Horloge Tube Faux Nixie : 7 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Par Zachary GoodeSuivez plus par l'auteur:

À propos: Je suis en deuxième année à l'ASU et j'étudie la robotique et la production cinématographique. J'aime faire des choses et jouer de la musique. Je travaille toujours sur plusieurs projets à la fois. En savoir plus sur Zachary Goode »

J'aime la technologie rétro. C'est tellement amusant de jouer avec des technologies plus anciennes car elles sont généralement plus grandes et plus esthétiques que leurs équivalents modernes. Le seul problème avec les anciennes technologies telles que les tubes Nixie est qu'ils sont rares, coûteux et généralement difficiles à utiliser. Étant donné que la bibliothèque près de chez moi vient d'avoir un cutter laser pour le public, je savais que je devais faire un projet pour apprendre à l'utiliser. Quoi de mieux que de combiner ma passion pour la vieille technologie avec les lasers. Ces tubes LED "Nixie" sont beaucoup moins chers, moins dangereux et peuvent être alimentés par USB.

Le modèle que j'ai utilisé pour mon PCB a été fourni par Connor Nishijima sur github (https://github.com/connornishijima/lixie-arduino) Mon inspiration originale pour cela était la version que Make a fait (https://makezine.com/projects /led-nixie-display/), mais le PCB de Connor était beaucoup moins cher à produire car les PCB sont plus petits.

Étape 1: Matériaux et outils

Matériaux:

Électronique:

• Arduino Nano
• Résistance 10K
• Bouton
• Interrupteur à bascule
• LED WS2812B
• Fil Divers
• Câble mini-USB
• Extendeur USB-B (couramment utilisé pour les imprimantes 3D)
• Pile bouton
• Module RTC DS3231

Autre:

• Contreplaqué 3mm
• Acrylique 1/16"
• Vis et écrous M3

Outils:

• Découpeur laser
• Papier de verre (grain 220)
• Souris Ponceuse
• Clés Allen
• Couteau tout usage
• Super colle
• Four de refusion de soudure (un four grille-pain fonctionnera également)
• Pinces coupantes
• Fer à souder
• Soudure au plomb 60/40
• Seringue et embouts
• Pâte à braser
• Colle chaude et colle Dun

Étape 2: Découpe au laser

À l'aide des fichiers SVG (ou du fichier Fusion360) que j'ai fournis, découpez les morceaux du cadre.

Les pièces qui contiennent du texte ont un fichier svg séparé qui contient le texte. Ces pièces sont 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, Arrière, Bas, Haut.

Tu auras besoin de:

• 4 x 0 (acrylique)
• 4 x 1 (acrylique)
• 4 x 2 (acrylique)
• 4 x 3 (acrylique)
• 4 x 4 (acrylique)
• 4 x 5 (acrylique)
• 4 x 6 (acrylique)
• 4 x 7 (acrylique)
• 4 x 8 (acrylique)
• 4 x 9 (acrylique)
• 1 x dos (bois)
• 1 x fond (bois)
• 3 x bouton (bois)
• 4 x pieds1 (bois)
• 4 x Pieds2 (bois)
• 1 x avant (bois)
• 2 x côté (bois)
• 4 x fente (bois)
• 1 x entretoise (bois)
• 2 x couvercle supérieur (bois)
• 2 x fente supérieure (bois)
• 1 x dessus (bois)

Pour faire cela, j'ai utilisé le Glowforge dans mon makerspace local, mais n'importe quel découpeur laser fonctionnera (Duh!). Si vous utilisez un Glowforge, ce sont les paramètres qui ont fonctionné pour moi. Avec le bois, j'ai utilisé 250 vitesses, 100 puissances et 2 passes (pour les pièces plus délicates, vous voudrez peut-être utiliser moins de puissance et plus lentement). Pour couper l'acrylique, j'ai utilisé 200 vitesses, 100 puissances et 1 passage. Pour graver le bois, j'ai utilisé 250 vitesses, 10 puissances et 1 passe. Pour graver l'acrylique, j'ai utilisé 500 vitesses, 50 puissances et 1 passage. Je recommande de jouer avec les paramètres et de trouver ce qui vous convient le mieux avant de découper toutes les pièces.

N'enlevez pas la couche protectrice de l'acrylique, laissez-la jusqu'à une étape ultérieure.

Étape 3: Faire les chiffres

Commandez ou fabriquez les PCB pour les chiffres en utilisant les fichiers gerber ou Eagle que j'ai fournis. J'ai utilisé les fichiers PCB développés par Connor Nishijima comme base, les seules modifications que j'ai apportées ont été d'ajouter la ligne 5v (puisque les fichiers originaux ont une ligne 5V pour une raison quelconque) et de changer un peu la sérigraphie. À l'aide d'une seringue remplie de pâte à souder (la méthode que j'ai choisie) ou d'un pochoir et d'un outil d'étalement, appliquez de la pâte à souder sur les pastilles des PCB. Lorsque vous appliquez un peu de pâte à souder, vous n'avez besoin que de juste assez pour enduire les pastilles. Vous aurez besoin d'en faire quatre, et ce pourrait être une bonne idée d'en faire un supplémentaire pour tester ou au cas où l'un d'eux casserait. Placez soigneusement les LED WS2812B sur les pads, en prenant soin de noter l'orientation des LED. Ils n'ont pas besoin d'être parfaits car lorsqu'ils cuisent, la tension superficielle de la soudure les redressera. Il est très difficile de retirer une LED si elle est mal placée (je l'ai fait sur ma première carte et j'ai passé près d'une demi-heure à essayer de la réparer sans rien gâcher. Après avoir placé toutes les LED sur la carte, mettez-les dans le four à refusion, ou dans mon cas un four grille-pain, puis allumez-le APRÈS avoir placé les planches. Gardez un œil sur le four pendant la cuisson, vous ne voulez pas dépasser 220 degrés Celsius ou vous commencerez à endommager le planches. La soudure devrait commencer à fondre autour de 200 degrés Celsius. Une fois que les joints de soudure ont fondu, éteignez le four et attendez qu'il refroidisse. N'essayez pas de retirer les planches tant qu'elles n'ont pas refroidi, si vous ne le faites pas. les LED bougeront et la carte sera ruinée. Une fois qu'elles sont terminées, je recommande de les brancher sur un arduino et d'utiliser l'un des exemples de codes NeoPixel pour vérifier que les cartes fonctionnent bien.

Étape 4: Programmation de l'Arduino

Branchez l'arduino Nano sur votre ordinateur et ouvrez l'environnement Arduino. Ouvrez le croquis et téléchargez le code, en vous assurant que vous avez sélectionné la bonne carte et le bon port COM. Si jamais vous avez besoin de mettre à jour le firmware de l'horloge, vous pouvez le faire via le câble d'extension USB et ne pas le démonter.

Pour vous assurer que vous utilisez le code le plus à jour, consultez mon Github ici:

Étape 5: Électronique

Connectez tous les fils à l'Arduino Nano comme indiqué dans le schéma de Fritzing. Vérifiez à nouveau tout le câblage avant de brancher l'alimentation. Réparer un écran Nixie brûlé est très difficile et ennuyeux à gérer.

Lors du montage des interrupteurs à bascule, vous devrez poncer à environ un millimètre du côté supérieur (le côté qui fait face au PCB constituant les Nixies). Il s'agit de les faire s'adapter correctement sans interférer avec le PCB.

Vous devrez également épisser le câble USB-B et le câble Mini-B. Cela sert à deux fins, une pour alimenter l'horloge et deux pour vous donner un accès USB afin de la reprogrammer ou de la mettre à jour sans la démonter.

Brochage DS3231

• SCL - A5
• SDA - A4

Brochage Lixie

DIN - 7

Boutons

• Heure - 9
• Minutes - 8
• Couleur - 10

Commutateurs

• Heure d'été - 11
• Heure réglée - 12
• 24 heures - 13

Étape 6: Assemblage final

Une fois que tous les composants électroniques ont été testés et fonctionnent et que les fils ont été nettoyés, préparez-vous à fermer la boîte. Collez ou collez l'Arduino et le RTC afin qu'ils ne finissent pas par toucher l'un des boulons ou d'autres fils. Assurez-vous que tout ce qui doit être branché est branché. Super Collez la boîte fermée, en mettant la pièce du bas en dernier. Après avoir fermé la boîte, insérez les pièces des pieds dans leurs fentes en bas.

À ce stade, vous devez prendre des précautions pour garder l'acrylique propre. Avant de décoller le plastique protecteur, je recommande d'utiliser des gants en caoutchouc pour empêcher les huiles de votre peau de pénétrer sur les doigts. Retirez la protection en plastique et insérez les chiffres dans les fentes dans cet ordre (de l'avant vers l'arrière): 3, 8, 9, 4, 0, 5, 7, 2, 6, 1. Une fois les chiffres en place, placez le fente supérieure de chaque côté pour garder le numéro acrylique aligné, puis super collez la pièce supérieure pour terminer l'horloge. À ce stade, vous avez terminé l'assemblage et vous êtes prêt à commencer à configurer l'horloge pour l'utiliser.

Étape 7: Comment l'utiliser

• Pour régler l'heure: Basculez l'interrupteur de réglage sur marche (en vous assurant que l'heure d'été ou l'heure d'été est correctement réglée) et appuyez sur les boutons des heures et des minutes pour modifier l'heure. Une fois l'heure réglée, éteignez l'interrupteur de réglage et il devrait fonctionner correctement.
• Pour changer la couleur/le motif utilisé dans les chiffres: Appuyez sur le bouton intitulé couleur
• Pour activer ou désactiver le mode d'heure d'été: a basculé le commutateur à l'arrière étiqueté DST
• Pour passer en mode 24 heures: Basculez l'interrupteur à l'arrière marqué 24HR

En raison de l'horloge RTC utilisée, vous ne devriez avoir à régler l'heure que lorsque la batterie est épuisée ou lorsque vous la branchez pour la première fois.

Deuxième prix du concours Faux-Réel