Još jedan Nixie sat: 6 koraka (sa slikama)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-23 14:47

Oduvijek sam želio nixie sat, postoji nešto u tim užarenim brojkama što me fascinira. Pa kad sam na ebayu pronašao neke ne preskupe IN12 -e, kupio sam ih, začudio im se kad sam ih primio, ali ubrzo sam otkrio da bi za izradu sata od njih trebale još neke stvari. Kako nisam mogao pronaći ploču koja bi točno odgovarala mojim specifikacijama i željama, cijevi sam stavio u ladicu i zaboravio na njih.

Ulazeći u JLC PCB s nevjerojatno niskim cijenama, na kraju sam odlučio napraviti svoj.

Pribor

6x IN12 nixie cijev (druge mogu raditi, ali zahtijevaju izmjene na PCB -u)

6x SN74141 ili K155ID1 BDC-decimalni dekoder

6x 1,5kOhm otpornik

4x 180kOhm otpornik

4x visokonaponski tranzistor MPSA42

4x 5 mm neonska lampa (možete koristiti i narančaste LED diode, ali to je ovdje protiv duha)

4x 74HC595 registar pomaka

2x 470nF keramički kondenzator

1x regulator LM7805 5V

1x pojačano visokonaponsko napajanje

1x DC priključnica za cijev

1x Wemos D1 Mini

Korak 1: Projektiranje PCB -a

Budući da sam veliki obožavatelj softvera otvorenog koda, za dizajn PCB -a koristio sam KiCad EDA. Istražio sam različite dizajne nixie satova na googleu i odlučio koristiti ruske upravljačke programe K155ID1 u kombinaciji s registrima pomaka 74HC595. Mozak operacije je Wemos D1 mini koji podržava Wi-Fi. Kako sam na ebayu pronašao prilično jeftin HV step up kit, odlučio sam da to neću učiniti na ploči. Također sam imao većinu komponenti pri ruci, a projektiranje pojačanog pretvarača značilo bi nabaviti nekoliko dodatnih. Možda sljedeći put.

Znam da postoji dosta mogućih poboljšanja i u shemi i u rasporedu PCB -a, ali ovo mi je bio prvi put da sam radila s KiCadom i više sam se usredotočila na krajnji proizvod.

Nakon što sam dovršio shemu i isprobao je na ploči, počeo sam postavljati PCB. Ovo je umjetnost za sebe i prilično široka tema pa neću ovdje ulaziti u previše detalja. Na internetu postoje neki sjajni i detaljni videozapisi.

Cijeli projekt KiCad dostupan je na mom GitHubu.

Korak 2: Proizvodnja PCB -a

Nakon dvostruke i trostruke provjere vašeg dizajna, vrijeme je da ga zaista i izradite. Prije sam to radio kod kuće s prijenosom toplinske tinte i Fe3Cl, ali taj je proces prilično neuredan, zahtijeva mnogo priprema i, prema mom iskustvu, prilično nepredvidljivi i nedosljedni rezultati. Kao što je spomenuto, odlučio sam se za profesionalnu kuću za pansione. JLC PCB (nije sponzorirano) nudi sjajne cijene i ako ste spremni čekati dugo vrijeme isporuke (ili platiti 10 puta više za otpremu od ploča), zapravo možete dobiti profesionalni proizvod koji ne može slomiti vašu banku. Upravni odbor pruža izvrsne detaljne upute o tome kako izvesti i učitati gerber datoteke, a prije nego što se predate, možete ponovno provjeriti svoj dizajn u mrežnom pregledniku gerbera. Sada samo trebate pričekati da se PCB -ovi proizvedu i isporuče. Evo lijepog pregleda proizvodnog procesa. Ako radite jednokratno, možete razmisliti što učiniti s 4 preostala PCB-a, jer je minimalno 5 koje možete naručiti.

Korak 3: Lemljenje

Nakon što se tiskane ploče isporuče, vrijeme je za lemljenje, počevši od najmanjih (ili najnižih profila) komponenata pa većih.

Ako radim nešto veće od samo nekoliko komponenti, uvijek koristim troškovnik (KiM), KiCad ima čak i lijep dodatak za izvoz interaktivne BOM.

Korak 4: Programiranje ESP -a

Programirao sam u VS kodu i pokušao učiniti firmver prilično fleksibilnim. Trenutno radi, ali ima mnogo prostora za poboljšanja i više funkcija.

Cijeli kôd dostupan je na githubu:

Korak 5: Izrada kućišta

U početku sam dizajnirao samo jednostavnu kutiju za 3D ispis kao kućište, ali nadam se da ću u budućnosti napraviti mnogo ljepše drveno kućište.

Pa, obično privremena rješenja postaju trajna …

Korak 6: Otklanjanje pogrešaka

Tako. Ploča je spremna, firmver je postavljen i vrijeme je da uključite mikrokontroler i postavite ga na zid!

Samo što dvije cijevi nisu zasvijetlile. Nakon nekog istraživanja i pomnijeg pregleda ploče, otkrio sam da su neki jastučići u registrima pomaka samo plutali iako su bili povezani s ravninom tla. Ispostavilo se da sam žurio i učitavao datoteke bez da sam učinio posljednji DRC (Design Rules Check) nakon posljednjih promjena u sekundi (Cu fill) pa su neka područja zapravo ispunjena, ali nisu povezana ni s čim. Također sam zaboravio popraviti trag napajanja VN -a pri pomicanju rupa za montažu …

Pa, kako su to bili samo neki manji popravci, zgrabio sam malo žice i spojio plutajuće stvari.

Uvijek je dobro uzeti u obzir greške HW -a i popraviti ih u dizajnu PCB -a, makar samo za buduću upotrebu.

Druga nagrada u PCB Design Challengeu