Edhe një orë Nixie: 6 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:12

Unë gjithmonë kam dashur një orë nixie, ka vetëm diçka në lidhje me ato numra të ndezur që më magjeps. Kështu që kur gjeta disa IN12 jo shumë të shtrenjta në ebay i bleva, u mrekullova me ta kur i mora, por shpejt zbulova se për të bërë një orë prej tyre do të kisha nevojë për disa gjëra të tjera. Meqenëse nuk mund të gjeja një tabelë që do të plotësonte specifikimet dhe dëshirat e mia të sakta, i vendosa tubat në një sirtar dhe i harrova.

Futni JLC PCB me çmime jashtëzakonisht të ulëta, përfundimisht vendosa të bëj timen.

Furnizimet

6x IN12 tub nixie (të tjerët mund të funksionojnë por kërkojnë modifikime në PCB)

6x deshifrues SN74141 ose K155ID1 BDC-në-dhjetor

Rezistencë 6x 1.5kOhm

Rezistencë 4x 180kOhm

4x transistor MPSA42 me tension të lartë

Llambë neoni 4 x 5 mm (mund të përdorni edhe LED portokalli, por kjo është një lloj kundër shpirtit këtu)

Regjistër ndërrimi 4x 74HC595

Kondensator qeramik 2x 470nF

1x rregullator LM7805 5V

1x Furnizim HV i rritur

1x prizë fuçi DC

1x Wemos D1 Mini

Hapi 1: Projektimi i PCB

Meqenëse jam një tifoz i madh i softuerit me burim të hapur, unë përdor KiCad EDA për të hartuar PCB. Unë eksplorova modele të ndryshme të orës nixie në google dhe vendosa të përdor drejtuesit rusë K155ID1 në kombinim me regjistrat e ndërrimit 74HC595. Truri i funksionimit është Wemos D1 mini i aftë për Wi-Fi. Ndërsa gjeta një pajisje mjaft të lirë të rritjes së HV në ebay, vendosa të mos e bëj vetë në tabelë. Gjithashtu unë kisha shumicën e përbërësve tashmë të dobishëm dhe dizajnimi i një konvertuesi të ngritjes do të nënkuptonte marrjen e disa shtesë. Ndoshta heren tjeter.

Unë e di se ka shumë përmirësime të mundshme si në skemën ashtu edhe në paraqitjen e PCB, por kjo ishte hera ime e parë në të vërtetë duke punuar me KiCad dhe unë u përqendrova më shumë në produktin përfundimtar.

Pasi mbarova skemën dhe e provova në një dërrasë buke fillova të shtroja PCB. Ky është një art më vete dhe një temë mjaft e gjerë, kështu që nuk do të hyj në shumë detaje këtu. Ka disa video të mrekullueshme dhe të thelluara në internet.

I gjithë projekti KiCad është në dispozicion në GitHub tim.

Hapi 2: Prodhimi i PCB -së

Pas kontrollimit të dyfishtë dhe të trefishtë të modelit tuaj, është koha për ta prodhuar atë. Unë e bëja atë në shtëpi me transferimin e bojës termike dhe Fe3Cl, por ai proces është mjaft i çrregullt, kërkon shumë përgatitje dhe ka, në përvojën time, rezultate mjaft të paparashikueshme dhe të paqëndrueshme. Kështu siç u përmend unë zgjodha shtëpinë e bordit profesional. JLC PCB (jo i sponsorizuar) ofron çmime të shkëlqyera dhe nëse jeni të gatshëm të prisni kohën e gjatë të transportit (ose të paguani 10 herë më shumë për transportin sesa bordet) në të vërtetë mund të merrni një produkt profesional që nuk ju prish bankën. Dhoma e bordit jep udhëzime të shkëlqyera hap pas hapi se si të eksportoni dhe ngarkoni skedarët gerber dhe para se të kryeni, mund të kontrolloni përsëri modelin tuaj në shikuesin gerber në internet. Tani gjithçka që duhet të bëni është të prisni që PCB -të të prodhohen dhe të dorëzohen. Këtu keni një përmbledhje të bukur të procesit të prodhimit. Nëse jeni duke bërë një gjë të vetme, mund të mendoni se çfarë të bëni me 4 PCB të mbetura pasi minimumi që mund të porosisni është 5.

Hapi 3: Saldimi

Sapo të dorëzohen PCB -të është koha të bëni disa saldime, duke filluar nga përbërësit më të vegjël (ose profilin më të ulët) të ndjekur nga ato më të mëdhenjtë.

Nëse bëj diçka më të madhe se vetëm disa përbërës, unë gjithmonë përdor një faturë të materialeve (BOM), KiCad madje ka një shtojcë të bukur për të eksportuar një BOM interaktiv.

Hapi 4: Programimi i ESP

Unë bëra programimin në Kodin VS dhe u përpoqa ta bëja firmware -in mjaft fleksibël. Për momentin po funksionon, por ka shumë hapësirë për përmirësim dhe më shumë veçori.

Kodi i plotë është në dispozicion në github:

Hapi 5: Krijimi i një rrethimi

Unë fillimisht projektova vetëm një kuti të thjeshtë për t'u printuar 3D si një rrethim, por shpresoj të bëj një rrethim prej druri shumë më të bukur disa kohë në të ardhmen.

Epo, zakonisht zgjidhjet e përkohshme bëhen të përhershme…

Hapi 6: Debugging

Kështu që. Bordi është gati, firmware është ngarkuar dhe është koha të lidhni mikrokontrolluesin dhe ta vendosni në mur!

Përveç se dy tuba nuk u ndezën. Pas një eksplorimi dhe inspektimi më të afërt të tabelës, unë zbulova se disa prej jastëkëve në regjistrat e ndërrimit thjesht lundronin edhe pse ishin të lidhur me rrafshin tokësor. Rezulton se isha me ngut dhe i ngarkova skedarët pa bërë një DRC të fundit (Kontrolli i Rregullave të Dizajnit) pas ndryshimeve të fundit të dyta (mbushje Cu), kështu që disa zona u mbushën në të vërtetë, por nuk ishin të lidhura me asgjë. Kam harruar gjithashtu të rregulloj gjurmën e furnizimit me HV kur lëviz vrimat e montimit …

Epo, pasi ato ishin vetëm disa rregullime të vogla, kapa një tel bodge dhe lidha sendet lundruese.

Alwaysshtë gjithmonë një ide e mirë të marrësh parasysh gabimet e HW dhe t'i rregullosh ato në modelin e PCB -ve, qoftë vetëm për referencë në të ardhmen.

Çmimi i dytë në Sfidën e Dizajnimit të PCB