Однотрубные часы Nixie в стиле Фаберже: 6 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Эти часы Nixie стали результатом обсуждения одноламповых часов на странице поклонников Nixie Clocks в Facebook.

Одноламповые часы не пользуются популярностью у некоторых любителей никси, которые предпочитают четырех- или шестизначные трубчатые часы для удобства чтения. Одинарные ламповые часы показывают время в последовательности H, H, M, M, и повторяются, но их очень легко привыкнуть к формату отображения. Их можно запрограммировать на разные цвета RGB для каждой функции времени, а также для отображения температуры и влажности.

Многие однотрубные часы имеют базовый формат: они монтируются в плексигласовых, деревянных или металлических корпусах с торчащей из них трубкой. Я хотел сделать свои несколько отличными от других, и мне пришла в голову идея часов в стиле Фаберже с оболочкой из скорлупы страусиных яиц.

С самого начала возникло несколько проблем, основная из которых заключалась в попытке найти комплект или печатную плату, которые поместились бы внутри корпуса и оставили достаточно места для установки лампы. Комплект часов SN18 от PV Electronics идеально подходит и отвечает требованиям. Он может быть построен либо с трубкой IN-18, либо с трубкой Dalibor Farny's R | Z568M.

Следующим критерием была какая трубка? Я использовал самые разные лампы Nixie в своих часах, от маленького IN-17 до 30-миллиметрового разряда ZM1040 и несколько промежуточных, включая вид сбоку, вид сверху и перевернутые трубки дисплея. Этим часам требовалась трубка для выписок, и я выбрал IN-18 с размером цифр 40 мм, диаметром 30 мм и высотой почти 70 мм.

Итак, это основа часов, а теперь приступаем к строительству!

Приношу свои извинения, если это кажется долгим, но я хотел включить подробности шагов, которым нужно следовать.

Шаг 1: Строительные материалы

1 x Скорлупа страусиного яйца - Ebay

1 x комплект часов SN18 Nixie - фотоэлектрическая электроника

1 х IN-18 Nixie Tube - Ebay

3 однополюсных переключателя (с гайками) - Farnell

1 x оранжевый 3 мм светодиод - Farnell

1 x зеленый светодиод 3 мм - Farnell

12-жильный ленточный кабель 300 мм - Hobbytronics

Термоусадочные трубки диаметром 150 мм x 3 мм - Farnell

1 переходной кабель USB B на USB A - Любой компьютерный магазин

Гнездо для установки на стереопанель 3,5 мм - 1 шт. - Farnell

1 латунная ремонтная труба 1/2 "x 3" - Магазины сантехники

4 латунных фланцевых гайки 1/2 дюйма

1 латунный соединитель для резервуаров 3/4"

1 латунная гайка с фланцем 3/4 дюйма

1 латунный диск 50 мм x 6 мм - Металлургические склады

Круглый латунный пруток 22 мм

Круглый латунный пруток 14 мм

Круглый латунный пруток 6 мм

Плоский латунный стержень 5 мм

24 латунных винта с коротким куполом и головкой диаметром 3 мм

3 латунных винта с куполообразной головкой 3 x 30 мм - Ebay

Дерево для базы - То, что у меня было завалялось

1 шт. ПЭТ-круг диаметром 1 x 67 мм - у меня было что-то из предыдущего проекта

Оливки для латунных трубок 3 x 35 мм - Магазин сантехники

Буковый дюбель 35 мм или аналогичный - Сделай сам или в магазине древесины

Т-гайки 3 x 3 мм - Товары для хобби или Ebay

3 x маленькие шурупы по дереву

Цепочка из тонкой латуни 500 мм - Ebay

Латунный бандаж для бойлера размером 500 мм x 1/4 дюйма - поставщики для моделирования паром

1 м x 3/16 дюйма латунный бандаж котла

2 части эпоксидного клея

1 банка прозрачного акрилового спрея - Магазин автоаксессуаров

Тонкая пленка из пенопласта - Магазин ремесел

Шаг 2: корпус часов

Яйца Фаберже всемирно известны и чрезвычайно ценны, одно из них было продано на аукционе в 2007 году за 18,5 миллионов долларов. Мое - это всего лишь простое страусиное яйцо, которое было немного придумано, чтобы выглядеть дорого, и я не думаю, что оно будет стоить столько!

Страусиные яйца имеют размер примерно 150 мм x 110 мм (6 дюймов x 4,3 дюйма), поэтому внутри я выбрал достаточно места для трубки Nixie IN-18.

Итак, что делать с яичной скорлупой? Я видел несколько очень сложных рисунков, многие из которых были представлены здесь, в Instructables, и решил попытаться сохранить простоту в контексте, а также функциональность. Двери, которые открываются для просмотра трубок Nixie с переключателем, который прерывает подачу трубок в закрытом состоянии, были моей основной идеей с некоторыми украшениями на них и основной части корпуса, но навешивание дверей на петли оказалось слишком сложным и отвлекало бы от чистоты. посмотрите, что двери не дали.

Решая, как я собираюсь начать дизайн яйца, я посмотрел на множество работ других и был впечатлен сложностью некоторых рисунков. Мои ограниченные навыки и незнание гравировки никак не могли подражать тому, что я видел, поэтому я выбрал внешнюю отделку корпуса.

Когда я рассматривал резьбу по яичной скорлупе, я увидел, что у многих людей, делавших это, было приспособление для удержания скорлупы, и они могли вращать скорлупу во время работы. Я решил, что сделаю простую деревянную раму, которая будет удерживать яйцо на месте с присосками на обоих концах, причем на одном конце будет пружина, которая прикладывает некоторое давление, чтобы удерживать скорлупу на месте. Присоски доступны в упаковках разных размеров, и у меня есть несколько чашек 30 мм и 40 мм. Изготовление рамы было прямолинейным, опорная плита, 2 стойки и 2 деревянных диска. Неподвижный диск имел отверстие с плоским дном, в котором винт для дерева удерживал его на одной из стоек, и в это отверстие также входила присоска. Чтобы усилить давление на оболочку, другой диск был прикреплен к куску дюбеля, и пружина скользила по нему, прежде чем он прошел через отверстие в другой стойке. К нему была приспособлена присоска большего размера, и это был просто случай натяжения пружины, чтобы вставить оболочку. Это было бы здорово, если бы не тенденция к скольжению яичной скорлупы при вращении, поэтому пришлось разработать План II!

Вторая приманка была настолько простой, что я не мог поверить, что не подумал о ней с самого начала!

Он состоит из опорной плиты, единственной стойки с торчащим 20-миллиметровым штифтом по средней линии яичной скорлупы. Скорлупа просто надевается на дюбель и блок, высота которого чуть ниже средней точки яйца, чтобы можно было перемещать карандаш по нему и отмечать скорлупу. Я измерил окружность корпуса на 444,00 мм и установил дюбель в центре 67,20 мм (C = 2 * π * r - транспонировано в - r = C / (2 * π) (да, я обратил внимание на математике !) и нарисовал карандашную линию вокруг этого, вращая оболочку. Я просто измерил 74 мм вдоль линии и обозначил начальную точку деления, измерил и снова повернул на то же расстояние и снова пометил, пока у меня не будет 6 одинаковых отметок. по окружности. Чтобы получить сегменты, я просто перемещал карандаш по блоку от отметки, пока не достиг «короны» яичной скорлупы, и повторял все остальные отметки. Звучит сложно, но если вы посмотрите на фотографии Вы увидите, насколько она проста на самом деле.

Позже я обнаружил, что это в настоящее время в разработке. Наверное, было бы не по средствам!

Следующим шагом было разрезать скорлупу, чтобы освободить детали. Dremel делает ультратонкие отрезные диски, и у меня их довольно много вместе с оправками, необходимыми для их удержания, у меня также есть алмазные отрезные круги, так что это был случай, который подойдет лучше всего.

Пылезащитная маска необходима для этой задачи вместе с некоторой формой вытяжки возле зоны резки. Я использовал для этого свой магазинный пылесос после того, как сделал широкую насадку из картона, которая могла бы поместиться рядом с зоной резки. Я опробовал оба отрезных диска на запасном куске скорлупы, о котором просил поставщика, и отрезанные диски оказались лучшим решением для надрезов в скорлупе. Они довольно быстро изнашиваются, но эффективны.

Теперь оболочка вырезана и готова к следующему этапу - установке ее на основание. Поскольку в корпусе имеется 20-миллиметровое отверстие в месте «выдувания», это идеально подходит для соединения с основанием. Несколько поролоновых колец, а затем контргайка, чтобы удерживать его на месте. Не затягивайте слишком сильно, допускайте легкое движение, иначе есть риск повредить корпус.

Внутренняя часть корпуса имеет прикрепленную к нему мембрану, которую нужно было осторожно удалить с видимых областей, поскольку я распылял внутреннюю часть прозрачного акрила, чтобы сделать его частично отражающим, я не делал нижнюю половину корпуса (вне поля зрения) Я удалил эту мембрану с помощью грубой стальной мочалки и, удерживая оболочку напротив источника света, чтобы посмотреть, есть ли какие-нибудь участки, к которым еще были прикреплены кусочки мембраны. При выполнении этой части наденьте респиратор. Вы можете увидеть мембрану на фото, где основная оболочка находится на постаменте.

Шаг 3: Древесный лом пригодится

Изделия из дерева для основания.

У меня было много обрезков (или это обрезки?) Из твердой древесины, которые я накопил при изготовлении других оснований для часов, поэтому я превратил их в клетчатый блок, выровняв их по квадрату и склеив в два чередующихся слоя, чтобы получить шахматную доску воздействие на торцы блока. Я нарисовал на блоке как можно больший круг и примерно вырезал его лобзиком. Я отметил центр и просверлил отверстие 10 мм для его крепления в патроне своего токарного станка с помощью куска стержня с резьбой и гайки с фланцем, обычная гайка и шайба тоже делают эту работу. Одна вещь, которую я забыл принять во внимание, это зазор до станины токарного станка, к счастью, мне это сошло с рук, так как самая широкая часть шероховатого круга не попала в него на 1 мм!

Мне пришлось установить инструмент так, чтобы он немного выступал из стойки для инструмента, а затем начал удалять отходы с круга. Мне пришлось делать очень тонкие надрезы, пока я не добился их круглой формы, а затем разрезать их до нужного диаметра, Затем нужно было скруглить внешние края фрезером и сверлом. У меня нет фрезерного стола, поэтому я установил фрезерный станок под столом, на котором стоит моя торцовочная пила, после вырезания отверстия, которое позволило бы поднять фрезу над поверхностью. Я прикрутил кусок дерева к радиусу теперь уже круглой базовой части, чтобы облегчить скругление. Я осторожно сдвинул основание по дереву, пока оно не коснулось круглого сверла, а затем повернул его против часовой стрелки, осторожно подавая его по кругу. Как только это было сделано, я перевернул его и подобрал другую сторону. Основание было повторно установлено на токарном станке для шлифования поверхностей и кромок, чтобы получить гладкую поверхность для последующего нанесения прозрачного акрила.

Отверстия для кнопок и корпусов светодиодов размечены и просверлены. Обычно с основанием из цельного дерева я создавал полость, в которой размещалась бы печатная плата, но в этих часах я сделал небольшую полость, ведущую к отверстиям для каждой функции. Я вырезал выемку для опорной плиты, которая закрывала бы все на дне и придала ей аккуратный вид. Нижняя крышка изготовлена из прозрачного листа ПЭТ толщиной 1 мм и с одной стороны покрыта черной акриловой краской. Для этого нет отверстий под винты, так как он удерживается на месте тремя ножками, прикрученными к основанию.

Еще одной задачей, которую необходимо было сделать, была розетка для кабеля питания и гнезда GPS. Простая выемка была фрезерована на заднем крае основания часов с помощью инструмента, который я сделал специально для этого, и фигурной латунной пластины, навинченной на плоскую поверхность с кожухом, который я всегда стараюсь подгонять к выходным пластинам на моих часах. Я просверлил отверстие в углублении для кабелей.

Чтобы установить плату часов в корпус, мне нужно было сделать диск, который бы плотно входил в корпус и не нуждался в фиксаторах, чтобы удерживать его на месте. Так как у меня не было под рукой подходящей фанеры, но у меня было 3 мм моделирующего слоя, я вырезал 4 диска и склеил их вместе, просверлив центральное отверстие диаметром 10 мм, которое позже будет использовано для его механической обработки. Слой для моделирования очень легкий, поскольку он предназначен для использования в авиамоделизме и достаточно гибкий. При склеивании дисков я чередовал укладку слоя, чтобы придать ему большую прочность. Я обнаружил, что скорлупа страусиных яиц не совсем круглой после обработки диска до необходимого диаметра, и пришлось немного сбрить поверхность, чтобы хорошо вписаться в скорлупу. Мне также пришлось сделать небольшой конус, чтобы компенсировать внутренний изгиб корпуса. Как только он был обработан до нужного диаметра, мне нужно было вырезать центр, чтобы он соответствовал трубной пластине, и разметить крепежные отверстия, которые будут удерживать плату на нижней стороне.

Я использовал модифицированный резак для резервуаров, чтобы сделать два основных диаметра, по одному с каждой стороны диска, прежде чем установить его в токарный станок, чтобы удалить излишки, которые позволили диску вырваться из центральной части. Я поместил печатную плату в отверстие на нижней стороне и разметил отверстия для винтов для крепления ее к диску.

Шаг 4: немного работы с медью

Из моих предыдущих инструкций вы заметили, что мне нравятся латунь и дерево в конструкции часов Nixie Clock. В этих часах используется довольно много латунных деталей. Опорная стойка для корпуса, пояс котла и вертикальные ребра, кнопки и панель розеток на задней части часов.

Я использую в своих часах много латунной сантехники, а также стандартную латунь, модифицируя ее, чтобы она стала декоративной и функциональной. Это дешевый способ сделать что-то по сравнению с покупкой круглого латунного прутка большого сечения и необходимостью механической обработки большей части, чтобы получить тот же результат.

Колонна изготовлена из ремонтной трубы и крепится к деревянному основанию и основанию яичной скорлупы.

Для этого я использовал латунный фланцевый соединитель бака и гайки, которые были припаяны к секции ремонта латунной трубы. Тот, что на дне раковины, был слегка выпукл, чтобы соответствовать изгибу раковины. Между гайкой фланца и кожухом находится вспененный лист, который принимает любые отклонения и позволяет приложить некоторое давление, чтобы надежно удерживать кожух, не повреждая его при прямом контакте. Мне пришлось ступить контуры между фитингами, так как когда я пытался добиться гладкой отделки развертки от трубы до верхнего фитинга, резьба контргайки и фитинга бака оторвалась, я просто вырезал прямую выемку, чтобы сделать их исчезнуть и зачистить наждачной бумагой. Другой конец латунной трубки имел латунный диск диаметром 40 мм, который зажимался между двумя меньшими гайками фланца резервуара. На нижней стороне этого диска есть резьбовые отверстия 3 x 3 мм для шурупов, которые проходят через деревянную секцию для надежной фиксации. Я разгладил гайку верхнего фланца, чтобы она выглядела менее индустриально, поставив радиус между шестигранником и его гранью.

. Я также добавил более узкую ленту бойлера (3/16 дюйма) от «чашки для яиц» под яйцом до «пояса» по окружности. Чтобы получить ровное отверстие в них, я сделал небольшую приспособление, в которое я вставил ленту для сверление отверстий по 3 мм с каждого конца. Я скругил концы, прикрепив их к отверстиям и повернув против фрезы. Я сделал отверстия 2,4 мм в «чашке для яиц» с интервалом 60 градусов, нарезал 3 мм и закрутил более узкую. Это звучит проще, чем кажется, поскольку их нужно было просверлить под углом, и мне удалось сломать 2 сверла, сделав это. Чтобы подогнать вертикальную полосу к поясу, я приспособил ее и установил все квадраты, прежде чем отмечать положение Ребра на «поясе». Я просверлил отверстия 2,4 мм в обоих и нарезал на них резьбы до 3 мм. Я прикрепил несколько винтов с цилиндрической головкой к стыку и припаял их на место для дополнительной безопасности. Затем стыки были зашлифованы гладкой внутренней стороной. Я припаял два маленьких латунных блока к концам пояса, о один с отверстием с зазором 3 мм, а другой - с резьбой для латунного винта 3 мм, с помощью которого лента крепится к корпусу.

Удаленное управление часами от платы означало, что мне пришлось делать для них кнопки. На чертеже показано, как они были спроектированы. Они просто вставляются в отверстия в основании и заделываются эпоксидной смолой, а проводка возвращается к плате через опорную стойку. То же самое касается светодиодных индикаторов для функций DST и GPS SYNC, пары 10-миллиметровых латунных стержней с отверстиями для светодиодов. «Линза» представляет собой наполнитель из эпоксидной смолы, перемешиваемый для получения мелких пузырьков воздуха, которые рассеивают свет от светодиодов. Вот инструкция, которую я написал о том, как это сделать.

Ножки для основания сделаны из маслин, кусочка букового дюбеля и Т-образных гаек так же, как и у часов Tantalus, но немного меньшего размера. Вместо того, чтобы приклеивать оливки к штифту, я стучал ими по штифту молотком, просверливал небольшие отверстия в оливке и забивал в них несколько вырезанных штифтов панели, пока они не оказались на одном уровне с поверхностью. При подгонке ступней они находятся сзади, чтобы их не было видно.

Т-образные гайки 3 мм можно приобрести в большинстве хобби-магазинов и модельных магазинов.

При установке платы часов на опорный диск я заметил, что между трубной пластиной и трубной доской есть зазор. Чтобы скрыть это, я сделал кольцо из ленты 1/4 дюйма, чтобы она подходила к ней. Согнуть бандаж до размера трубной пластины было проще простого, поскольку диаметр банки WD40 был точно таким же, как диаметр трубки. Я обернул медную петлю вокруг ленты и затянул ее, скручивая провода вместе, тогда это был просто случай пайки стыкового соединения. Это должно было быть на задней стороне пластины трубки и не было видно.

Я спрятал передний срез кожуха с помощью 3-миллиметровой латунной трубки, согнутой по форме, и подпилил заднюю часть трубки, чтобы оставить ее в виде секции канала. Я обработал его алмазным резаком диаметром 2 мм, чтобы он аккуратно прилегал к краю раковины.

Я снизил уровень деревянной трубной пластины и добавил внутреннюю латунную ленту, сделанную из обвязки котла 1/4 дюйма, которая дала лучший вид внутренней части корпуса. Соединение скрыто за трубкой диаметром 3 мм для светодиода RGB на верх оболочки..

Дополнительный светодиод RGB, который украшает верхнюю часть корпуса, был изготовлен аналогично крышке датчика температуры, сделанной для часов Victorian Tantalus, и я сделал небольшой адаптер для его крепления на корпусе с отверстием 3 мм, просверленным в заглушке, которая находился на внутренней стороне кожуха для трубы с проводкой для светодиода RGB. Электропроводка проходит через отрезок латунной трубки диаметром 3 мм, изогнутый так, чтобы соответствовать внутренней части корпуса. Трубка просто вставляется в заглушку корпуса RGB, чтобы поддерживать ее вместе с эпоксидной смолой, чтобы удерживать ее на корпусе.

Задняя панель была сделана из 15-миллиметрового латунного плоского стержня, и я добавил кожух для ввода кабеля питания, так как штекер платы должен проходить через него, разъем GPS утоплен в поверхность, а проводка припаяна к задней части..

Шаг 5: Электронная сторона вещей

Электроника в этих часах представляет собой комплект класса SN от PV Electronics, который использует одну трубку Nixie IN-18 для определения времени в этом формате - H, H,, M, M,, повтор. Он отображает цифру десятков часов, затем цифру единиц часов и делает то же самое для минут. Как только вы освоитесь с тем, как это работает, узнать время станет инстинктивно.

Я не буду вдаваться в подробности о комплекте, так как вы можете проверить его по ссылке выше.

Так как же установить элементы управления в яичной скорлупе?

Короткий ответ, нет!

Вы удаляете их к основанию часов, чтобы минимизировать ущерб. Совершенно новый комплект часов для меня, и я уже взламываю его под свои нужды! Кнопки размещены в латунных корпусах на основании с проводкой, идущей вверх по колонне в исходное положение на плате, то же самое касается светодиодов и разъемов блока питания и GPS, которые вынесены на заднюю часть основания.

Еще одним дополнением к плате было добавление второго светодиода RGB к схеме и установка его на верхнюю часть яичной скорлупы в том же стиле, что и мои часы SARA и Tantalus. Я добавил 3 дополнительных резистора на 270 Ом и взял питание со стороны входа существующих резисторов светодиодов RGB, которые поступают от микросхемы PIC с 4 проводами, подведенными через изогнутую латунную трубку с внешним диаметром 3 мм к корпусу наверху яйца..

Было бы неплохо иметь светодиод, который пульсирует секунды в этой конструкции, но нет возможности добавить его в схему. Я надеюсь, что это будет в будущих версиях набора. (Только что выяснил, что комплект можно запрограммировать на это за небольшую дополнительную плату.)

Шаг 6: Теперь все вместе

Вот и часы «Фаберже» целиком и весело «тикают».

На последнем изображении проверяются часы перед добавлением корпуса светодиода RGB, задней панели и полировки латуни.

В целом часы выглядят неплохо, а дополнительный светодиодный индикатор RGB придает им приятный вид.

Я думаю о том, чтобы сделать версию этих часов с двумя лампами, которые будут иметь возможности для измерения времени, температуры и влажности. Поскольку я безнадежен в электронике, мне придется заручиться помощью другого энтузиаста, чтобы заняться электронной стороной дела. Он будет в тех же строках, что и этот, и, надеюсь, у меня будет достаточно обрезков древесины, чтобы сделать для него еще одну основу!

В процессе сборки и составления Инструкции я хранил все фотографии и наброски в папке с пометкой «Шалтай-Болтай» и надеялся, что скорлупа яйца не сильно упадет, пока я не завершил ее.

Я участвую в этом Инструкциях в Большом и Маленьком Конкурсе, так как это самое большое яйцо, которое вы можете получить!

Если вы считаете, что за него стоит проголосовать, сделайте это.