Nixie Tube Clock con Arduino Mega: 5 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Questo è un Nixie Tube Clock gestito da un Arduino Mega. Ha anche un set di luci LED RGB e una matrice di pulsanti sul retro per modificare le impostazioni senza collegarlo a un computer. Ho usato una serie di distanziatori tagliati al laser, ma puoi crearne uno tuo con una piccola punta da trapano.

Alcuni retroscena: leggi qui cosa sono i tubi nixie se sei curioso. Fondamentalmente sono tubi pieni di gas con i numeri da 0 a 9, quando fai passare un po' di tensione attraverso una cifra si accenderà.

Mi dispiace che questa guida non sia molto dettagliata, per favore commenta se hai domande. Mi scuso anche per non avere le immagini delle luci a LED RGB che ho usato.

Passaggio 1: parti

Queste sono le parti che ho usato, probabilmente puoi trovare molte alternative.

4 tubi Nixie IN-14 (prendi 5 o 6 nel caso in cui uno non funzioni) ($ 25 in totale)

1 Alimentatore 130V-200V (Cerca "alimentatore tubo nixie") ($ 12)

4 driver K155ID1 ($15 in totale)

1 modulo orologio DS3231 ($2)

10 resistori da 5,6 K 3 W ($ 4) (puoi anche utilizzare resistori da 10 K)

1 Arduino Mega ($ 10)

1 tagliere lungo ($ 5)

Filo a nucleo solido - $ 5 ish

1 matrice a 8 pulsanti (opzionale) ($ 5)

Guaine termorestringenti assortite ($ 5) + pistola termica

Strumenti: saldatore, occhiali di sicurezza, laptop con software Arduino, pazienza, pinze ad ago, spelafili/tagliafili, taglierino esatto, multimetro, trapano a colonna, pistola per colla a caldo. Accesso a un laser cutter per facili distanziatori acrilici, accesso a una punta per sega a tazza da 1/2 se vuoi crearne uno tuo.

Passaggio 2: come alimentare un tubo Nixie

LEGGI QUESTA GUIDA:

Soprattutto i passaggi 1-3. Hai sicuramente bisogno della resistenza da 10K. Ho usato due resistori da 5K 3 watt in serie per ottenere questo risultato.

Fondamentalmente, arriva fino a 160v circa, metti un resistore da 10K tra la fonte di alimentazione e il tubo nixie e collega un cavo del tubo nixie a terra. Leggi la guida, spiega meglio di me.

Passaggio 3: controllo di 4 tubi con un Arduino Mega

Ancora una volta, segui questa guida. Lo sto facendo solo per mostrare gli ultimi passaggi per mettere insieme le parti in un orologio funzionante.

Ho usato i chip K155ID1 per controllare il tubo nixie, costava $ 16 per un set di 6 dall'Europa.

Puoi usare i multiplexer per aver bisogno di meno uscite dall'arduino, o potrebbe esserci un modo per usare meno chip IC, ma non l'ho fatto.

Ho usato un chip per tubo e 4 uscite dall'Arduino per ogni tubo. Per questo motivo avevo bisogno di un Arduino Mega, che ha più pin I/O rispetto all'Arduino Uno. Le immagini sopra/sotto sono della mia breadboard prima di collegare tutte le parti e uno schizzo che ho fatto di come ho collegato ogni tubo all'arduino con il chip.

Sì, questo utilizza un minimo di 4*4=16 pin I/O, ma va bene perché il Mega ne ha come 60.

Ho collegato la matrice dei pulsanti mettendo il pin "G" all'alimentazione e mettendo ciascun pulsante su un pin analogRead. Questo perché digitalRead a volte legge il pulsante come premuto quando non lo è, ma rendendolo "premuto" solo se analogRead è a 1023 (il valore massimo), ho saltato la maggior parte di quel rumore.

Dopo aver collegato i tubi, il modulo clock DS3231 e le luci RGB all'arduino, è arrivato il momento di fare un po' di programmazione importante.

Luci LED RGB

Ho messo 4 LED RGB in parallelo collegando tutti i cavi insieme con un ponticello. Puoi vederlo nelle immagini sopra come il filo bianco che salta tra i quattro tubi. Ho usato LED a catodo comune, quindi se metto il pin Arduino su LOW sarebbero accesi. Puoi trovare molti tutorial online sul controllo delle luci LED RGB, basta capire se i tuoi sono a catodo comune o anodo comune.

Passaggio 4: programmazione

Ho allegato il mio codice, spero che aiuti. "NixieJT1" è il codice completo. DS3231 aiuta a impostare il modulo orologio

Alcuni suggerimenti per la programmazione:

Se i tuoi segmenti si accendono in ordine casuale, prova a cambiare l'ordine dei pin A/B/C/D. Li ho fatti invertire rispetto a come pensavo dovessero essere, e ha iniziato a funzionare.

Ho usato analogRead per la matrice dei pulsanti e ho collegato la "G" a 5V. DigitalRead si confonde se si toccano parti metalliche della matrice.

L'ultima parte del codice (void DisplayNumber) va da 0 a 9 in binario. 0001, 0010, 0011, ecc. Probabilmente c'è un modo migliore per farlo.

Passaggio 5: distanziatori tagliati al laser

Ho allegato il file che ho realizzato/utilizzato per i distanziatori tagliati al laser. La mia scuola usa un laser Epilog e le sue impostazioni sono uno spessore del tratto di 0,0001 pollici o più piccolo per tagliarlo e qualsiasi altra cosa per inciderlo. Volevo solo che fossero tagliati, quindi tutte le linee.0001 pollici o giù di lì.

Ho ritagliato due serie di distanziatori principalmente in modo da avere delle sostituzioni nel caso in cui avessi incasinato alcuni, ma hanno anche piccole differenze (diverse dimensioni dei fori per i cavi e foro LED al centro).

Se non si dispone di un laser cutter, è possibile realizzarli da soli con due normali punte da trapano e una punta da trapano per sega a tazza (diametro di 1/2 pollice). Anche il legno funzionerebbe al posto dell'acrilico, semplicemente non avresti un effetto così bello con i LED.