Kuangalia kwa Tube ya Nixie: Hatua 7 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Niliunda saa mapema mwaka huu ili kuona ikiwa ningeweza kutengeneza kitu kinachofanya kazi. Nilikuwa na mahitaji kuu 3 ya muundo

1. Weka wakati sahihi
2. Kuwa na betri ya siku zote
3. Kuwa mdogo wa kutosha kuvaa vizuri

Niliweza kukidhi mahitaji 2 ya kwanza, hata hivyo ya tatu ni kidogo. Unaona muundo huu umekaa kwenye mkono wako, lakini hauwezekani. Ninataka kupita juu ya mchakato wa kubuni na kuonyesha kile kilichoenda sawa na kibaya katika mradi huu. Nitaweka faili za kutumia, lakini kama nitakavyoelezea ningependekeza ubadilishe chaguzi kadhaa za muundo wakati wa kutengeneza mfano wako mwenyewe.

Onyo la Usalama

Mradi huu unajumuisha kufunga kifaa kwenye mkono wako ambacho hutoa 150V DC. Hii itaumiza sana au kusababisha jeraha ikiwa hautazingatia.

Hatua ya 1: Sehemu Zinazohitajika

Unapobuni saa yako unahitaji kuanza kwa kuchagua vifaa vyako.

Mirija ya Nixie

Ndogo ni bora zaidi. Nilikuwa IN-17 ambayo ina alama ndogo ya miguu, lakini ni ndefu kabisa. Bomba ambayo ina risasi inayotoka chini ya nambari inaweza kubana katika eneo dogo.

Usambazaji wa Umeme wa Voltage ya Juu

Kwa kuwa hii ina nguvu ya betri, tunahitaji kubadilisha ~ 3V hadi angalau 150V. Nilitumia bodi ya Taylor Electronics 1363. Inawezekana kuunda bodi yako mwenyewe, lakini utahitaji kuzingatia sana muundo huo. Kutumia bodi iliyojengwa hapo awali iliniruhusu kupungua saizi ya bodi hiyo hadi nusu ya kile ingekuwa na kuuza mkono, na kuishia kuwa na ufanisi zaidi na kupigia kidogo kuliko muundo wangu.

Swichi za Voltage ya Juu

Udhibiti mdogo zaidi hukimbia 3-5V, sio 150V. Ili kuunganishwa nao tunahitaji rejista ya mabadiliko, transistors au kifaa kingine cha kubadili chenye uwezo wa voltage kubwa. Nilitumia HV5523 Shift Register kwa bodi hii - kiufundi zinahitaji mantiki ya 5V lakini nikaona wamefanya kazi 3.3V bila suala.

Mdhibiti mdogo

MCU ndogo zaidi ambayo ina pini za kutosha kuendesha vifaa vyako vyote inahitajika. Usitumie ATMega2560 kwa hii kwani ni zaidi ya kuua. Nilichagua ATTiny841 kwa sababu ilikuwa na idadi kamili ya IO inayohitajika na kuunga mkono IDE ya Arduino.

RTC

Ili kuweka wakati sahihi unahitaji chip ya RTC. Nilitumia DS3231.

Sehemu Zingine

• Mdhibiti wa Voltage

• Interface kuweka muda au kuwasha onyesho

  Nilitumia sensorer ya APDS-9960 / sensorer ya ukaribu na mafanikio madogo

• Njia ya kuhakikisha kila kitu kinafanya kazi

  Nilikuwa na bandari ya wazi iliyo wazi na RGB ya LED kuonyesha hali ya kifaa cha sasa

• Unaweza pia kutaka njia ya kuchaji betri bila kuiondoa.

Hatua ya 2: Muhtasari wa Kazi

Nimepakia baadhi ya maelezo yangu ya awali ya kupanga mpangilio wa mzunguko na mchoro wa block wa vitu kuu vya kile nilichoishia kutumia.

Upande wa Voltage ya juu ina HVPS inayosambaza + 150V kupitia kinzani ya sasa ya kizuizi kwa terminal ya Anode ya Kawaida (+) ya Nixie Tubes. Rejista ya Shift inaunganisha kwa kila nambari ya zilizopo. Rejista ya Shift ni kifaa cha Kufuta wazi. Kila pini inaweza kufungwa moja kwa moja ardhini, au kushoto ikikatwa kutoka kwa mzunguko. Hii inamaanisha kuwa miongozo yote iliyokatwa ya bomba la nixie itapima 150V wakati haitumiki.

Upande wa Voltage ya chini una dereva wa 3.3V / nyongeza inayosimamia voltage kutoka kwa betri ya lipo. Hii inafanya mzunguko kuwa 3.3V wakati voltage ya lipo inashuka kutoka 3.7 hadi 3.0V. Basi ya Attiny841 i2C inaunganisha na sensorer ya Ishara na RTC. Haionyeshwi ni kuongozwa kwa RGB na unganisho la serial.

Wakati wa kuendesha MCU itaangalia sensorer ya ishara kwa habari ya ukaribu. Ili kuepuka mkono kutoka kwa kuchochea onyesho inahitaji sensorer kufunuliwa kwa angalau sekunde 1, kisha kufunikwa kwa angalau sekunde 1, halafu kufunuliwa ili kusababisha kitendo. Toleo la kwanza la saa lingeonyesha wakati mara moja kama ilivyoelezewa kwenye picha ya mwisho. Nimeisasisha ili iweze kuwa na uwezo wa kuingia kwenye hali kila wakati kwa kuweka sensor iliyofunikwa kwa muda mrefu.

Hatua ya 3: Ubunifu wa Bodi

Sitakwenda kwa undani sana juu ya jinsi ya kutengeneza PCB kwani tayari kuna habari nyingi juu ya hiyo. Nyayo zingine muhimu za Nixie Tube zinapatikana hapa.

Wakati nilibuni PCB yangu nilibandika bodi mbili ndogo ili kupunguza alama ya miguu ambayo ingekuwa imefungwa kwenye mkono wangu. Nimeona ni muhimu kuchapisha na kukata nakala ya karatasi ya PCB ili kuhakikisha nyayo zangu zote zimepangwa na viunganisho vimewekwa sawa. Kuruhusu nafasi jaribu kuacha pedi za kuzuka kwa i2C na mistari mingine ya data ili kuchunguza au kuuza pia wakati wa kujaribu.

Tai ina huduma ambayo hukuruhusu kupeana modeli ya 3D kwa sehemu, kisha usafirishe kielelezo cha 3D cha bodi yako kwenye programu nyingine. Ilikuwa buggy wakati nilikuwa naitumia lakini bado ni muhimu sana kuhakikisha kuwa hakuna sehemu zitakazoingiliana.

Ili kuokoa nafasi sikujumuisha chaja ya betri ndani ya saa. Badala yake nina viunganishi vya kike vya DuPont upande wa saa. Picha ya mwisho ya seti hii inaonyesha wiring niliyotumia. Upande wa kushoto uko ndani ya saa, kulia ni nje. Ili kuchaji saa unaunganisha waya za nje zaidi na chaja ya nje. Mstari wa hudhurungi karibu na hasi ya betri inawakilisha nafasi iliyofungwa ili kuzuia kuingiza sinia nyuma. Ili kuwasha saa unatumia kebo ndogo ya kuruka (kijani kibichi) kuziba betri + kwa VCC ya mzunguko halisi. Hii inatoa kutofaulu haraka ikiwa kuna shida. Kwa sababu ya mpangilio hauwezi kufupisha kwa bahati mbaya au unganisha mzunguko nyuma.

Hatua ya 4: Mkutano wa PCB

Niliamuru bodi zangu kutoka kwa OSHPark kwa sababu zilikuwa za haraka sana, za bei rahisi na zilikuwa na rangi nzuri ya zambarau: D.

Pia unapata 3 ya kila bodi, kwa hivyo unaweza kutengeneza saa 2 na uwe na bodi ya tatu ya kupima.

Fanya vifurushi vya QFN na hewa moto kwanza, halafu suuza mkono kila kitu kingine kuanzia na vitu vidogo. Usifanye waya yako ya Nixie au HVPS. Ikiwa una stencil ya solder na oveni ya kibano basi unafanya vizuri. Tumia mita ya ohm kuangalia kaptula kwenye PCB yako. Ikiwa unapima katikati ya upinzani wa juu unaweza kuwa na mabaki mengi ya flux kwenye bodi. HV5523 ina pini nzuri sana na huwezi kuona ikiwa zimefungwa chini ya IC. Ipe bodi yako nafasi ya kupoa ikiwa unaifanya tena kwa muda mrefu.

Mara tu vifaa vya chini vya voltage vimekusanyika, endesha programu ambayo itazunguka kwa tarakimu zote kwenye rejista ya zamu. Tumia kichambuzi cha mantiki au multimeter kuthibitisha kuwa pini zinavutwa CHINI wakati inatarajiwa. Pia hakikisha RTC yako na vifaa vingine vinajibu kama inavyotarajiwa.

Solder HVPS, halafu mirija ya nixie. Kwa solder ya Nixie Tubes 1 mguu kwa wakati na usiache moto kwa muda mrefu sana. Ikiwezekana shika mguu kati ya PCB na glasi na koleo ili kutenda kama heatsink. Wape mirija nafasi ya kupoa kati ya kuunganisha kila mguu.

Ikiwa una shida na sehemu haifanyi kazi na haujui ikiwa ni pamoja ya solder, unaweza kujaribu kutuliza "mdudu aliyekufa". Ondoa chip kutoka kwenye ubao na utumie waya laini kwa solder kwa kila pedi moja kwa moja. Hakikisha unatumia waya na mipako ya enamel ili hakuna waya fupi pamoja.

Hatua ya 5: Ubunifu wa Kesi

Kutumia kazi za Eagles MCAD ni rahisi kupata modeli ya 3d ya mzunguko ili kujenga kesi karibu nayo. Kamba za saa za kawaida zinapatikana katika duka la dawa / idara. Ikiwa umefanya mashimo ya kufunga kwenye PCB yako unaweza kuunda msimamo katika mfano wako na funga haraka bodi. Usumbufu wangu uliishia kukatwa na bomba la Nixie na haukutumika - nilitumia Sugru kuhakikisha inakaa sehemu moja.

Hatua ya 6: Faili za Mradi na Matatizo Yanakabiliwa

Faili za Tai na Solidworks

Msimbo Mkali zaidi

Nimeunganisha faili zote nilizozifanya wakati nikifanya kazi kwenye mradi huu. Hizi zimepakiwa kama ilivyo, hakuna uhariri au polishing. Sijui ikiwa hii ni nzuri au mbaya … Unaweza kuona muundo wangu, muundo wa bodi, faili za Solidworks na nambari ya Arduino. Nimeelezea ni chaguo gani nilifanya, na faili hizi zinapaswa kukusaidia kuona jinsi ya kutekeleza chaguo hizo katika saa yako mwenyewe.

Katika faili za Eagle HV.brd ina nyayo za nixie, HV5523, kontakt ya HVPS na APDS-9960. APDS-9960 iko kwenye ukurasa wa pili kwani imenakiliwa kutoka kwa faili ya bodi ya kuzuka ya Sparkfun 9960. Schematic.brd ina vitu vyote vya chini vya voltage. Nadhani maktaba zinazohitajika zote zimejumuishwa.

Folda ya Solidworks ni fujo kubwa - Uuzaji nje kutoka kwa tai uliunda faili za kibinafsi kwa kila kontena, na kutupa kila kitu. "Assem8" ni faili ya kutazama kuona kila kitu kimepandishwa na kukusanywa. Folda za "Hamisha" ni faili za STL zilizo na vigezo tofauti kutoka kwa upimaji.

Mchoro wa Arduino katika nambari ya kwanza ndio unaonyeshwa kwenye video kwenye ukurasa unaofuata na ndio inayotumika kwa hati zote kwenye hati hii. Kiunga cha pili kina marekebisho mapya ambayo yanajumuisha njia nyingi za kuonyesha. Ikiwa RTC itaweka upya kwenye mchoro huu itaweka wakati hadi saa 12 jioni kwenye umeme unaofuata. Hii ni kwa hivyo saa inaweza kutumika kama saa ya dawati ambayo huingizwa kila wakati.

Ukiamua kutumia faili zangu kama mwanzo, unapaswa kujua maswala kadhaa ambayo sijatatua.

1. APDS-9960 haiendani na Attiny Arduino Core. Ugunduzi wa ukaribu unafanya kazi, hata hivyo siwezi kupata nambari hiyo kwa kupiga picha kwa uaminifu kwenye ishara ya kukatiza kwa ishara.
2. Kichwa cha ISP kinaonekana na moja ya pini haikuunganishwa.
3. Kichwa cha ISP VCC huenda upande usiofaa wa mdhibiti wa voltage. Ikiwa hii haijatengwa mdhibiti wa voltage atakaanga mara moja
4. Mmiliki wa betri ya CR anapishana na kichwa cha i2C kwa mm chache

Hatua ya 7: Matokeo ya Mwisho

Mwisho wa odyssey hii nina Nixie Watch inayofanya kazi. Inatumika, lakini ni dhibitisho la dhana kuliko saa ya kila siku. Bodi ya pili ilibadilishwa kuwa saa ya dawati na bodi ya tatu iliharibiwa wakati wa mchakato wa ujenzi.

Viungo muhimu ikiwa utajaribu kuunda saa yako mwenyewe:

Kikundi cha Google cha Nixie Tube

Orodha ya kucheza ya EEVBlog Nixie

Tai kwa kuuza nje kwa Fusion