Maak Nixie Clock met Arduino in MDF Wood Case - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

In deze instructie zal ik laten zien hoe je een Nixie-klok kunt maken met Arduino door een circuit dat zo eenvoudig mogelijk is. Ze zijn allemaal in een MDF-houten kist geplaatst. Na voltooiing ziet de klok eruit als een product: mooi en compact stevig.

Laten we beginnen

Stap 1: Onderdelenlijst en video-instructie

Laten we, om het duidelijk te maken, de onderdelenlijst bekijken om dit project te maken

1. Arduino UNO (1set)

2. Realtime klokmodule DS3231

3. DC step-up module 12VDC naar 150VDC (1set)

4. Nixie-buis (6 stuks)

5. Isolatiechip TLP627-4 (4 stuks)

6. Weerstand 10K

7. Header-pin

8. Breadboard-kabel

9. Voedingsmodule 220VAC/12VDC (1st)

10. Knop (2 stuks)

11. MDF hout dikte 3 mm (laser gesneden)

12. Witte lijm (voor MDF-hout)

13. Permanente magnetische plaat

Stap 2: Circuitontwerp

Maak een circuit zoals in afbeeldingsontwerp

Nixie-buis heeft een hoge spanning (ongeveer 150 VDC) nodig om aan te steken, maar gebruikt een lage stroomsterkte (1-2 mA). DC step-up module 12VDC -> 150VDC is geschikt voor deze toepassing.

Dit circuit zal Arduino UNO gebruiken als hoofdcontroller, het zal nixie tube besturen via isolatiechip TLP-627.

60 lampen (van 6 nixie-buizen) worden aangesloten als matrixverbinding, deze verbinding helpt om Arduino-pin op te slaan -> gebruik alleen 16-pins van Arduino (10-pins voor kolom, 6-pins voor rij)

Door matrixverbinding kan er slechts 1 buis tegelijk worden weergegeven. Om 6 buizen te laten zien, wordt 1 buis getoond, dan uit, dan wordt de volgende buis getoond, en zo verder naar de 6e buis. Door veel te laten zien, kan het menselijk oog het zien als permanent zicht.

De weergavevolgorde wordt gedaan door Arduino-code.

Realtime klokmodule DS3231 wordt gebruikt om de tijd bij te houden (zelfs de stroom uitzetten, het gebruikt een celbatterij om de tijd bij te houden)

En ik gebruik de 2 knop om de tijd aan te passen

Stap 3: Maak PCB-isolatie

Ik heb PCB gemaakt voor isolatie voor eenvoudige verbinding met Arduino. Met header-pin kunnen we een breadboard-kabel gebruiken om eenvoudig verbinding te maken van PCB naar Arduino

PCB-ontwerp kan hier worden gedownload, je kunt het zelf maken

Stap 4: Maak kabel voor Nixie Tube

Omdat nixie tube weinig stroom verbruikt, gebruik ik koperdraad (neem van oude transformator) voor het bedraden van nixie tube.

Deze koperdraad is gemakkelijk te bewerken: gemakkelijk te solderen, hoge isolatie, klein formaat, gemakkelijk te leggen

Vervolgens zes nixiebuisjes met elkaar verbonden zoals in kolom en rij zoals in ontwerpcircuit. Vervolgens wordt het aangesloten op de PCB van de isolatiekaart

Stap 5: Snijd de MDF-behuizing met laser

Laser-cnc-machine helpt om MDF-hout (3 mm dikte) precies op maat te snijden. Ik ontwerp elk onderdeel op elkaar afgestemd en gebruik vervolgens lijm om ze te repareren.

Ontwerpbestand voor lasercut kan hier worden gedownload

Opmerking: Corel Draw gebruiken om het ontwerpbestand te lezen

Stap 6: Maak een 1/2 doos

Maak in deze stap een halve doos met lijm, installeer vervolgens de nixiebuis in het middelste frame en installeer deze vervolgens in de doos.

Stap 7: Installeer de PCB/knop en voer de bedrading uit

Installeer alle PCB's in het MDF-frame, installeer ook de knop en voer vervolgens de bedrading voor iedereen uit als circuitontwerp

Bedrading in deze stap is een uitdaging, let er alstublieft op. Misschien krijg je een verkeerde verbindingsvolgorde voor nixie tube, maar je kunt gemakkelijk opnieuw verbinding maken

Stap 8: Download de code

Download de code voor Arduino

De hoofdcode zal dit werk doen: realtime lezen van module DS3231 en vervolgens weergeven op nixiebuis via isolatie-PCB.

Het is ook in staat om de tijd aan te passen met twee knoppen: wanneer twee knoppen tegelijkertijd worden ingedrukt, knipperen (2 cijfers van) seconden, wacht op het aanpassen van de tijd door de knop naar links of rechts te drukken om het aantal te verhogen of te verlagen. Als u klaar bent met het aanpassen van het nummer in de seconde (of het nummer niet in de seconde aanpassen), knippert het aantal minuten (wacht op het aanpassen van het nummer), vervolgens knippert het aantal uren. Na afloop knippert er geen nummer meer.

Code is hier te downloaden

Stap 9: Achterkant maken

Ik gebruik vier magnetische platen om de MDF-plaat aan de achterkant vast te houden. Het helpt om de achterkant stevig vast te houden zonder lijm te gebruiken, zodat we de doos gemakkelijk kunnen openen in het geval van problemen.

Stap 10: pas de tijd aan

Druk tegelijkertijd op twee knoppen om de tijd van 6 nixie-buizen aan te passen

Volgorde van wisseltijd:

1. Druk op de twee knop om het nummer te veranderen

2. Twee seconden knipperen (wacht op het aanpassen van het nummer)

2a. Indien aanpassen, druk op de knop links/rechts om het aantal te verhogen/verlagen

2b. Indien niet aanpassen, niets doen

3. Wacht even, twee minuten knipperen (wacht op het aanpassen van het nummer)

3a. Indien aangepast, druk op de knop links/rechts om nummer 3b te verhogen/verlagen. Indien niet aanpassen, niets doen

4. Wacht even, twee uur knipperen (wacht op het aanpassen van nummer)4a. Indien aanpassen, druk op de knop links/rechts om het aantal te verhogen/verlagen

4b. Indien niet aanpassen, niets doen

5. Alle nummers knipperen niet in klokweergave

Stap 11: Maak het masker

Mijn vriend vertelde me dat het oppervlak van MDF-hout er niet zo mooi uitziet, dus ik besluit hout met fineeroppervlak te gebruiken voor deze klok. Maak ook een tagnaam voor klok.

Eindelijk, de klok ziet er perfect uit:)