Faux Nixie Tube Clock: 7 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Sa pamamagitan ng Zachary GoodeFollow Higit Pa ng may-akda:

Tungkol sa: Mas matanda ako sa ASU na nag-aaral ng robotiko at paggawa ng pelikula. Gustung-gusto kong gumawa ng mga bagay at tumugtog ng musika. Palagi akong nagtatrabaho sa maraming mga proyekto sa isang naibigay na oras. Karagdagang Tungkol sa Zachary Goode »

Gusto ko ng retro tech. Napakasarap na maglaro kasama ang mas matandang tech dahil kadalasan ay mas malaki at mas mahaba ang mga ito kaysa sa mga modernong katumbas. Ang nag-iisang problema sa lumang tech tulad ng Nixie tubes ay ang mga ito ay bihira, mahal, at sa pangkalahatan ay mahirap na gumana. Dahil ang library na malapit sa akin ay nakakakuha lamang ng isang laser cutter para magamit ng publiko, alam kong kailangan kong gumawa ng isang proyekto upang malaman kung paano ito gamitin. Ano ang mas mahusay na bagay na dapat gawin kaysa pagsamahin ang aking pagkahilig sa lumang tech sa mga laser. Ang mga LED "Nixie" na tubo na ito ay mas mura, hindi gaanong mapanganib, at maaaring mapalakas ng lakas ng USB.

Ang template na ginamit ko para sa aking PCB ay ibinigay ni Connor Nishijima sa github (https://github.com/connornishijima/lixie-arduino) Ang aking orihinal na inspirasyon para dito ay ang bersyon na ginawa ng Make (https://makezine.com/projects / led-nixie-display /), ngunit ang PCB ng Connor ay mas mura upang makabuo ng mas maliit ang PCB.

Hakbang 1: Mga Materyales at Tool

Mga Materyales:

Elektronikong:

• Arduino Nano
• 10K Resistor
• Pushbutton
• Toggle Switch
• WS2812B LED's
• Misc Wire
• Mini USB cable
• USB-B extender (karaniwang ginagamit para sa 3D Printers)
• Coin Cell Battery
• Modulong DS3231 RTC

Iba pa:

• 3mm Plywood
• 1/16 "Acrylic
• M3 Screws at Nuts

Mga tool:

• Laser Cutter
• Papel de liha (220 Grit)
• Mouse Sander
• Allen Keys
• Utility Knife
• Super Pandikit
• Solder Reflow Oven (gagana rin ang isang toaster oven)
• Mga Cutter ng Wire
• Panghinang
• 60/40 Lead solder
• Syringe at Mga Tip
• Solder Paste
• Mainit na Pandikit at Pandikit Dun

Hakbang 2: Laser Cutting

Gamit ang mga SVG file (o Fusion360 file) na aking ibinigay, gupitin ang mga piraso ng frame.

Ang mga piraso na may teksto sa kanila ay may isang hiwalay na file na svg na may kasamang teksto dito. Ang mga piraso na ito ay 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, Balik, Ibabang, Itaas.

Kakailanganin mong:

• 4 x 0 (acrylic)
• 4 x 1 (acrylic)
• 4 x 2 (acrylic)
• 4 x 3 (acrylic)
• 4 x 4 (acrylic)
• 4 x 5 (acrylic)
• 4 x 6 (acrylic)
• 4 x 7 (acrylic)
• 4 x 8 (acrylic)
• 4 x 9 (acrylic)
• 1 x Balik (kahoy)
• 1 x Ibaba (kahoy)
• 3 x Button (kahoy)
• 4 x Mga Talampakan1 (kahoy)
• 4 x Mga Talampakan2 (kahoy)
• 1 x Harap (kahoy)
• 2 x Gilid (kahoy)
• 4 x Slot (kahoy)
• 1 x Spacer (kahoy)
• 2 x Nangungunang Takip (kahoy)
• 2 x Nangungunang Puwang (kahoy)
• 1 x Itaas (kahoy)

Sa paggawa nito ginamit ko ang Glowforge sa aking lokal na makerspace, ngunit ang anumang laser cutter ay gagana (Duh!). Kung gumagamit ka ng isang Glowforge ito ang mga setting na gumana para sa akin. Gamit ang kahoy ginamit ko ang 250 bilis, 100 lakas, at 2 pass (para sa mas maselan na mga piraso na maaaring gusto mong gumamit ng mas kaunting lakas at mas mabagal). Para sa pagputol ng acrylic ginamit ko ang 200 bilis, 100 lakas, at 1 pass. Para sa pag-ukit ng kahoy gumamit ako ng 250 bilis, 10 lakas, at 1 pass. Para sa pag-ukit ng acrylic Gumamit ako ng 500 bilis, 50 lakas, at 1 pass. Inirerekumenda ko ang paggalaw sa mga setting at hanapin kung ano ang pinakamahusay na gumagana para sa iyo bago gupitin ang lahat ng mga piraso.

Huwag alisan ng balat ang proteksiyon layer sa acrylic, iwanan ito hanggang sa susunod na hakbang.

Hakbang 3: Paggawa ng Mga Digit

Mag-order o gawin ang PCB para sa mga digit na gumagamit ng gerber o Eagle file na aking ibinigay. Ginamit ko ang mga file ng PCB na binuo ni Connor Nishijima bilang isang batayan, ang nag-iisang pag-edit na aking ginawa ay upang idagdag ang linya ng 5v sa (dahil ang orihinal na mga file ay walang 5V na linya para sa ilang kadahilanan) at binago nang kaunti ang silkscreen. Gamit ang alinman sa isang hiringgilya na puno ng solder paste (ang pinili kong pamamaraan) o isang stencil at isang tool ng spreader, maglapat ng solder paste sa mga pad sa PCB. Kapag ang paglalapat ng solder paste nang kaunti ay napakalayo, kakailanganin mo lamang ang sapat upang maipahiran ang mga pad. Kakailanganin mong gumawa ng apat sa mga ito, at maaaring maging magandang ideya na gumawa ng labis upang subukan o kung sakaling masira ang isa sa kanila. Maingat na ilagay ang WS2812B LED sa mga pad, maingat na tandaan ang oryentasyon ng mga LED. Hindi nila kailangang maging perpekto dahil kapag niluluto nila ang ibabaw na pag-igting ng panghinang na magtuwid sa kanila. Napakahirap alisin ang isang LED kung ito ay nailagay sa mali (ginawa ko ito sa aking unang board at ginugol ng halos isang kalahating oras na sinusubukan itong ayusin nang hindi sinisira ang anuman. Matapos mailagay ang lahat ng mga LED sa board, ilagay ang mga ito sa sumasalamin sa oven, o sa aking kaso isang toaster oven at pagkatapos ay buksan ito MATAPOS mailagay ang mga board. Pagmasdan ang oven sa pagluluto nito, hindi mo nais na lumampas sa 220 degree Celsius o magsisimula kang makapinsala sa board. Ang solder ay dapat magsimulang matunaw sa paligid ng 200 degree Celsius. Kapag natunaw ang mga joint solder, patayin ang oven at hintaying lumamig ito. Huwag subukang alisin ang mga board hanggang sa cooled, kung hindi mo ang LED's ay lilipat at ang board ay masisira. Matapos silang kumpleto inirerekumenda kong i-plug ang mga ito sa isang arduino at paggamit ng isa sa mga halimbawa ng NeoPixel na mga code upang mapatunayan na ang mga board ay talagang gumagana.

Hakbang 4: Programming ang Arduino

I-plug ang arduino Nano sa iyong computer at buksan ang Arduino na kapaligiran. Buksan ang sketch at i-upload ang code, siguraduhin na napili mo ang tamang board at COM port. Kung kailangan mong i-update ang firmware ng orasan maaari mo itong gawin sa pamamagitan ng USB extension cable at huwag i-disassemble ito.

Upang matiyak na ginagamit mo ang pinaka hanggang sa petsa ng code suriin ang aking Github dito:

Hakbang 5: Elektronika

Ikonekta ang lahat ng mga wire sa Arduino Nano tulad ng ipinakita sa Fritzing diagram. I-double check ang lahat ng mga kable bago mag-plug in sa power. Ang pag-aayos ng nasunog na display ng Nixie ay napakahirap at nakakainis na makitungo.

Kapag ang pag-mount ng mga switch ng toggle kakailanganin mong i-sand off ang tungkol sa isang millimeter mula sa tuktok na bahagi (sa gilid na nakaharap sa pagbubuo ng PCB ng Nixies). Ito ay upang maayos silang magkasya nang hindi makagambala sa PCB.

Kakailanganin mo ring pagsamahin ang USB-B cable at ang Mini-B cable. Naghahatid ito ng dalawang layunin, isa upang mapagana ang orasan, at dalawa upang bigyan ka ng pag-access sa USB upang muling maprograma o ma-update ito nang hindi nag-disassemble.

DS3231 Pinout

• SCL - A5
• SDA - A4

Lixie Pinout

DIN - 7

Mga Pindutan

• Oras - 9
• Minuto - 8
• Kulay - 10

Mga switch

• Daylight Savings - 11
• Itinakda ang Oras - 12
• 24 na Oras - 13

Hakbang 6: Pangwakas na Assembly

Matapos ang lahat ng electronics ay masubukan at gumana at ang mga wire ay nalinis, maghanda upang isara ang kahon. I-tape o idikit ang Arduino at RTC upang hindi sila makatapos sa pagpindot sa isa sa mga bolt o iba pang mga wire. Siguraduhin na ang lahat ng dapat na mai-plug in ay naka-plug in. Super Kola ang kahon na nakasara, ilagay ang huling piraso sa huling. Matapos isara ang kahon ipasok ang mga piraso ng paa sa kanilang mga puwang sa ibaba.

Sa puntong ito kailangan mong gumawa ng maingat na pag-iingat upang mapanatiling malinis ang acrylic. Bago alisan ng balat ang proteksiyon na plastik inirerekumenda ko ang paggamit ng guwantes na goma upang maiwasang makuha ang mga langis ng iyong balat sa mga digit. Alisan ng balat ang proteksyon ng plastik at ipasok ang mga numero sa mga puwang sa pagkakasunud-sunod na ito (mula sa harap hanggang sa likuran): 3, 8, 9, 4, 0, 5, 7, 2, 6, 1. Matapos mailagay ang mga digit ilagay ang tuktok na piraso ng puwang sa bawat panig upang panatilihing nakahanay ang numero ng acrylic at pagkatapos ay sobrang pandikit ang tuktok na piraso upang matapos ang orasan. Sa puntong ito tapos ka na sa pagpupulong at handa na upang simulang i-set up ang orasan para magamit.

Hakbang 7: Paano Ito Magagamit

• Upang maitakda ang oras: I-toggle ang set switch upang buksan (tiyakin na ang DST o Daylight Savings Time ay naitakda nang tama) at pindutin ang mga pindutan ng oras at minuto upang baguhin ang oras. Matapos ang oras ay nakatakda i-toggle ang set switch sa off at dapat itong gumana nang tama.
• Upang baguhin ang kulay / pattern na ginamit sa mga digit: Pindutin ang kulay na may label na pindutan
• Upang i-on o i-off ang Daylight Savings Mode: Na-toggle ang switch sa likod na may label na DST
• Upang baguhin sa 24 oras na mode: I-toggle ang switch sa likod na may label na 24HR

Dahil sa ginamit na RTC, dapat mo lamang itakda ang oras kung kailan namatay ang baterya o kapag isinaksak ito sa unang pagkakataon.

Pangalawang Gantimpala sa Faux-Real Contest