Vyrobte si hodiny Nixie s Arduino v drevenom obale z MDF: 11 krokov (s obrázkami)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-13 06:58

V tomto návode ukážem, ako urobiť hodiny Nixie s Arduino obvodom, čo najjednoduchšie. Všetky sú uložené v drevenom obale z MDF. Po dokončení hodiny vyzerajú ako výrobok: dobre vyzerajú a sú pevne kompaktné.

Začnime

Krok 1: Zoznam súčiastok a video návod

Aby bolo jasné, pozrime sa na zoznam súčiastok tohto projektu

1. Arduino UNO (1set)

2. Hodinový modul v reálnom čase DS3231

3. Zosilňovací modul DC 12VDC až 150VDC (1set)

4. Nixie tuba (6ks)

5. Izolačný čip TLP627-4 (4ks)

6. Rezistor 10K

7. Kolík záhlavia

8. Kábel pre chlebovú dosku

9. Napájací modul 220VAC/12VDC (1ks)

10. Tlačidlo (2ks)

11. Drevo MDF hrúbky 3 mm (rezané laserom)

12. Biele lepidlo (na drevo MDF)

13. Permanentná magnetická platňa

Krok 2: Návrh obvodu

Vytvorte obvod ako na obrázku

Na rozsvietenie trubice Nixie je potrebné vysoké napätie (približne 150 VDC), ale používa nízky prúd (1-2 mA). Pre túto aplikáciu je vhodný DC zvyšovací modul 12VDC -> 150VDC.

Tento obvod bude používať Arduino UNO ako hlavný ovládač, bude ovládať nixie trubicu pomocou izolačného čipu TLP-627.

Ako žiarovkové pripojenie je zapojených 60 žiaroviek (zo 6 trubiek), toto pripojenie pomôže ušetriť pin Arduino -> použite iba 16 pinov z Arduina (10 pinov pre stĺpce, 6 pinov pre riadok)

Pri maticovom pripojení môže súčasne zobrazovať iba 1 skúmavku. Aby bolo možné zobraziť 6 skúmaviek, je zobrazená 1 skúmavka, potom vypnutá a potom bude zobrazená ďalšia skúmavka, ďalej až k šiestej skúmavke. Na základe častého zobrazovania to ľudské oko môže vnímať ako trvalý pohľad.

Sekvenciu zobrazovania bude vykonávať kód Arduino.

Hodinový modul v reálnom čase DS3231 slúži na uchovávanie času (dokonca aj na vypnutie napájania, na udržiavanie času používa bunkovú batériu)

A na nastavenie času používam tlačidlo 2

Krok 3: Vykonajte izoláciu DPS

PCB som vyrobil na izoláciu pre ľahké spojenie s Arduinom. S kolíkom záhlavia môžeme použiť prepojovací kábel na ľahké pripojenie z PCB k Arduinu

Dizajn DPS si môžete stiahnuť tu, môžete si ho vyrobiť pomocou vlastného

Krok 4: Vytvorte kábel pre Nixie Tube

Pretože nixie trubica spotrebúva nízky prúd, používam na zapojenie nixie trubice medený drôt (zo starého transformátora).

Tento medený drôt sa ľahko pracuje: ľahko sa spájkuje, má vysokú izoláciu, malé rozmery a ľahko sa rozmiestňuje

Potom sa šesť nixie trubičiek spojí dohromady ako v stĺpci a v rade ako v konštrukčnom obvode. Potom je pripojený k doske s izolačnou doskou

Krok 5: Odrežte puzdro MDF laserom

Laserový cnc stroj pomôže rezať MDF drevo (hrúbka 3 mm) v presnom rozmere. Každú časť navrhnem tak, aby spolu ladila, a potom ich opravím lepidlom.

Súbor s návrhom na rezanie laserom si môžete stiahnuť tu

Poznámka: Na prečítanie súboru návrhu použite Corel Draw

Krok 6: Vyrobte 1/2 krabice

V tomto kroku urobte 1/2 škatule s lepidlom, potom nainštalujte nixie trubicu do stredného rámu a potom ju nainštalujte do škatule.

Krok 7: Nainštalujte PCB/ tlačidlo a zapojte zapojenie

Nainštalujte všetky dosky plošných spojov do rámu MDF, nainštalujte tiež tlačidlo a potom urobte zapojenie všetkých ako návrh obvodu

Zapojenie v tomto kroku je spochybnené, dávajte naň prosím pozor. Možno dostanete nesprávnu objednávku pripojenia pre nixie tube, môžete sa však ľahko znova pripojiť

Krok 8: Stiahnite si kód

Stiahnite si kód pre Arduino

Hlavný kód bude vykonávať túto úlohu: čítať v reálnom čase z modulu DS3231 a potom ukázať na nixie trubici cez izolačnú dosku.

Je tiež možné nastaviť čas pomocou dvoch tlačidiel: keď stlačíte dve tlačidlá súčasne, (2 čísla) sekundy budú blikať, počkajte na úpravu času stlačením tlačidla doľava alebo doprava, aby ste zvýšili alebo znížili počet. Keď dokončíte úpravu čísla za sekundu (alebo neupravíte číslo za sekundu), potom začne blikať počet minút (počkajte na úpravu čísla) a potom bude blikať počet hodín. Po dokončení nebude žiadne číslo blikať.

Kód si môžete stiahnuť tu

Krok 9: Vytvorte zadnú stranu

Na držanie MDF dosky na zadnej strane používam štyri magnetické platne. Pomôže to pevne držať zadnú stranu bez použitia lepidla, aby sme škatuľu mohli ľahko otvoriť v prípade riešenia problémov.

Krok 10: Upravte čas

Súčasným stlačením dvoch tlačidiel spustíte úpravu času 6 nixie trubice

Postupnosť meniaceho sa času:

1. Stlačením dvoch tlačidiel spustíte zmenu čísla

2. Blikajú dve sekundy (počkajte na úpravu čísla)

2a. Ak chcete upraviť, stlačením tlačidla doľava/doprava číslo zvýšite/znížite

2b. Ak sa neupravíte, nerobte nič

3. Počkajte chvíľu, začnú blikať dve minúty (počkajte na úpravu čísla)

3a. Ak chcete upraviť, stlačením tlačidla doľava/doprava zvýšte/znížte číslo3b. Ak sa neupravíte, nerobte nič

4. Počkajte chvíľu, začnú blikať dve hodiny (počkajte na úpravu čísla) 4a. Ak chcete upraviť, stlačením tlačidla doľava/doprava číslo zvýšite/znížite

4b. Ak sa neupravíte, nerobte nič

5. V zobrazení hodín nebudú všetky čísla blikať

Krok 11: Vyrobte si masku

Môj priateľ mi povedal, že povrch MDF dreva nevyzerá tak pekne, a tak som sa pre tieto hodiny rozhodol použiť drevo s dyhovým povrchom. Tiež zadajte názov značky pre hodiny.

Nakoniec, hodiny vyzerajú perfektne:)