılmaktadır.
Numitron Saatlerin Avantajları ve Dezavantajları
Avantajları:
Düşük voltajda çalışma
Estetik ve nostaljik görünüm
LED ve Nixie tüplerden farklı bir alternatif
Açık kaynak tasarım ve kolay erişilebilir bileşenler
Dezavantajları:
Filamentlerin yanma riski ve tüp değişim ihtiyacı
LED'lere göre daha karmaşık sürme devresi
Yüksek güç tüketimi (LED'lere kıyasla)
Sonuç
Numitron saatler, LED ve Nixie tüplerin dışında farklı bir sayısal gösterge teknolojisi sunar. Düşük voltajda çalışmaları ve estetik görünümü ile dikkat çekerler. Filamentlerin ömrünü uzatmak için düşük voltajda sürme ve kapalı segmentlere az akım verme gibi yöntemler uygulanmaktadır. Tasarımda ESP32 mikrodenetleyici, kaydırmalı registerlar ve transistörler kullanılarak modern bir kontrol sistemi oluşturulmuştur. Filamentlerin yanması durumunda tüp değişimi gereklidir ancak uygun kullanım ile uzun ömür sağlanabilir. Açık kaynak olarak paylaşılan tasarım, bu teknolojiyi deneyimlemek isteyenler için önemli bir kaynak oluşturmaktadır.
Numitron saatler, nostaljik görünümü ve farklı çalışma prensibiyle elektronik saat tasarımında ilgi çekici bir alternatif olarak öne çıkmaktadır.
