Nixie Tube Clock W/Arduino Mega: 5 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

To jest zegar Nixie Tube prowadzony przez Arduino Mega. Posiada również zestaw świateł LED RGB i matrycę przycisków z tyłu, aby zmienić ustawienia bez podłączania go do komputera. Użyłem zestawu wycinanych laserowo podkładek, ale możesz zrobić własne za pomocą małego wiertła.

Trochę tła: Przeczytaj tutaj, czym są lampy Nixie, jeśli jesteś ciekawy. Zasadniczo są to rurki wypełnione gazem z cyframi od 0 do 9, po podaniu napięcia przez cyfrę zaświeci się.

Przykro mi, że ten przewodnik nie jest zbyt szczegółowy, proszę o komentarz, jeśli masz pytania. Przepraszam również, że nie mam zdjęć użytych przeze mnie świateł LED RGB.

Krok 1: Części

To są części, których użyłem, prawdopodobnie znajdziesz wiele alternatyw.

4 rurki IN-14 Nixie (zdobądź 5 lub 6 w przypadku, gdy jedna nie działa) (łącznie 25 USD)

1 zasilacz 130 V-200 V (Sprawdź "zasilacz lampowy Nixie") (12 USD)

4 sterowniki K155ID1 (łącznie 15 USD)

1 moduł zegara DS3231 (2 USD)

10 rezystorów 5,6K 3W (4 USD) (można również użyć rezystorów 10K)

1 Mega Arduino (10 USD)

1 długa deska do krojenia chleba (5 USD)

Drut z rdzeniem stałym - 5 USD ish

1 matryca z 8 przyciskami (opcjonalnie) (5 USD)

Różne rurki termokurczliwe (5 USD) + opalarka

Narzędzia: lutownica, okulary ochronne, laptop z oprogramowaniem Arduino, cierpliwość, szczypce igłowe, szczypce do ściągania izolacji/obcinaki do przewodów, nóż precyzyjny, multimetr, wiertarko-wkrętarka, pistolet do klejenia na gorąco. Dostęp do wycinarki laserowej do łatwego odstawiania akrylu, dostęp do wiertła do otwornicy 1/2 , jeśli chcesz wykonać własne.

Krok 2: Jak zasilić lampę Nixie?

PRZECZYTAJ TEN PRZEWODNIK:

Zwłaszcza kroki 1-3. Zdecydowanie potrzebujesz rezystora 10K. Aby to osiągnąć, użyłem szeregowo dwóch rezystorów 5K 3W.

Zasadniczo, podnieś do 160V lub więcej, umieść rezystor 10K między źródłem zasilania a lampą Nixie i podłącz przewód lampy Nixie do ziemi. Przeczytaj przewodnik, wyjaśnia lepiej niż ja.

Krok 3: Kontrolowanie 4 lamp za pomocą Arduino Mega

Ponownie postępuj zgodnie z tym przewodnikiem. Robię to tylko po to, aby pokazać kilka ostatnich kroków składania części w działający zegar.

Użyłem chipów K155ID1 do sterowania lampą nixie, to było 16 USD za zestaw 6 z Europy.

Możesz użyć multiplekserów, aby potrzebować mniej wyjść z arduino, lub może istnieć sposób na użycie mniejszej liczby układów scalonych, ale tego nie zrobiłem.

Użyłem jednego układu na lampę i 4 wyjścia z Arduino na każdą lampę. Z tego powodu potrzebowałem Arduino Mega, który ma więcej pinów I/O niż Arduino Uno. Powyższe / poniżej zdjęcia przedstawiają moją płytkę prototypową, zanim podłączyłem wszystkie części, oraz szkic, który wykonałem, jak podłączyłem każdą rurkę do arduino za pomocą chipa.

Tak, używa minimum 4 * 4 = 16 pinów I / O, ale to dobrze, ponieważ Mega ma około 60.

Podłączyłem matrycę przycisków, podłączając pin "G" do zasilania i umieszczając każdy przycisk na pinzie analogRead. Dzieje się tak dlatego, że digitalRead czasami odczytuje przycisk jako wciśnięty, gdy nie jest, ale przez wciśnięcie go tylko wtedy, gdy analogRead ma wartość 1023 (wartość maksymalna), pominąłem większość tego szumu.

Po podłączeniu lamp, modułu zegara DS3231 i świateł RGB do arduino, nadszedł czas na poważne programowanie.

Światła LED RGB

Umieściłem 4 diody LED RGB równolegle, łącząc wszystkie przewody razem przewodem połączeniowym. Widać to na powyższych zdjęciach jako biały drut, który przeskakuje między czterema rurkami. Użyłem zwykłych diod LED katodowych, więc jeśli ustawię pin Arduino na LOW, będą włączone. Możesz znaleźć wiele samouczków online na temat sterowania oświetleniem LED RGB, po prostu dowiedz się, czy masz wspólną katodę, czy wspólną anodę.

Krok 4: Programowanie

Załączam swój kod, mam nadzieję, że pomoże. „NixieJT1” to pełny kod. DS3231 pomaga ustawić moduł zegara

Kilka wskazówek dotyczących programowania:

Jeśli Twoje segmenty świecą się w losowej kolejności, spróbuj zmienić kolejność pinów A/B/C/D. Sprawiłem, że zostały odwrócone, niż myślałem, że powinny być, i zaczęło działać.

Użyłem analogRead dla matrycy przycisków i podłączyłem "G" do 5V. DigitalRead jest zdezorientowany, jeśli dotkniesz metalowych części matrycy.

Ostatnia część kodu (nieważny DisplayNumber) to po prostu od 0 do 9 w systemie binarnym. 0001, 0010, 0011 itd. Prawdopodobnie jest na to lepszy sposób.

Krok 5: Elementy dystansowe wycinane laserowo

Załączam plik, który wykonałem/użyłem do wycinanych laserowo elementów dystansowych. Moja szkoła używa lasera Epilog, a jego ustawienia to grubość obrysu 0,0001 cala lub mniejsza, aby go wyciąć, i wszystko inne, aby go wytrawić. Chciałem tylko je wyciąć, więc wszystkie linie około 0,0001 cala.

Wyciąłem dwa zestawy dystansów, głównie po to, aby mieć zamienniki na wypadek, gdybym coś zepsuł, ale mają też niewielkie różnice (różne rozmiary otworów na przewody i otwór na diodę LED pośrodku).

Jeśli nie masz wycinarki laserowej, możesz to zrobić samodzielnie za pomocą dwóch zwykłych wierteł i jednego wiertła do otwornicy (średnica 1/2 cala). Drewno będzie również działać zamiast akrylu, po prostu nie miałbyś tak fajnego efektu z diodami LED.