Сделайте часы Nixie с Arduino в деревянном корпусе из МДФ

Об этом проекте

Все они заключены в деревянный ящик из МДФ. После завершения часы выглядят как изделие:красиво и прочно компактно.

Начнем

Шаг 1. Список деталей

Чтобы было понятно, давайте посмотрим список деталей, чтобы сделать этот проект

1. Arduino UNO (1 комплект) https://amzn.to/2P58O7s

2. Модуль часов реального времени DS3231 https://amzn.to/2SIyEzI

3. Повышающий модуль постоянного тока с 12 В до 150 В (1 комплект) https://amzn.to/30kpdK9

4. Никси-трубка (6 шт.) https://amzn.to/3aHyJvX

5. Изоляционная микросхема TLP627-4 (4шт) https://amzn.to/2wiN0PG

6. Резистор 10К https://amzn.to/3bmySnM

7. Пин заголовка https://amzn.to/2QFcr5q

8. Макетный кабель https://amzn.to/3ae8vk0 .

9. Модуль питания 220VAC / 12VDC (1шт) https://amzn.to/39dqNk2

10. Кнопка (2шт) https://amzn.to/2UIoXCH

11. Древесина МДФ толщиной 3 мм (лазерная резка) https://amzn.to/33Q4LTz

12. Белый клей (для дерева МДФ) https://amzn.to/2WKo7YJ

13. Пластина с постоянным магнитом https://amzn.to/2QGfDxX

Купите электронный компонент на utsource.net

Шаг 2. Проектирование схемы

Сделайте схему как на картинке

Для включения лампы Nixie требуется высокое напряжение (около 150 В постоянного тока), но она использует низкий ток (1-2 мА). Повышающий модуль постоянного тока 12VDC -> 150VDC подходит для этого приложения.

Эта схема будет использовать Arduino UNO в качестве основного контроллера, она будет управлять газоразрядной трубкой через изолирующий чип TLP-627.

60 ламп (из 6 импульсных трубок) подключаются как матричное соединение, это подключение поможет сохранить вывод Arduino -> используйте только 16 выводов от Arduino (10 выводов для столбца, 6 контактов для ряда)

Благодаря матричному подключению, он может отображать только 1 трубку за раз. Чтобы показать 6 трубок, отображается 1 трубка, затем отключается, затем будет показана следующая трубка, и так далее до 6-й трубки. Часто показывая высокий, человеческий глаз может видеть это как постоянное зрение.

Последовательность отображения будет выполняться кодом Arduino.

Модуль часов реального времени DS3231 используется для отсчета времени (даже при отключении питания он использует аккумуляторную батарею для отсчета времени)

И я использую 2 кнопки, чтобы настроить время

Шаг 3. Изоляция печатной платы

Я сделал печатную плату для изоляции, чтобы облегчить подключение к Arduino. С контактом заголовка мы можем использовать макетный кабель для простого подключения от печатной платы к Arduino

Дизайн печатной платы можно скачать здесь, вы можете сделать его самостоятельно https://bit.ly/3ab6PHL

Шаг 4. Изготовьте кабель для Nixie Tube

Поскольку газоразрядная лампа потребляет низкий ток, я использую медный провод (взятый из старого трансформатора) для подключения газоразрядной трубки.

С этим медным проводом легко работать:легко паять, высокая изоляция, небольшие размеры, простота прокладки

Затем шесть газовых трубок соединяются вместе, как в столбце и ряду, как в расчетной схеме. Затем он подключается к печатной плате изоляционной платы

Шаг 5. Вырежьте корпус из МДФ лазером

Лазерный станок с ЧПУ поможет вырезать древесину МДФ (толщиной 3 мм) точно по размеру. Я создаю каждую деталь, подобранную вместе, а затем буду использовать клей, чтобы исправить их.

Файл дизайна для лазерной резки можно скачать здесь https://bit.ly/3ab6PHL

Примечание:использование Corel Draw для чтения файла дизайна

Шаг 6. Сделайте 1/2 коробки

На этом этапе смажьте половину коробки с помощью клея, затем установите газовую трубку в среднюю раму, а затем установите ее в коробку.

Шаг 7. Установите плату / кнопку и выполните электромонтаж

Установите всю печатную плату в раму из МДФ, также установите кнопку, затем выполните электромонтаж для всех в соответствии с схемотехникой

Подключение на этом этапе затруднено, обратите на это внимание. Возможно, вы ошибетесь в порядке подключения газоразрядной трубки, однако вы можете легко повторно подключить

Шаг 8. Загрузите код

Загрузите код для Arduino

Основной код будет выполнять эту работу:считывать данные в реальном времени с модуля DS3231, а затем показывать их на измерительной трубке через изоляционную плату.

Также можно регулировать время двумя кнопками:при одновременном нажатии двух кнопок (2 числа) секунды будут мигать, дождитесь настройки времени, нажимая кнопку влево или вправо для увеличения или уменьшения числа. Когда закончите регулировку числа в секундах (или не установите число в секундах), тогда количество минут будет мигать (дождитесь корректировки числа), затем число часов будет мигать. По окончании ни одна цифра не будет мигать.

Код можно скачать здесь https://bit.ly/3ab6PHL

Шаг 9. Сделайте заднюю обложку

Я использую четыре магнитных пластины, чтобы удерживать заднюю часть плиты МДФ. Это поможет надежно удерживать заднюю сторону без использования клея, чтобы мы могли легко открыть коробку в случае устранения неполадок.

Шаг 10. Настройте время

Нажмите две кнопки одновременно, чтобы начать регулировку времени 6-ти импульсной трубки

Последовательность изменения времени:

1. Нажмите две кнопки, чтобы начать изменение номера

2. Два числа секунды будут мигать (дождитесь числа регулировки)

2а. Если отрегулируйте, нажмите кнопку влево / вправо, чтобы увеличить / уменьшить число

2b. Если не отрегулируйте, ничего не делайте

3. Подождите некоторое время, два числа минуты будут мигать (дождитесь настройки числа)

3а. Если отрегулируйте, нажмите кнопку влево / вправо, чтобы увеличить / уменьшить число 3b. Если не отрегулируйте, ничего не делайте

4. Подождите некоторое время, два числа часа будут мигать (дождитесь установочного числа) 4a. Если отрегулируйте, нажмите кнопку влево / вправо, чтобы увеличить / уменьшить число

4b. Если не отрегулируйте, ничего не делайте

5. Все числа не будут мигать при просмотре часов

Шаг 11. Создайте маску

Мой друг сказал мне, что деревянная поверхность МДФ выглядит не так красиво, поэтому я решил использовать для этих часов дерево с фанерой. Также сделайте имя тега для часов.

Наконец, часы выглядят идеально :)