POV Saat (ledler ile rakamları havada görüntüleme)

Populer havada saat gösterim uygulaması Emeği geçen kişilere Teşekkürler. POV Sistemli Saat Devresi : Bu sistem bir pic ve 7 adet led ile tasarlanmış saat devresidir. İlk anda bu insana imkansız gibi geliyor çünkü bir saat devresi minimum dört adet 7 segmentli göstergeye ihtiyaç duyar , iki adet saat gösterimi, iki adette dakika gösterimi içindir. Bu sistemde insan denen canlının beyninin harika bir hata düzeltme özelliğinden yararlanılarak 7 adet led ile aynı göstergeyi havada oluşturulmuştur.

İnsan beyni yapısı itibariyle çok yoğun bilgi işleme makinesidir ama bunu gerçekleştirirken hızlı olaylardaki değişimlerin algılanması sırasında boşlukları doldurarak bir süreklilik yaratır. Buna bir örnek olarak sinema tekniğini verebiliriz. Sinema filminde resimler saniyede 24 kere değişen durağan karelerdir ama biz beynimizin bu eşsiz araları yumuşatma ve algılama özelliği sayesinde tek tek anlık kareler yerine olayı bir bütünün hereketli resmi olarak algılarız. Buna POV ( Persistence Of Vision ) yani Görüntünün sürmesi denilmektedir.

POV elektronikte çokça faydalanılan bir özelliktir. Bilgisayar monitörleri, televizyonlar, kayar yazı sistemleri ve multiplex yani çoğullamalı gösterge sistemleri hep insan beyninin bu algılama düzeltmesinden faydalanır. Bu teknik sayesinde örneğin 7 segmentli çoğullamalı ( multiplex ) göstergelerde her 7 segment gösterge için bir 7 segment sürücü entegresi kullanmak yerine bir adet sürücü entegre ile istediğimiz kadar 7 segment gösterge sürme olanağı vardır.

POV saat sisteminin nasıl çalıştığını daha iyi anlayabilmek için öncelikle 7 segment çogullamalı bir gösterge sisteminin nasıl çalıştığını incelersek; böyle bir gösterge sistemi bir adet sürücü ve göstergelerin ortak anod veya katodlarını açıp kapayan her göstergeye ait birer transistörden oluşur. Sürücü entegresine önce ilk göstergenin bilgisi gelir daha sonra ilk göstergenin ortak uç transistörü aktif hale getirilir böylece ilk göstergede bilgi görünür ama bu arada diğer göstergeler sönüktür. Bu bilgi ilk göstergede belirli bir süre yani 5 gösterge varsa en fazla 4 milisaniye yanık olarak kalır. Daha sonra ilk gösterge söner ve sürücüye ikinci göstergenin bilgisi gelir, bu gösterge de 4 milisaniye yanık kaldıktan sonra sistem üçüncü gösterge ile devam eder.

Bu sekans tüm göstergeler için tamamlandıktan sonra her şey baştan başlar. Beynimiz POV sayesinde bu yanıp sönmeleri bir bütün olarak algılar ve bilgiyi tüm göstergelerde bir bütün olarak görürüz. 4ms rakamını 20 ms / 5 gösterge bölümünden elde ederiz buradaki 20 milisaneye (50Hz) yani saniyede 25 devirlik periyot değişimine karşılık gelmektedir ki bu sinema örneğindeki 24 kare / saniye değerinin elde edilişidir. Eğer daha yavaş bir tarama frekansı kullanılırsa göz bilgiyi titreşimli olarak algılamaya başlar yani artık beyni aldatamıyoruz demektir. 50 hzlik bir frekansa karşılık gelen bu değere raster yani tarama frekansı denir.

POV saat devremiz bu özellikten sonuna kadar yararlanarak dot matrix yöntemini 7 adet ledle rakamları havada oluşturarak kullanır.

Sistem 7 ledli devrenin bir pil motoru üzerine oturtulup döndürülmesi yöntemiyle raster etkisi yaratılır.

Pov saat Devre Şeması

Yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi sistem oldukça basittir. Reed röle bir index belirleyici olarak görev yapar. Motor sistemi üzerine konacak bir, iki veya üç adet mıknatıs karşısına geldiğinde saat bilgisi oluşmaya başlar bu sayede gösterimin hep aynı yerden başlaması sağlanır. Mıknatıs sayısı arttırıldıkça rakamlar daha daralır, azaldıkça rakam araları açılır. En ideali iki adet mıknatısı birbirlerinin karşısında yani aralarındaki açı 180 derece olacak şekilde koymaktır bu sayede her iki yanda aynı rakamlar görülür.

Devrenin gerçekleştirilmesi kolay mekaniği ise nispeten daha çok emek ister. Devreyi gerçekleştirdikten sonra bir pil motorunun mili üzerine monte edilir motorun üstüne bir veya iki denemeyle de bulacağımız sayıda mıknatısı eşit açı aralıkla yerleştiririz, devre üzerinde ki reed rölenin bu mıknatıslar tarafından aktive edileceği noktayı iyi ayarlamak gerekir ve kablolar içinde, dönerken devreye voltaj gelmesini sağlayacak fırça sistemi kurulmalıdır.

Karşılaşılabilecek en zor yapım sorunu kabloların hareketli sistemde dışarı alınmasıdır. Ayar düğmelerini dışarı almaya gerek yoktur sisteme enerji verildiğinde saat 12:00 den başlar, daha sonra motorun enerjisi ek olarak bağlanacak anahtar yardımıyla kesilir ve devrede voltaj kalır ve tuşlarla istenilen değer 12:00’dan sayarak girilir hata yapılmışsa motoru çalıştırıp hatayı görebiliriz ve motoru durdurup düzeltiriz. Bu sayede motor milini şase için , +5 voltu da tek fırça ile taşıyarak minimum mekanikle sisteme besleme götürülebilmektedir Pic 16F84 için programlama opsiyonlarını watchdog timer yani WDT =ON ve oscilator yani OSC = XT şeklinde ayarlanmalıdır.

Pov saat baskı devre pcb alt

Pov saat baskı devre pcb üst görünüm

Pov gösterge devresi pcb alt

Malzeme Listesi

• 1 * PİC16F84
• 1 * 4.00 Mhz kristal osilatör
• 1 * 7805
• 1 * 9V Motor
• 7 * LED (duyarlı)
• 7 * 120 Ohm
• 5 * 10 Kilo Ohm
• 3 * ANAHTAR (aç\kapa)
• 2* 22 pF
• 1 * 100 MikroFarad
• Bir parça mıknatıs
• Fırça
• Devreyi monte edebileceğimiz boyutta bir tahta