ساعة Nixie أخرى: 6 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

لطالما أردت ساعة nixie ، هناك شيء ما حول تلك الأرقام المتوهجة التي تبهرني. لذلك عندما وجدت بعض أجهزة IN12s ليست باهظة الثمن على موقع ebay اشتريتها ، وتفاجأت بها عندما تلقيتها ولكن سرعان ما اكتشفت أنه من أجل صنع ساعة منها ، سأحتاج إلى المزيد من الأشياء. نظرًا لأنني لم أتمكن حقًا من العثور على لوحة تفي بمواصفاتي ورغباتي الدقيقة ، فقد وضعت الأنابيب في درج ونسيتها جميعًا.

أدخل JLC PCB بأسعار منخفضة بشكل لا يمكن قراءته ، قررت في النهاية أن أصنع بنفسي.

اللوازم

أنبوب 6x IN12 nixie (قد يعمل الآخرون لكنهم يتطلبون تعديلات على PCB)

6x SN74141 أو K155ID1 وحدة فك ترميز BDC إلى عشري

6x 1.5 كيلو أوم المقاوم

4x 180kOhm المقاوم

ترانزستور عالي الجهد 4x MPSA42

مصباح نيون 4x 5 مم (يمكنك أيضًا استخدام مصابيح LED برتقالية ولكن هذا نوع من ضد الروح هنا)

4x 74HC595 سجل التحول

مكثف سيراميك 2x 470nF

1x LM7805 منظم 5 فولت

1x تصعيد العرض HV

1x DC برميل جاك

1x Wemos D1 Mini

الخطوة 1: تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور

نظرًا لأنني من أشد المعجبين بالبرامج مفتوحة المصدر ، فقد استخدمت KiCad EDA لتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور. لقد استكشفت تصميمات مختلفة لساعة nixie على Google وقررت استخدام برامج تشغيل K155ID1 الروسية مع سجلات التحول 74HC595. عقل العملية هو Wemos D1 mini الذي يدعم Wi-Fi. نظرًا لأنني وجدت مجموعة أدوات تصعيد عالية التكلفة رخيصة جدًا على موقع ئي باي ، قررت عدم القيام بذلك على السبورة بنفسي. كما كان لدي بالفعل معظم المكونات في متناول يدي ، وتصميم محول تصاعدي يعني الحصول على مصادر إضافية قليلة. ربما في المرة القادمة.

أعلم أن هناك الكثير من التحسينات الممكنة في كل من التخطيطي وتخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، لكن هذه كانت المرة الأولى التي أعمل فيها بالفعل مع KiCad وركزت أكثر على المنتج النهائي.

بعد الانتهاء من التخطيطي وتجربته على لوح التجارب ، بدأت في وضع ثنائي الفينيل متعدد الكلور. هذا فن بحد ذاته وموضوع واسع جدًا ، لذا لن أخوض في الكثير من التفاصيل هنا. هناك بعض مقاطع الفيديو الرائعة والمعمقة عبر الإنترنت.

مشروع KiCad بأكمله متاح على GitHub الخاص بي.

الخطوة 2: تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

بعد فحص التصميم الخاص بك مرتين وثلاث مرات ، حان الوقت لتصنيعه بالفعل. اعتدت أن أقوم بذلك في المنزل باستخدام نقل الحبر الحراري و Fe3Cl ولكن هذه العملية فوضوية للغاية وتتطلب الكثير من التحضير ولديها ، من واقع خبرتي ، نتائج غير متوقعة وغير متسقة. لذلك كما ذكرنا ، اخترت مجلس الإدارة المحترف. تقدم JLC PCB (غير مدعوم) أسعارًا رائعة ، وإذا كنت على استعداد للانتظار لفترة طويلة للشحن (أو تدفع 10 مرات أكثر للشحن من اللوحات) ، يمكنك بالفعل الحصول على منتج احترافي لا يكسر البنك الذي تتعامل معه. يوفر مجلس الإدارة إرشادات رائعة خطوة بخطوة حول كيفية تصدير وتحميل ملفات جربر وقبل الالتزام ، يمكنك إعادة التحقق من التصميم الخاص بك في عارض جربر عبر الإنترنت. الآن كل ما عليك فعله هو انتظار تصنيع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور وتسليمها. إليك مراجعة لطيفة لعملية التصنيع. إذا كنت تفعل شيئًا لمرة واحدة ، فيمكنك التفكير في ما يجب فعله مع 4 مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور متبقية حيث أن الحد الأدنى الذي يمكنك طلبه هو 5.

الخطوة 3: اللحام

بمجرد تسليم ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، حان الوقت للقيام ببعض اللحام ، بدءًا من أصغر (أو أدنى ملف تعريف) ، متبوعًا بالمكونات الأكبر.

إذا كنت أفعل أي شيء أكبر من مجرد عدد قليل من المكونات ، فأنا دائمًا ما أستخدم فاتورة المواد (BOM) ، حتى أن KiCad لديها مكون إضافي لطيف لتصدير قائمة مكونات الصنف التفاعلية.

الخطوة 4: برمجة ESP

لقد قمت بالبرمجة في VS Code وحاولت أن أجعل البرامج الثابتة مرنة للغاية. إنه يعمل حاليًا ولكن هناك مجال كبير للتحسين والمزيد من الميزات.

الكود الكامل متاح على github:

الخطوة 5: عمل الضميمة

لقد صممت في البداية صندوقًا بسيطًا فقط ليتم طباعته ثلاثية الأبعاد كعلبة ، لكني آمل أن أصنع حاوية خشبية أجمل في وقت ما في المستقبل.

حسنًا ، عادةً ما تصبح الحلول المؤقتة دائمة …

الخطوة 6: التصحيح

وبالتالي. اللوحة جاهزة ، تم تحميل البرنامج الثابت وحان الوقت لتوصيل المتحكم الدقيق ووضعه على الحائط!

إلا أن اثنين من الأنابيب لم تضيء. بعد بعض الاستكشاف والفحص الدقيق للوحة ، وجدت أن بعض الفوط الموجودة على سجلات التحول كانت تطفو للتو على الرغم من أنها كانت متصلة بالطائرة الأرضية. اتضح أنني كنت متسرعًا وقمت بتحميل الملفات دون إجراء آخر DRC (فحص قواعد التصميم) بعد التغييرات الثانية الأخيرة (تعبئة Cu) ، لذلك تم ملء بعض المناطق بالفعل ولكنها غير متصلة بأي شيء. لقد نسيت أيضًا إصلاح تتبع إمداد الجهد العالي عند تحريك فتحات التركيب …

حسنًا ، نظرًا لأن هذه كانت مجرد إصلاحات طفيفة ، فقد قمت بإمساك بعض الأسلاك المعلقة وربطت الأشياء العائمة.

من الجيد دائمًا ملاحظة أخطاء HW وإصلاحها في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، إذا كان ذلك للرجوع إليها في المستقبل فقط.

الجائزة الثانية في تحدي تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور