Još jedan Nixie sat: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

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, zadivio se kad sam ih primio, ali ubrzo sam otkrio da bi mi za izradu sata od njih trebale još neke stvari. Kako nisam mogao pronaći ploču koja bi zadovoljila moje tačne specifikacije i želje, cijevi sam stavio u ladicu i zaboravio na njih.

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

Supplies

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 narandžaste LED diode, ali to je ovdje protiv duha)

4x 74HC595 registar pomaka

2x 470nF keramički kondenzator

1x LM7805 5V regulator

1x pojačano visokonaponsko napajanje

1x DC utičnica

1x Wemos D1 Mini

Korak 1: Dizajniranje PCB -a

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

Znam da postoji dosta mogućih poboljšanja i u shemi i u rasporedu PCB -a, ali ovo je bio moj prvi put da radim sa KiCadom i više sam se fokusirao 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 video zapisi.

Cijeli KiCad projekt dostupan je na mom GitHubu.

Korak 2: Proizvodnja PCB -a

Nakon dvostruke i trostruke provjere vašeg dizajna vrijeme je za njegovu stvarnu proizvodnju. Prije sam to radio kod kuće s termalnim prijenosom tinte i Fe3Cl, ali taj je proces prilično neuredan, zahtijeva mnogo priprema i, po mom iskustvu, ima prilično nepredvidive i nedosljedne rezultate. Kao što je spomenuto, odlučio sam se za profesionalnu kuću za pansione. JLC PCB (nije sponzorisano) nudi odlične 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 nudi sjajna detaljna uputstva o tome kako izvesti i učitati gerber datoteke, a prije nego što se predate, možete ponovo provjeriti svoj dizajn u mrežnom pregledniku gerbera. Sada samo trebate čekati da se PCB -ovi proizvedu i isporuče. Evo lijepog pregleda proizvodnog procesa. Ako radite jednokratno, možete razmisliti o tome što učiniti s 4 preostala PCB-a jer možete naručiti najmanje 5.

Korak 3: Lemljenje

Nakon što se PCB -ovi isporuče, vrijeme je za lemljenje, počevši od najmanjih (ili najnižih) komponenti, pa do većih.

Ako radim nešto veće od samo nekoliko komponenti, uvijek koristim troškovnik, KiCad čak ima 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 koja se 3D štampa kao kućište, ali nadam se da ću u budućnosti napraviti mnogo ljepše drveno kućište.

Pa, obično privremena rješenja postaju trajna …

Korak 6: Otklanjanje grešaka

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

Samo što dvije cijevi nisu zasvijetlile. Nakon detaljnog istraživanja i pomnijeg pregleda ploče, otkrio sam da su neki jastučići u registrima pomaka samo plutali iako su bili povezani sa zemljom. Ispostavilo se da sam žurio i učitavao datoteke bez da sam učinio i posljednji DRC (Design Rules Check) nakon posljednje druge izmjene (Cu fill) pa su neka područja zapravo popunjena, 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 dobra ideja uzeti u obzir greške HW -a i popraviti ih u dizajnu PCB -a, makar samo za buduću upotrebu.

Druga nagrada na PCB Design Challenge -u