Jam Nixie yang Lain: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Saya selalu mahukan jam nixie, ada sesuatu mengenai nombor-nombor bercahaya yang memikat saya. Oleh itu, apabila saya menjumpai beberapa IN12 yang tidak terlalu mahal di ebay, saya membelinya, mengagumi mereka ketika saya menerimanya tetapi tidak lama kemudian mengetahui bahawa untuk membuat jam dari mereka, saya memerlukan beberapa perkara lagi. Oleh kerana saya tidak dapat mencari papan yang memenuhi spesifikasi dan kehendak tepat saya, saya meletakkan tiub itu di dalam laci dan semuanya melupakannya.

Masukkan JLC PCB dengan harga yang sangat rendah, akhirnya saya memutuskan untuk membuat sendiri.

Bekalan

Tiub nixie 6x IN12 (yang lain mungkin berfungsi tetapi memerlukan pengubahsuaian pada PCB)

Dekoder 6x SN74141 atau K155ID1 BDC-ke-perpuluhan

Perintang 6x 1.5kOhm

Perintang 4x 180kOhm

Transistor voltan tinggi 4x MPSA42

Lampu neon 4x 5mm (anda juga boleh menggunakan LED oren tetapi itu tidak sesuai dengan semangat di sini)

Daftar shift 4x 74HC595

Kapasitor seramik 2x 470nF

Pengatur 1x LM7805 5V

1x Bekalan HV peningkatan

Soket tong 1x DC

1x Wemos D1 Mini

Langkah 1: Merancang PCB

Oleh kerana saya peminat perisian sumber terbuka, saya menggunakan KiCad EDA untuk merancang PCB. Saya meneroka pelbagai reka bentuk jam nixie di google dan memutuskan untuk menggunakan pemacu K155ID1 Rusia dalam kombinasi dengan register shift 74HC595. Otak operasi adalah Wemos D1 mini berkemampuan Wi-Fi. Oleh kerana saya mendapati alat peningkatan HV yang cukup murah di ebay, saya memutuskan untuk tidak melakukannya sendiri di papan tulis. Juga, saya mempunyai sebahagian besar komponen yang berguna dan merancang langkah penukar bermaksud mendapatkan beberapa tambahan. Mungkin lain kali.

Saya tahu terdapat banyak kemungkinan peningkatan baik dalam skema dan susun atur PCB tetapi ini adalah kali pertama saya bekerja dengan KiCad dan saya lebih memfokuskan pada produk akhir.

Setelah menyelesaikan skema dan mencubanya di papan roti, saya mula meletakkan PCB. Ini adalah seni untuk dirinya sendiri dan topik yang cukup luas sehingga saya tidak akan membincangkan terlalu banyak butiran di sini. Terdapat beberapa video hebat dan mendalam dalam talian.

Keseluruhan projek KiCad boleh didapati di GitHub saya.

Langkah 2: Memperoleh PCB

Setelah memeriksa reka bentuk anda dua kali ganda, inilah masanya untuk membuatnya. Saya biasa melakukannya di rumah dengan pemindahan dakwat termal dan Fe3Cl tetapi prosesnya agak tidak kemas, memerlukan banyak persiapan dan, menurut pengalaman saya, hasil yang agak tidak dapat diramalkan dan tidak konsisten. Jadi seperti yang disebutkan, saya memilih rumah dewan profesional. JLC PCB (tidak ditaja) menawarkan harga yang hebat dan jika anda sanggup menunggu masa penghantaran yang lama (atau membayar 10 kali lebih banyak untuk penghantaran daripada papan) anda sebenarnya boleh mendapatkan produk profesional yang tidak merosakkan bank anda. Rumah tumpangan memberikan arahan langkah demi langkah yang hebat mengenai cara mengeksport dan memuat naik fail gerber dan sebelum melakukan, anda boleh menyemak semula reka bentuk anda di paparan gerber dalam talian. Sekarang yang harus anda lakukan ialah menunggu PCB dihasilkan dan dikeluarkan. Berikut adalah tinjauan bagus mengenai proses pembuatan. Sekiranya anda melakukan satu-satu perkara, anda boleh memikirkan apa yang harus dilakukan dengan 4 PCB kiri kerana minimum yang anda boleh pesan ialah 5.

Langkah 3: Pematerian

Setelah PCB dihantar, tiba masanya lakukan pematerian, bermula dari komponen terkecil (atau profil paling rendah) diikuti dengan yang lebih besar.

Sekiranya melakukan sesuatu yang lebih besar daripada hanya beberapa komponen, saya selalu menggunakan banyak bahan (BOM), KiCad malah mempunyai plugin yang bagus untuk mengeksport BOM yang interaktif.

Langkah 4: Memprogram ESP

Saya melakukan pengaturcaraan dalam VS Code dan berusaha menjadikan firmware agak fleksibel. Pada masa ini ia berfungsi tetapi ada banyak ruang untuk penambahbaikan dan lebih banyak lagi ciri.

Kod penuh boleh didapati di github:

Langkah 5: Membuat Penutup

Pada mulanya saya merancang hanya kotak sederhana untuk dicetak 3D sebagai kandang tetapi saya berharap dapat membuat kepingan kayu yang jauh lebih bagus pada masa akan datang.

Oleh itu, biasanya penyelesaian sementara menjadi kekal…

Langkah 6: Menyahpepijat

Jadi. Papan siap, firmware dimuat naik dan sudah tiba masanya untuk memasang mikrokontroler dan meletakkannya di dinding!

Kecuali bahawa dua tiub tidak menyala. Setelah beberapa penjelajahan dan pemeriksaan papan yang lebih dekat saya dapati bahawa beberapa pad pada register shift hanya terapung walaupun disambungkan ke permukaan tanah. Ternyata saya tergesa-gesa dan memuat naik fail tanpa melakukan satu DRC terakhir (Reka Bentuk Peraturan Periksa) setelah perubahan kedua terakhir (Cu fill) sehingga beberapa kawasan sebenarnya dipenuhi tetapi tidak terhubung dengan apa-apa. Saya juga lupa untuk memperbaiki jejak bekalan HV ketika menggerakkan lubang pemasangan …

Oleh kerana itu hanya beberapa pembaikan kecil, saya meraih beberapa wayar bodoh dan menghubungkan barang-barang terapung.

Adalah idea yang baik untuk memperhatikan bug HW dan memperbaikinya dalam reka bentuk PCB, jika hanya untuk rujukan masa depan.

Hadiah Kedua dalam Cabaran Reka Bentuk PCB