Bir Başka Nixie Saati: 6 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Her zaman bir nixie saat istemişimdir, bu parlayan sayılarda beni büyüleyen bir şey var. Bu yüzden ebay'de çok pahalı olmayan IN12'ler bulduğumda onları satın aldım, aldığımda hayretler içinde kaldım ama çok geçmeden onlardan bir saat yapmak için daha fazla şeye ihtiyacım olduğunu keşfettim. Tam olarak istediğim özelliklere ve isteklerime uygun bir tahta bulamadığım için tüpleri bir çekmeceye koydum ve hepsini unuttum.

JLC PCB'yi inanılmaz derecede düşük fiyatlarla girin, sonunda kendiminkini yapmaya karar verdim.

Gereçler

6x IN12 nixie tüpü (diğerleri çalışabilir ancak PCB üzerinde değişiklik gerektirebilir)

6x SN74141 veya K155ID1 BDC-ondalık kod çözücü

6x 1.5kOhm direnç

4x 180kOhm direnç

4x MPSA42 yüksek gerilim transistörü

4x 5mm neon lamba (turuncu LED'leri de kullanabilirsiniz ama bu burada ruha aykırı)

4x 74HC595 kaydırma kaydı

2x 470nF seramik kondansatör

1x LM7805 5V regülatör

1x Yükseltme HV beslemesi

1x DC varil jakı

1x Wemos D1 Mini

Adım 1: PCB'yi tasarlama

Açık kaynaklı yazılımın büyük bir hayranı olduğum için PCB'yi tasarlamak için KiCad EDA'yı kullandım. Google'da çeşitli nixie saat tasarımlarını araştırdım ve Rus K155ID1 sürücülerini 74HC595 shift register ile birlikte kullanmaya karar verdim. Operasyonun beyni Wi-Fi özellikli Wemos D1 mini'dir. Ebay'de oldukça ucuz bir HV yükseltme kiti bulduğum için bunu tahtada yapmamaya karar verdim. Ayrıca bileşenlerin çoğuna zaten sahiptim ve bir yükseltici dönüştürücü tasarlamak, birkaç ekstra kaynak sağlamak anlamına gelir. Belki gelecek sefere.

Hem şematik hem de PCB düzeninde oldukça fazla olası iyileştirme olduğunu biliyorum ama bu benim KiCad ile ilk çalışmamdı ve daha çok son ürüne odaklandım.

Şemayı bitirip bir breadboard üzerinde denedikten sonra PCB'yi yerleştirmeye başladım. Bu başlı başına bir sanat ve oldukça geniş bir konu, bu yüzden burada çok fazla ayrıntıya girmeyeceğim. İnternette harika ve ayrıntılı videolar var.

KiCad projesinin tamamı GitHub'ımda mevcut.

Adım 2: PCB'nin Üretilmesi

Tasarımınızı iki ve üç kez kontrol ettikten sonra, onu gerçekten üretmenin zamanı geldi. Bunu evde termal mürekkep transferi ve Fe3Cl ile yapardım ama bu süreç oldukça karışık, çok fazla hazırlık gerektiriyor ve benim tecrübeme göre oldukça tahmin edilemez ve tutarsız sonuçlar veriyor. Bahsettiğim gibi profesyonel yönetim kurulu evini seçtim. JLC PCB (sponsorlu değil) harika fiyatlar sunar ve uzun nakliye süresini beklemeye (veya nakliye için panolardan 10 kat daha fazla ödemeye) istekliyseniz, aslında bankanızı sarsmayan profesyonel bir ürün alabilirsiniz. Yönetim kurulu, gerber dosyalarının nasıl dışa aktarılacağı ve yükleneceği konusunda adım adım harika talimatlar sağlar ve taahhütte bulunmadan önce tasarımınızı çevrimiçi gerber görüntüleyicide yeniden kontrol edebilirsiniz. Şimdi tek yapmanız gereken PCB'lerin üretilmesini ve teslim edilmesini beklemek. İşte üretim sürecinin güzel bir incelemesi. Tek seferlik bir şey yapıyorsanız, sipariş edebileceğiniz minimum 5 adet olduğu için 4 kalan PCB ile ne yapacağınızı düşünebilirsiniz.

Adım 3: Lehimleme

PCB'ler teslim edildikten sonra, en küçük (veya en düşük profilli) bileşenlerden başlayarak daha büyükleri takip ederek biraz lehimleme yapmanın zamanı geldi.

Birkaç bileşenden daha büyük bir şey yapıyorsam her zaman bir malzeme listesi (BOM) kullanırım, KiCad'in etkileşimli bir Malzeme Listesini dışa aktarmak için güzel bir eklentisi bile vardır.

Adım 4: ESP'yi Programlama

Programlamayı VS Kodunda yaptım ve bellenimi oldukça esnek hale getirmeye çalıştım. Şu anda çalışıyor ancak iyileştirme ve daha fazla özellik için çok yer var.

Kodun tamamı github'da mevcuttur:

Adım 5: Muhafaza Yapımı

Başlangıçta, kasa olarak 3D basılacak basit bir kutu tasarladım, ancak gelecekte çok daha güzel bir ahşap kasa yapmayı umuyorum.

Eh, genellikle geçici çözümler kalıcı olur…

6. Adım: Hata Ayıklama

Yani. Kart hazır, ürün yazılımı yüklendi ve mikrodenetleyiciyi prize takıp duvara asmanın zamanı geldi!

Tüplerden ikisinin yanmaması dışında. Tahtayı biraz araştırıp daha yakından inceledikten sonra, kaydırma yazmaçlarındaki bazı pedlerin, yer düzlemine bağlı olmalarına rağmen sadece yüzdüğünü buldum. Görünüşe göre aceleci davrandım ve son saniye değişikliklerinden (Cu doldurma) sonra son bir DRC (Tasarım Kuralları Kontrolü) yapmadan dosyaları yükledim, bu nedenle bazı alanlar gerçekten dolduruldu ancak hiçbir şeye bağlı değildi. Montaj deliklerini hareket ettirirken HV besleme izini düzeltmeyi de unuttum…

Pekala, bunlar sadece bazı küçük düzeltmeler olduğu için, biraz bodge teli aldım ve yüzen şeyleri bağladım.

HW hatalarını not etmek ve sadece gelecekte referans olması için PCB tasarımında düzeltmek her zaman iyi bir fikirdir.

PCB Tasarım Yarışmasında İkincilik Ödülü