Endnu et andet Nixie -ur: 6 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Jeg har altid ønsket mig et nixie -ur, der er bare noget ved de glødende tal, der fascinerer mig. Så da jeg fandt nogle ikke for dyre IN12'er på ebay, købte jeg dem, undrede mig over dem, da jeg modtog dem, men opdagede snart, at for at kunne lave et ur af dem ville jeg have brug for nogle flere ting. Da jeg ikke rigtig kunne finde et bræt, der ville opfylde mine nøjagtige specifikationer og ønsker, lagde jeg rørene i en skuffe og glemte dem alt andet end.

Indtast JLC PCB med ufatteligt lave priser, jeg besluttede til sidst at lave min egen.

Forbrugsvarer

6x IN12 nixie -rør (andre virker muligvis, men kræver ændringer på printkortet)

6x SN74141 eller K155ID1 BDC-til-decimal dekoder

6x 1,5kOhm modstand

4x 180kOhm modstand

4x MPSA42 højspændingstransistor

4x 5 mm neonlampe (du kan også bruge orange lysdioder, men det er lidt imod ånden her)

4x 74HC595 skifteregister

2x 470nF keramisk kondensator

1x LM7805 5V regulator

1x Step-up HV-forsyning

1x DC tønde stik

1x Wemos D1 Mini

Trin 1: Design af printkortet

Da jeg er en stor fan af open source -software, brugte jeg KiCad EDA til at designe printkortet. Jeg udforskede forskellige nixie -urdesigner på google og besluttede at bruge de russiske K155ID1 -drivere i kombination med 74HC595 skifteregistre. Hjernen i driften er Wi-Fi-kompatibel Wemos D1 mini. Da jeg fandt et ganske billigt HV step up kit på ebay, besluttede jeg ikke at gøre det på tavlen selv. Jeg havde også de fleste komponenter allerede ved hånden, og at designe en trin -up -konverter ville betyde at købe et par ekstra. Måske næste gang.

Jeg ved, at der er ganske mange mulige forbedringer både i skematisk og i PCB -layoutet, men det var første gang, jeg faktisk arbejdede med KiCad, og jeg fokuserede mere på slutproduktet.

Efter at have afsluttet skematikken og prøvet den på et brødbræt begyndte jeg at lægge printkortet. Dette er en kunst for sig selv og et ret bredt emne, så jeg vil ikke gå ind for mange detaljer her. Der er nogle gode og dybtgående videoer online.

Hele KiCad -projektet er tilgængeligt på min GitHub.

Trin 2: Få fremstillet printkortet

Efter dobbelt og tredobbelt kontrol af dit design er det tid til faktisk at fremstille det. Jeg plejede at gøre det derhjemme med termisk blækoverførsel og Fe3Cl, men den proces er ret rodet, kræver meget forberedelse og har efter min erfaring ret uforudsigelige og inkonsekvente resultater. Så som nævnt valgte jeg et professionelt bestyrelseshus. JLC PCB (ikke sponsoreret) tilbyder gode priser, og hvis du er villig til at vente den lange leveringstid (eller betale 10 gange mere for forsendelse end brædderne) kan du faktisk få et professionelt produkt, der ikke bryder din bank. Bestyrelsen giver gode trin-for-trin instruktioner om, hvordan du eksporterer og uploader gerber-filer, og inden du forpligter dig, kan du tjekke dit design igen i online gerber viewer. Det eneste du skal gøre er at vente på, at printkortene bliver fremstillet og leveret. Her er en flot gennemgang af fremstillingsprocessen. Hvis du laver en engangstilbud, kan du tænke over, hvad du skal gøre med 4 PCB'er, da det mindste, du kan bestille, er 5.

Trin 3: Lodning

Når PCB'erne er leveret, er det tid til at lodde lidt, startende fra de mindste (eller laveste profil) komponenter fulgt op af de større.

Hvis jeg gør noget større end bare et par komponenter, bruger jeg altid en stykliste (BOM), KiCad har endda et godt plugin til at eksportere en interaktiv stykliste.

Trin 4: Programmering af ESP

Jeg lavede programmeringen i VS -koden og forsøgte at gøre firmwaren ret fleksibel. I øjeblikket fungerer det, men der er meget plads til forbedringer og flere funktioner.

Den fulde kode er tilgængelig på github:

Trin 5: Lav et kabinet

Jeg designet oprindeligt bare en simpel kasse til at blive 3D -printet som et kabinet, men jeg håber at lave et meget pænere træindretning et stykke tid fremover.

Normalt bliver de midlertidige løsninger permanente …

Trin 6: Debugging

Så. Tavlen er klar, firmware uploades, og det er tid til at tilslutte mikrokontrolleren og sætte den på væggen!

Bortset fra at to af rørene ikke lyste op. Efter lidt udforskning og nærmere inspektion af tavlen fandt jeg ud af, at nogle af puderne på skifteregistrene bare svævede, selvom de var forbundet med jordplanet. Det viser sig, at jeg havde travlt og uploadede filerne uden at lave en sidste DRC (Design Rules Check) efter sidste sekunds ændringer (Cu fill), så nogle områder blev faktisk fyldt, men ikke forbundet til noget. Jeg glemte også at rette HV -forsyningssporet, når jeg flyttede monteringshullerne …

Da det bare var nogle mindre rettelser, greb jeg noget hultråd og forbandt de flydende ting.

Det er altid en god ide at tage HW -fejlene til efterretning og rette det i PCB -designet, hvis det kun er til senere brug.

Anden pris i PCB Design Challenge