Nowoczesny zegar Nixie z połowy wieku: 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Przedmowa: Przede wszystkim chciałbym podziękować wszystkim, którzy głosowali, komentowali i dodawali do ulubionych tę instrukcję. 16 000 wyświetleń i ponad 150 ulubionych pokazuje, że naprawdę Ci się podobało i jestem za to bardzo wdzięczny. Chciałbym również podziękować osobom, które przetłumaczyły go na swój język ojczysty i zamieściły na swoich stronach internetowych. Jednak, jak się okazuje i jak powiedział mi członek personelu instruktażowych, „Poglądy, faworyci, a nawet głosy nie mają wpływu na wybór finalisty”. co jest dość smutne i rozpraszające, więc nawet jeśli ta instrukcja była nr 2 w konkursie „Trash to treasure” według wyświetleń i faworytów, nie dotarła nawet do finalisty i nie wygrała. Jak wierzę, takie podejście ze strony personelu instruktażowego będzie miało poważny wpływ na przyszły rozwój tej strony i osobiście nie planuję dalszej pracy nad dalszym rozwojem oprogramowania lub ulepszeniami sprzętu dla tego instruktażu. Przepraszamy i dzięki za zrozumienie.

To nie jest twój kolejny zegar Nixie, jest zupełnie inny niż wszystkie, które są publikowane w instrukcjach, zarówno wizualnie – bez steampunka, proszę, elektronicznie – bez przerażającego SN74141, rejestrów przesuwnych lub innych starożytnych układów scalonych. Co więcej, dostarczany jest pełny kod źródłowy oparty na języku programowania BASIC!

Poniżej możesz przeczytać małe intro o tym zegarze, jak doszedłem do tego pomysłu, skąd pochodziły części i tak dalej. Jeśli chcesz go po prostu zbudować, możesz spokojnie to pominąć i przejść do następnego kroku.

Mój przyjaciel poprosił o zegar Nixie na swoje urodziny. Sprawdziłem instrukcje i ogólnie internet i jak mówi jakiś autor, zegary Nixie są „plamione” stylem steampunk – wszystkie te zwisające druty, odsłonięte tablice i inne dziwactwa są może fajne, ale przyjaciel po prostu chce mieć zegar Nixie, który po prostu wygląda jak zegar, bez żadnych zobowiązań. Sprawdziłem w internecie, jak wyglądają „prawdziwe”, fabryczne zegary Nixie, ale nie udało mi się ich znaleźć. Udało mi się znaleźć ten zegar tylko Longines: https://www.pinterest.com/pin/594897432006033516/ Wyglądał zdecydowanie fajnie, ale mój przyjaciel był już otruty instrukcjami, podobał mu się projekt z tych dwóch instrukcji: https:/ /www.instructables.com/id/Huge-wood-nixie-clock/ i https://www.instructables.com/id/simple-user-adjustable-DIY-Nixie-Clock/, ale poprosił mnie o «przewinięcie bit» i uczynić go bardziej w stylu lat 50., bez popadania w przerażający steampunkowy design. A więc oto jest i jak widać, mój projekt jest na nich luźno oparty. Postanowiłem jednak zrobić wszystko od podstaw – w tym projektowanie, schematy obwodów, a nawet oprogramowanie. Ponadto udostępniam kod źródłowy za darmo, aby każdy mógł go modyfikować i rozszerzać lub zmieniać funkcjonalność zgodnie ze swoimi potrzebami. Oprogramowanie jest napisane w PicBasic Pro i możesz pobrać bezpłatną wersję próbną kompilatora ze strony melabs.com, jeśli chcesz samodzielnie majstrować przy kodzie, lub po prostu sflashować dołączone pliki HEX – nie są wymagane żadne umiejętności programistyczne.

I jeszcze trochę o logo „Instructables”. Początkowo moim pomysłem było umieszczenie na nim imienia mojego przyjaciela, ale po obejrzeniu szkicu odmówił, mówiąc: „-Jestem jeszcze za młody, aby być upiększonym w metal i kamień”:D Więc jego pomysłem było umieszczenie logo „Instructables” zamiast tego, aby pokazać nasze uznanie dla tej niesamowitej strony internetowej.:)

PS Ten konkretny zegar nie jest na sprzedaż, był prezentem urodzinowym i nie mogę go sprzedać. Jednak ze względu na duże zapotrzebowanie poprosiłem znajomego, aby umieścił go na swojej stronie internetowej Etsy (kliknij ten link) - mam dostępne dodatkowe lampy nixie, więc mogę zrobić jeszcze 3 takie zegary. Pamiętaj, że nie jestem uznanym producentem, więc ich wykonanie może potrwać do 1 miesiąca. Dzięki za zrozumienie.

Krok 1: Zestawienie materiałów i użytych narzędzi

OK, więc teraz mam plany i pomysł, jak to zrobić, ale co z częściami? Potrzebowałem lamp Nixie i wysokiej jakości drewna na obudowę. Poszedłem więc na lokalny pchli targ, czasami pojawiają się tam bardzo dziwne i dziwne rzeczy. Było kilka ofert na używane rosyjskie lampy IN-4, IN-14, IN-16, a nawet IN-18, ale moje oko przykuło tę urodę – czeska Tesla wykonała licznik impulsów (integrator IT2), który wykorzystał wschodnioniemieckie ZM-560 Rurki Nixie. Sprzedawca żądał tylko 30 dolarów za cały licznik impulsów, który był absurdalnie tani, ale był ku temu dobry powód, jak się okazało, licznik został już uratowany, więc w środku nie pozostała żadna elektronika, poza lampami Nixie i transformatorem zasilającym. Ponieważ nie potrzebowałem szafki licznikowej i transformatora, zdecydowaliśmy się na 20 dolarów za 9 lamp Nixie z gniazdami. Alternatywnie można użyć lamp Tesla ZM-1020 lub radzieckich lamp IN-4 – konstrukcja zegara na to pozwala, wystarczy zmodyfikować rysunki panelu przedniego i obudowy dla każdego typu lampy.

Następnie potrzebowałem trochę szlachetnego drewna i tutaj mamy z tym problem – w popularnych sklepach z artykułami żelaznymi tylko sosna, dąb i inne, mniej luksusowe gatunki drewna, a szlachetne drewno, odpowiednio postarzane i wysuszone, jest rzadkością (i drogie!). Ale znowu miałem szczęście, ten piękny mikroskop znalazłem też na pchlim targu – ma piękną obudowę z drewna mahoniowego, a znaczek mówi, że został wyprodukowany w 1936 roku, więc drewno powinno stać się bardzo suche i łatwe w obróbce. Ponieważ mikroskop również został uratowany na części, a tym samym nie działał prawidłowo, sprzedawca zgodził się sprzedać go wraz z opakowaniem za kolejne 20 USD. Bardzo mi się podobał, ponieważ jest wykonany z litego mosiądzu i ma pewne elementy mechaniczne, które mógłbym wykorzystać w innych projektach. Kupiłem go więc do warsztatu razem z lampami Nixie i zacząłem pracować. Pudełko zostało starannie rozebrane, aby odzyskać jak najwięcej drewna użytkowego, a ja pociąłem, używając tokarki, tubusu mikroskopu, aby wykonać mosiężne wstawki na tarczę zegara. Wziąłem nawet czerwoną wkładkę z pleksiglasu z licznika częstotliwości i ponownie użyłem jej do wkładki na przednim panelu zegara. (jak się okazało, jedno pudełko z drewna nie wystarczyło, bo zbudowałem 4 różne prototypy, zanim zdecydowałem się na ostateczny projekt, więc musiałem iść i kupić kolejne pudełko do mikroskopu - można zauważyć, że nóżki i przedni panel są wykonane z innego kawałka drewna, nieznacznie różnią się kolorem).

Lista użytych materiałów:

1. Arkusz sklejki 18 mm (może użyć dowolnej innej grubości lub innego materiału drzewnego)

2. Trochę ładnego drewna na przedni i tylny panel (użyłem mahoniu)

3. Ciemnoczerwony arkusz pleksi, grubość 3 mm (kolor wędzonego szkła również będzie działał dobrze)

4. Śruby i pręty M3

5. Wsporniki mosiężne M3 (użyłem tych o długości 20 mm, możesz użyć różnych, zależy to od grubości materiału użytego do szafki zegarowej).

6. Pleksi, włókno szklane lub inny sztywny arkusz materiału, który będzie służył jako „mainframe” zegara

7. Tkanina do głośników w stylu retro – ja użyłem beżu, ale możesz wybrać dowolny kolor, który Ci się podoba i pasuje również do Twojego koloru drewna.

8. Klej do drewna

9. Klej epoksydowy

10. Wosk do drewna, duński olej, lakier lub jakakolwiek inna powłoka do drewna (w zależności od gustu)

11. Rurki mosiężne o grubości ścianki 1 mm i średnicy 35 mm. Albo po prostu okrągłe mosiężne kolczyki

12. Przezroczysty klej silikonowy

Materiały opcjonalne, w przypadku, gdy zdecydujesz się odtworzyć logo i odznakę „Instructables”:

1. Blacha mosiężna o grubości 0,8 mm, około 80x20 mm na logo i 75x45 mm na znaczek.

2. FolkArt Miedziana farba akrylowa

3. Narzędzie obrotowe z końcówką filcową i pastą polerską (użyłem mieszanki do polerowania kół ABRO)

Jak widać, powyższa lista nie pokazuje ilości ani wymiarów. Dzieje się tak, ponieważ nie potrzeba zbyt wielu materiałów. Użyłem resztek materiałów pozostałych z poprzednich projektów, a mówiąc ponownie o wymiarach, nie będziesz potrzebować materiału w rozmiarze większym niż 20x30cm (format A4).

Elementy elektroniczne:

Tuby RFT ZM560 lub Tesla ZM1020 lub IN-4 Nixie – 4 szt

Pasujące gniazda do tych lamp Nixie – 4 szt

Mikrokontroler PIC16F1519 lub PIC16F887 – 1 szt

Gniazdo DIP-40 – 1 szt

Moduł zegarowy DS1302 – 1 szt

Tranzystory MPSA42 - 30 szt. (MJE13001 też zadziała)

Rezystory 10K 1/8W – 32 szt

Rezystor 4,7K 1/8W - 1 szt

Rezystor 1K 1/8W - 2 szt.

Przycisk panelowy – 1 szt

PCB 100x70mm – 1 szt. (możesz nawet użyć protoboard)

Zasilacz wysokonapięciowy Nixie - 1 szt

zasilacz 12V 0,5A – 1 szt

przewód AC z wtyczką – 1 szt

Opcjonalne komponenty elektroniczne:

Czujnik temperatury DS18B20 – 1 szt

Brzęczyk – 1 szt

Dioda 1N4002 – 1 szt

Wtyczka i gniazdo XS8 Aviation – 1 zestaw

Narzędzia:

Oczywiście będziesz potrzebować śrubokręta, lutownicy, piły, szczypiec, przecinarek do drutu i innych narzędzi, które powinien posiadać typowy warsztat. Dlatego poniżej wymienię tylko te narzędzia specyficzne dla zadania, których możesz nie mieć pod ręką.

1. Programator mikrokontrolerów PIC. Prawie każdy będzie działał, PicKit 2, PicKit 3, MicroBrn – każdy z nich obsługujący mikrokontroler PIC16F1519 będzie działał. Są tanie i można je kupić w serwisie eBay za mniej niż 10 USD.

2. Chociaż wszystkie drewniane części można wytwarzać za pomocą piły taśmowej i ręcznego routera, wysoce zalecane jest użycie CNC. Jasne, nie będzie mądrze kupować lub robić go tylko w tym celu, ale jeśli możesz, sugeruję, abyś zlecił produkcję przedniego i tylnego panelu do odpowiednio wyposażonego obiektu.

3. Potrzebna będzie również tokarka, jeśli zdecydujesz się samodzielnie wykonać mosiężne wkładki, ale możesz po prostu kupić mosiężne kolczyki o wymaganej średnicy.

Krok 2: Oprogramowanie układowe zegara i kod źródłowy

Oprogramowanie dla zegara działa w następujący sposób:

Podczas uruchamiania sprawdza po każdym naciśnięciu przycisku. Po naciśnięciu przycisku zegar przechodzi w tryb «debug & refresh», w którym włącza każdy segment każdej cyfry sekwencyjnie, dzięki czemu można przetestować okablowanie lamp Nixie, a także użyć tego kodu do «odświeżenia» lamp, jeśli nie wszystkie segmenty się świecą prawidłowo. Pozostaw ten kod na kilka godzin, a probówki powinny się zregenerować. Aby wyjść z tego kodu, wyłącz i włącz zasilanie zegara.

Jeśli podczas uruchamiania nie zostanie naciśnięty żaden przycisk, zegar wyświetla na przemian „1” i „2” we wszystkich cyfrach 5 razy. W tym czasie możesz nacisnąć przycisk, aby wejść do menu regulacji. Jeśli tego nie zrobisz, zegar przejdzie w standardowy tryb wyświetlania czasu.

Jeśli wszedłeś do menu konfiguracyjnego, działa to w następujący sposób – naciśnij przycisk, aby ustawić rok, aby przejść dalej, musisz go zwolnić i nacisnąć ponownie, przytrzymanie wciśniętego nie pomoże. Po ustawieniu odpowiedniego roku wystarczy zwolnić przycisk i pozostawić go na około 2 sekundy – kropki zaczną migać, co oznacza, że zegar jest teraz w trybie ustawiania miesiąca. Ponownie ustaw miesiąc, naciskając przycisk, puść go i trzymaj wciśnięty, aż kropki zaczną migać i przejdziesz do trybu ustawiania daty. Powtarzaj to również przez godziny i minuty.

Po zakończeniu konfiguracji zegar przechodzi w standardowy tryb wyświetlania czasu. W tym czasie, jeśli naciśniesz przycisk, zegar najpierw pokaże rok, następnie miesiąc i datę, a następnie powróci do wyświetlania czasu. Nie zaimplementowałem jeszcze żadnej innej funkcjonalności, ale oczywiście zostaną dodane kolejne funkcje, takie jak ustawianie trybu 12/24 godzin, przyciemnianie ekranu w nocy, funkcje alarmu i pomiaru temperatury, dokładna kalibracja RTC i tak dalej. Ponieważ niektórzy wolą wyświetlanie 12-godzinne zamiast 24-godzinnego, skompilowałem dwie wersje oprogramowania, dzięki czemu możesz bezpośrednio sflashować tę, której potrzebujesz.

Jeśli chcesz dokonać własnych modyfikacji w oprogramowaniu zegarowym, dołączam również w pełni skomentowany kod źródłowy, dzięki czemu możesz go podrasować tyle, ile potrzebujesz.

Krok 3: Elektronika

Układ zegara jest dość prosty i bazuje na mikrokontrolerze PIC16F1519 lub PIC16F887. Technicznie rzecz biorąc, może być skompilowany dla dowolnego innego kontrolera Microchip PIC16 w pakiecie DIP40, który ma takie same pinouty, a także wykorzystuje wewnętrzny oscylator. Do pomiaru czasu używany jest moduł DS1302. W razie potrzeby możesz uaktualnić do modułu DS3231, ale oczywiście musisz w tym celu zmodyfikować kod źródłowy. Dołączyłem również czujnik DS18B20 do pomiaru temperatury i brzęczyk do funkcji alarmu, ale te funkcje nie są obecnie zaimplementowane w oprogramowaniu, w tej chwili pracuję nad kodem.

Katody Nixie są napędzane bezpośrednio, przy użyciu tranzystorów MPSA42 (łącznie 30 kaskad). Każdy tranzystor steruje własną katodą, bez multipleksowania, rejestrów przesuwnych, specjalnych układów scalonych i tak dalej. Choć może się to wydawać nieco skomplikowane, ma dwie cechy, które dają temu zegarowi znaczną przewagę nad konkurencją. 1. Ponieważ zastosowano napęd bezpośredni, nie ma diod Zenera do zaciskania katod, jak w układzie SN74141, więc nie ma niebieskich kropek, co oznacza, że nadal można używać bardziej zużytych i używanych nixie. 2. Korzystanie z napędu bezpośredniego pozwala na uzyskanie unikalnych efektów wyświetlania, które po prostu nie są możliwe przy użyciu innych metod jazdy.

Jako separator czasu służą dwie pomarańczowe diody LED. Jeśli chcesz, możesz je zastąpić żarówkami neonowymi (wystarczy je podłączyć do szyny wysokiego napięcia i zwiększyć rezystor z 1K do 1M), a początkowo planowałem je użyć, ale wszystkie rosyjskie neony, które kupiłem z ebay w tym celu były zbyt słabe przy zasilaniu ze 170V, więc zamiast nich użyłem diod LED.

PCB ma wymiary około 100x70mm i wykorzystuje wszystkie komponenty z otworami przelotowymi, bez SMD lub innych, drobnych lub delikatnych części. Jak widać wszystkie połączenia rur są poprowadzone na boki PCB, a PCB ma wyraźne oznaczenie, pokazujące, którą grupę katod należy podłączyć (A - dziesiątki godzin, B - jedynki godzin, C - dziesiątki minut, D - jedynek minut). Zostało to zrobione w ten sposób, ponieważ w początkowym projekcie miałem inną płytkę drukowaną na górze głównej płytki, w której znajdowały się IN-14 Nixies, więc zegar miał typową konstrukcję zegara nixie. Ale odkąd zrezygnowano z tego projektu, nowe lampy Nixie zostały podłączone bezpośrednio do głównej płytki drukowanej. Uwaga: Może zajść konieczność odbicia lustrzanego obrazu PCB, w zależności od metody produkcji PCB.

Zdecydowałem się na zastosowanie fabrycznej przetwornicy wysokiego napięcia do zasilania anodowego nixie – jest to znacznie prostszy i bezpieczniejszy sposób na uzyskanie pożądanych napięć. Możesz użyć dowolnego dostępnego lub stworzyć własny – to nie jest krytyczne. Po prostu wyszukaj w serwisie eBay „Zasilacz lampowy Nixie”. Użyłem jednego opartego na UC3845, ale możesz wybrać inny, powiedzmy oparty na MC34063A.

Do zasilania używam jakiegoś taniego zasilacza 12V 0.5A. Oczywiście można użyć takiego o wyższym prądzie i napięciu wyjściowym, ale radzę nie używać słabszego. Każdy zasilacz prądu stałego, który może dostarczyć 12-15 woltów przy co najmniej 0,5 A prądu wyjściowego, będzie w porządku.

montaż

Najpierw zacząłem od okablowania gniazd lampowych. Dla ułatwienia zdecydowałem się zastosować ten sam kolor przewodu dla tej samej cyfry na każdej rurce – czerwone przewody dla anody, niebieskie dla cyfry „3” i tak dalej. To znacznie ułatwi później sprawę. Potem zacząłem budować główną płytkę drukowaną. Jak widać, na tej kompilacji nie zainstalowałem termometru i brzęczyka, ponieważ mój przyjaciel ich nie potrzebuje, ale mój prototyp debugowania je posiada, więc obsługa kodu powinna być dostępna wkrótce. Jeśli nie potrzebujesz funkcji alarmu lub miernika temperatury, po prostu nie instaluj tych części. Zwróć także uwagę na moduł DS1302, niektóre są wyposażone w wtyk męski, niektóre z gniazdem żeńskim, musisz przylutować odpowiednią stronę na płytce drukowanej. Jeśli nie planujesz używać ICSP lub planujesz zaprogramować mikrokontroler w innym programatorze, możesz pominąć instalację również tego nagłówka. W takim przypadku można również pominąć instalację diody i zamiast niej wlutować zworkę.

W przypadku modułów DS1302 są one zwykle dostępne w dwóch wersjach, jedna z akumulatorem, a druga bez. Proponuję używać jednego z akumulatorem, aby nie trzeba było rozbierać zegara i wymieniać baterii.

Rezystory anodowe są zainstalowane na osobnej płytce drukowanej, użyłem tam fragmentu prototypowej płytki. Rezystancja tych rezystorów reguluje jasność Nixie, ale nie instaluj rezystorów o zbyt małej wartości (poniżej 10k), jasność tylko nieznacznie wzrośnie, ale żywotność lampy znacznie się skróci. Z mojego osobistego doświadczenia wynika, że 33k jest dobre dla lamp RFT. Do lamp Tesli i radzieckich potrzebne będą rezystory o niższej rezystancji, w zakresie 10-22k.

Zasilanie wysokim napięciem.

Musisz go wyregulować, aby dostarczał co najmniej 150 woltów. Należy pamiętać, że wysokie napięcie może być śmiertelne, dlatego należy zachować wszelkie środki ostrożności podczas pracy z wysokim napięciem. Być może będziesz musiał zwiększyć napięcie do 170 lub nawet 180 woltów w przypadku, gdy twoje lampy są stare lub zużyte. Na przykład moje lampy RFT i radzieckie były w porządku przy 150 woltach, ale Tesla wymagała co najmniej 170 woltów, aby prawidłowo oświetlić wszystkie segmenty.

Instalacja zasilacza i przetwornicy WN.

Użyłem kilku wsporników i elementów prototypowych, a także nylonowych wsporników, aby połączyć różne rzeczy. Jeśli nie masz doświadczenia z okablowaniem AC, zdecydowanie sugeruję użycie zewnętrznego zasilacza 12VDC, dzięki czemu nie będziesz musiał mieć do czynienia z obwodami AC, które mogą być bardzo niebezpieczne i śmiertelne, jeśli nie są odpowiednio obsługiwane.

Pierwszy bieg.

Po przylutowaniu wszystkich części, podłączeniu przewodów i zaprogramowaniu MCU, przychodzi czas na pierwsze uruchomienie. Naciśnij i przytrzymaj przycisk podczas uruchamiania lub przylutuj zworkę zamiast niego i zacznij patrzeć na wyświetlacz. Zegar przejdzie w tryb testu segmentowego, więc wszystkie cyfry pokażą wszystkie możliwe liczby w sekwencji. Jeśli okablowanie jest prawidłowe, ta sekwencja będzie wyglądać tak:

0 1 2 – pierwsza cyfra (dziesiątki godzin)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 – druga cyfra (liczba godzin)

0 1 2 3 4 5 – 3. cyfra (dziesiątki minut)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 – czwarta cyfra (liczba minut)

Kropka - dwie środkowe kropki

Należy pamiętać, że podczas pierwszego uruchomienia mogą się świecić wszystkie segmenty lub pojawiają się losowe cyfry. Jest to normalne i po zakończeniu cyklu kontrolnego wszystkie dodatkowe cyfry powinny zgasnąć. Jeśli nie, sprawdź okablowanie.

Jeśli nie jest zgodny z tą sekwencją lub niektóre cyfry się nie wyświetlają, ponownie sprawdź okablowanie, najprawdopodobniej masz z nim jakieś problemy. W przypadku, gdy niektóre cyfry świecą się tylko do połowy lub są bardzo słabe, nie martw się – po prostu pozwól temu kodowi działać przez około godzinę – wiele starych lamp wymaga „odświeżenia” po długim okresie nieużywania. Jeśli to nie pomoże, spróbuj nieco zwiększyć napięcie anodowe, może w krokach co 10 woltów, a nie więcej.

Należy pamiętać, że podczas pierwszego uruchomienia mogą się świecić wszystkie segmenty lub pojawiają się losowe cyfry. Jest to normalne i po zakończeniu cyklu kontrolnego wszystkie dodatkowe cyfry powinny zgasnąć. Jeśli nie, sprawdź okablowanie

Jak widać, niektóre części na gotowej płytce drukowanej nie są zainstalowane, ponieważ kolega nie chciał funkcji alarmu lub czujnika temperatury, więc te części nie zostały zainstalowane. Ponadto, jeśli planujesz nie aktualizować oprogramowania wewnętrznego zegara, możesz również pominąć instalację nagłówka ICSP. 7805 IC można w razie potrzeby zastąpić 78L05 lub 78M05 – pobór prądu jest naprawdę niski.

Krok 4: Obróbka drewna i wkładki

Obudowa zegara wykonana jest z wstępnie wyciętych i sklejonych arkuszy sklejki, które są pokryte tkaniną głośnikową w stylu retro. Panele przednie i tylne wycinane są z drewna i plexi. Kolejny arkusz pleksi służy jako „chassis” dla podstawek lamp Nixie i płytek drukowanych. Lokalizacja i wyrównanie elementów wewnętrznych nie są krytyczne, możesz je dowolnie rozmieścić.

Ze sklejki wyciąłem części korpusu zegara i skleiłem je klejem do drewna. Po wyschnięciu obudowę przeszlifowano od zewnątrz papierem ściernym o ziarnistości 600, aby wygładzić powierzchnie i usunąć resztki kleju. Jak wspomniałem powyżej, w opisie części można zastosować sklejkę lub drewno o dowolnej grubości, ale całkowita grubość zmontowanej ramy powinna wynosić około 80mm, aby w pełni pomieścić zarówno płytkę drukowaną, ramkę montażową, jak i mieć wystarczającą ilość miejsca na instalację tuby Nixie. Należy również pamiętać, że jeden panel ze sklejki, który wychodzi na przód, różni się od pozostałych – ma wycięcia w kształcie ramy głównej, dzięki czemu można go zamontować od przodu.

Po zakończeniu montażu korpusu oklejono go tkaniną, ale użyto żywicy epoksydowej do przymocowania go do korpusu zegara. Powodem jest to, że chciałem, aby tkanina była drobno naciągnięta, żeby się nie poruszała. Aby to osiągnąć wykonałem proces klejenia w następujący sposób: Przykleiłem jeden brzeg materiału do korpusu od spodu, pozostawiłem do wyschnięcia na 24 godziny. Rozciągnięty dookoła i trzymający naciągnięty, sklejony 5 minutowym szybkoschnącym klejem epoksydowym. Po wyschnięciu przykleiłem przednią i tylną stronę klejem do drewna, tak jak to zrobiłem w mojej poprzedniej instrukcji o głośniku Bluetooth DIY.

Przedni i tylny panel są wycinane CNC z drewna mahoniowego, ale możesz użyć dowolnego twardego drewna - orzech, sapele, buk, wszystko będzie wyglądać świetnie. Jak mówi opis, w tym projekcie można używać różnych typów lamp Nixie, ale ponieważ wszystkie mają inną stronę zewnętrzną, trzeba będzie poszerzyć otwory w panelu przednim, aby pasowały do Tesli lub radzieckich Nixie. Potrzebne będą również inne „obudowy” do zamontowania na nim podstawek lamp, ale ponieważ lampy Tesla i RFT Nixie używają tych samych podstawek, dołączona konstrukcja obudowy może być użyta dla obu, ale będziesz musiał ją zmodyfikować dla IN-4.

Podczas montażu zegara będziesz musiał przykleić sześciokątne elementy dystansowe żywicą epoksydową w miejscach zaznaczonych na obrazku. Jeśli tego nie zrobisz, po złożeniu zegara i będziesz musiał go rozebrać z jakiegokolwiek powodu, nie będziesz w stanie tego zrobić – patowa odkręci się i nie będziesz w stanie rozdzielić paneli.

Podstawka.

Jest wycinany z tego samego drewna, co wstawki z przodu i z tyłu zegara. Mały kawałek drewna ma jedną płaszczyznę szlifowaną pod kątem około 30 stopni, dzięki czemu korpus zegara wygląda pochylony. Zdjęcie z zawiasami pochodzi z prototypu deweloperskiego - użyłem go do określenia najlepszego kąta widzenia dla nixie, który wynosi około 30 stopni. Oczywiście można takie zawiasy zamontować (mam je ze starego laptopa), ale myślę, że nie dodadzą temu projektowi chłodu.

Wkładka przedniego panelu.

Wkładka przedniego panelu została wycięta CNC z czerwonej plexi, którą otrzymałem z licznika impulsów. Mosiężne wkładki do niego zostały wycięte na tokarce z tubusu soczewki mikroskopu. Po wycięciu lekko je wypolerowałem i pokryłem lakierem nitrocelulozowym przed przyklejeniem do wkładu. Zrobiłem to, aby uniknąć utleniania, ponieważ z czasem mosiądz ciemnieje i nie będzie tak fajnie wyglądał, a po sklejeniu nie będzie można go wypolerować. Właściwie ten mikroskop wygląda tak fajnie, ponieważ mosiężne części są już pokryte lakierem, który chroni je przed ciemnymi plamami i utlenianiem. Do przyklejenia wkładki do przedniego panelu użyłem przezroczystego kleju silikonowego.

Rewers.

Jak widać, tylna wkładka wykonana jest z różnych kolorów płyt akrylowych. Po prostu nie miałem dość czerwonego akrylu, więc wytnij go z materiału, który miałem pod ręką. Możesz użyć do tego dowolnego rodzaju akrylu lub po prostu zrobić to z zwykłego drewna – jest z tyłu, więc nikt nie zobaczy. W tym samym celu można zastosować tańsze śruby M3, te, które użyłem są złocone i są pozostałością po poprzednim, "audiofilskim" projekcie.

Umieściłem 4-pinowe mini gniazdo z tyłu na potrzeby aktualizacji oprogramowania. W większości przypadków nie będziesz go potrzebować, więc nie musisz go instalować. Oznacza to, że możesz teraz mieć przycisk na górze i wykorzystać istniejący otwór do podłączenia przewodu zasilającego.

Krok 5: Logo i tabliczka znamionowa instrukcji

Logo Instructables zostało wyprodukowane w technologii CNC z blachy mosiężnej o grubości 0,8 mm. Zaprojektowałem go w oparciu o pomysły projektowe z lat 60-tych, w oparciu o tzw. „czcionki lodówkowe”, a jednym z moich głównych źródeł inspiracji było radio „Starlite JETRA TRN-60C”, które znalazłem na Pintereście. Logo jest wykonane w następujący sposób: rysuję projekt w programie Corel Draw, eksportuję jako PDF, importuję do Roland Engrave Studio (oprogramowanie dla mojego CNC) i obrabiam. Następnie wypolerowałem go za pomocą narzędzia Dremel z tarczą filcową i pastą polerską. Następnie wyczyściłem go alkoholem i pokryłem miedzianą farbą akrylową FolkArt. Pozostaw na dzień do wyschnięcia, a następnie delikatnie zeskrob pomaluj litery paznokciem, aby pozostał tylko w wycinankach. Po skończeniu pieczę go w piecu na gorące powietrze w 250C przez 1 godzinę. Farba stapia się z mosiądzem i twardnieje – logo gotowe. Początkowo chciałem nałożyć na nią topliwą farbę do szkła, ale nie poszło to dobrze - bez względu na to, jak bardzo się staram, po wyschnięciu stanie się krucha i odpryskuje, jak widać na 3. zdjęciu. Tabliczka znamionowa wykonana jest z podobnej blachy mosiężnej, ale tym razem bez prac malarskich – tylko grawerowanie. Oba zostały przyklejone na swoje miejsca za pomocą kleju epoksydowego.

Krok 6: Lista dołączonych plików z rysunkami i obwodami

Ta instrukcja zawiera dodatkowe pliki, które będziesz musiał pobrać i użyć, aby złożyć ten zegar. Te pliki to:

parts.pdf - zawiera wszystkie szkice mechaniczne i rysunki w formacie wektorowym, w skali 1:1, z dodatkowymi uwagami tekstowymi dotyczącymi obróbki i wykańczania.

pcb-j.webp

circuit-j.webp

pcb.lay6 - plik źródłowy projektu PCB w formacie Sprint Layout.

circuit.spl7 - Schematy obwodów w formacie Splan7.

1519-12hr.hex - firmware do wyświetlania czasu 12-godzinnego dla układu PIC16F1519

1519-24hr.hex - firmware do wyświetlania 24-godzinnego czasu dla układu PIC16F1519

887-12hr.hex - firmware do wyświetlania czasu 12-godzinnego dla PIC16F887 Chip887-24hr.hex - firmware do wyświetlania czasu 24-godzinnego dla układu PIC16F887

pcb.gbr - rysunek PCB w formacie gerber

sourcecode.pbp - Kod źródłowy w formacie PicBasic Pro 3.0 dla układu PIC16F1519

sourcecode887.pbp - Kod źródłowy w formacie PicBasic Pro 3.0 dla układu PIC16F887

pcb.drl - mapa wiercenia otworów PCB

stencil.bmp - obraz PCB, lustrzany i obrócony, bez dodatkowych śladów, dzięki czemu można go wydrukować i przenieść za pomocą technologii transferu laserowego.

Krok 7: Ostatnie słowa, dziennik zmian, szanse i wyniki

Mamy nadzieję, że spodoba Ci się nasz zegar nixie, zaprojektowanie, zaprogramowanie i zbudowanie zajęło nam ponad 4 miesiące. Chcielibyśmy również podziękować społeczności na www.picbasic.co.uk - bez waszej pomocy ten projekt nie byłby możliwy!

Prosimy o przekazanie nam swojej opinii i sugestii, jest to dla nas bardzo ważne. Baw się i bądź aktywny!

29.03.2019 - zaktualizowano projekt PCB, usunięto niepotrzebne dziury i dostosowano odległości, aby projekt był bardziej przyjazny dla grawera. Wyprodukowano i przetestowano nowy układ PCB.

04.04.2019 - Naprawiono drobny błąd w oprogramowaniu, który powodował, że czasami zegar nie "tykał" po ustawieniu czasu (będzie "tykał", jeśli ustawisz czas ponownie, ale ta aktualizacja naprawia ten błąd).

15.04.2019 - Dostępny jest firmware dla układu PIC16F887 wraz z kodem źródłowym. Zaktualizowano rysunek PCB, zaktualizowano tekst instrukcji i poprawiono niektóre mniej istotne błędy w opisie.

25.04.2019 - Naprawiono błąd w trybie wyświetlania 12-godzinnego, gdy cyfry znikały.

Dodaję tutaj więcej zdjęć, pokazujących niektóre kursy, pośrednie pomysły projektowe i prototypy - może i Ty zaczerpniesz z nich inspiracji.