Сделайте часы Nixie с Arduino в деревянном корпусе из МДФ: 11 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

В этой инструкции я покажу, как сделать часы Nixie на Arduino по схеме, которая настолько проста, насколько это возможно. Все они заключены в деревянный ящик из МДФ. После доработки часы выглядят как изделие: красиво и прочно компактно.

Давайте начнем

Шаг 1. Список деталей и видео-инструкция

Чтобы было понятно, давайте посмотрим список деталей, чтобы сделать этот проект

1. Arduino UNO (1 комплект)

2. Модуль часов реального времени DS3231

3. Повышающий модуль постоянного тока с 12 В до 150 В (1 комплект)

4. Трубка Nixie (6шт)

5. Изоляционная микросхема TLP627-4 (4шт)

6. Резистор 10К

7. Заголовок

8. Макетный кабель

9. Модуль питания 220VAC / 12VDC (1шт)

10. Кнопка (2шт)

11. Древесина МДФ толщиной 3мм (лазерная резка)

12. Клей белый (для дерева МДФ)

13. Постоянная магнитная пластина

Шаг 2: Проектирование схемы

Сделайте схему как на картинке

Для включения лампы Nixie требуется высокое напряжение (около 150 В постоянного тока), но она использует низкий ток (1-2 мА). Повышающий модуль постоянного тока 12VDC -> 150VDC подходит для этого приложения.

Эта схема будет использовать Arduino UNO в качестве основного контроллера, она будет управлять импульсной трубкой через изолирующий чип TLP-627.

60 ламп (из 6 импульсных трубок) подключаются как матричное соединение, это подключение поможет сохранить вывод Arduino -> используйте только 16 выводов от Arduino (10 контактов для столбца, 6 контактов для строки)

Благодаря матричному подключению он может отображать только 1 трубку за раз. Чтобы показать 6 трубок, отображается 1 трубка, затем отключается, затем будет показана следующая трубка, и так далее до 6-й трубки. Часто показывая высокий, человеческий глаз может видеть это как постоянное зрение.

Последовательность отображения будет выполняться кодом Arduino.

Модуль часов реального времени DS3231 используется для отсчета времени (даже при отключении питания он использует аккумуляторную батарею для сохранения времени)

И я использую 2 кнопки, чтобы настроить время

Шаг 3: сделайте изоляцию печатной платы

Я сделал печатную плату для изоляции, чтобы облегчить подключение к Arduino. С контактом заголовка мы можем использовать макетный кабель для простого подключения от печатной платы к Arduino.

Дизайн печатной платы можно скачать здесь, вы можете сделать его самостоятельно

Шаг 4: Сделайте кабель для Nixie Tube

Поскольку трубка nixie потребляет низкий ток, я использую медный провод (взятый от старого трансформатора) для подключения трубки nixie.

С этим медным проводом легко работать: легко паять, высокая изоляция, небольшие размеры, простота прокладки.

Затем шесть газовых трубок соединяются вместе, как в столбце и ряду, как в расчетной схеме. Затем он подключается к печатной плате изоляционной платы.

Шаг 5: Вырежьте корпус из МДФ лазером

Лазерный станок с ЧПУ поможет вырезать древесину МДФ (толщиной 3 мм) точно по размеру. Я создаю каждую деталь, подобранную вместе, а затем буду использовать клей, чтобы исправить их.

Файл дизайна для лазерной резки можно скачать здесь

Примечание: использование Corel Draw для чтения файла дизайна

Шаг 6: сделайте 1/2 коробки

На этом этапе сделайте 1/2 коробки с клеем, затем установите трубку-никси в среднюю раму, а затем установите ее в коробку.

Шаг 7: Установите печатную плату / кнопку и выполните проводку

Установите всю печатную плату в раму из МДФ, также установите кнопку, затем выполните проводку для всех в соответствии с схемотехникой

Подключение на этом этапе затруднено, обратите на это внимание. Возможно, вы получите неправильный порядок подключения для газовой трубки, однако вы можете легко повторно подключить

Шаг 8: Загрузите код

Загрузите код для Arduino

Основной код будет выполнять эту работу: считывать данные в реальном времени с модуля DS3231, а затем показывать их на измерительной трубке через изоляционную печатную плату.

Также можно регулировать время двумя кнопками: при одновременном нажатии двух кнопок (2 числа) секунды будут мигать, дождитесь настройки времени, нажимая кнопку влево или вправо для увеличения или уменьшения числа. Когда закончите регулировку числа в секундах (или не измените число в секундах), тогда количество минут будет мигать (дождитесь корректировки числа), затем число часов будет мигать. По окончании ни одна цифра мигать не будет.

Код можно скачать здесь

Шаг 9: сделайте обратную сторону

Я использую четыре магнитные пластины, чтобы удерживать заднюю боковую пластину МДФ. Это поможет надежно удерживать заднюю сторону без использования клея, чтобы мы могли легко открыть коробку в случае устранения неполадок.

Шаг 10: отрегулируйте время

Нажмите две кнопки одновременно, чтобы начать регулировку времени трубки 6 nixie

Последовательность изменения времени:

1. Нажмите две кнопки, чтобы начать изменение номера.

2. Два числа секунды будут мигать (дождитесь установочного числа).

2а. Если отрегулируйте, нажмите кнопку влево / вправо, чтобы увеличить / уменьшить число

2b. Если не отрегулируйте, ничего не делайте

3. Подождите некоторое время, два числа минуты будут мигать (подождите, пока не появится число регулировки).

3а. Если отрегулируйте, нажмите кнопку влево / вправо, чтобы увеличить / уменьшить число 3b. Если не отрегулируйте, ничего не делайте

4. Подождите некоторое время, два числа часа будут мигать (дождитесь установки числа) 4a. Если отрегулируйте, нажмите кнопку влево / вправо, чтобы увеличить / уменьшить число

4b. Если не отрегулируйте, ничего не делайте

5. Все цифры не будут мигать при просмотре часов.

Шаг 11: сделайте маску

Мой друг сказал мне, что деревянная поверхность МДФ выглядит не так красиво, поэтому я решил использовать для этих часов дерево со шпоном. Также сделайте имя тега для часов.

Финал, часы выглядят идеально:)