Nixie Tube Clock avec Arduino Mega : 5 étapes (avec photos)

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

Il s'agit d'une horloge à tube Nixie gérée par un Arduino Mega. Il dispose également d'un ensemble de lumières LED RVB et d'une matrice de boutons à l'arrière pour modifier les paramètres sans le brancher sur un ordinateur. J'ai utilisé un ensemble d'entretoises découpées au laser, mais vous pouvez en fabriquer vous-même avec un petit foret.

Un peu de contexte: Lisez ici ce que sont les tubes Nixie si vous êtes curieux. Fondamentalement, ce sont des tubes remplis de gaz avec les numéros 0-9, lorsque vous faites passer une tension à travers un chiffre, il s'allume.

Je suis désolé que ce guide ne soit pas très détaillé, veuillez commenter si vous avez des questions. Je m'excuse également de ne pas avoir de photos des lumières LED RVB que j'ai utilisées.

Étape 1: Pièces

Ce sont les pièces que j'ai utilisées, vous pouvez probablement trouver de nombreuses alternatives.

4 tubes Nixie IN-14 (obtenez-en 5 ou 6 au cas où l'un ne fonctionnerait pas) (25 $ au total)

1 bloc d'alimentation 130V-200V (recherchez "alimentation du tube nixie") (12 $)

4 pilotes K155ID1 (15 $ au total)

1 module d'horloge DS3231 (2 $)

10 résistances 5.6K 3W (4$) (Vous pouvez également utiliser des résistances 10K)

1 Arduino méga (10 $)

1 longue planche à pain (5 $)

Fil à âme pleine - 5 $ ish

1 matrice à 8 boutons (facultatif) (5 $)

Gaine thermorétractable assortie (5 $) + Pistolet thermique

Outils: fer à souder, lunettes de sécurité, ordinateur portable avec logiciel Arduino, patience, pince à bec effilé, pinces à dénuder/coupe-fil, couteau exacto, multimètre, perceuse à colonne, pistolet à colle chaude. Accès à un cutter laser pour des entretoises acryliques faciles, accès à un foret de scie cloche de 1/2 si vous souhaitez créer le vôtre.

Étape 2: Comment alimenter un tube Nixie

LISEZ CE GUIDE:

Surtout les étapes 1-3. Vous avez certainement besoin de la résistance 10K. J'ai utilisé deux résistances 5K 3 watts en série pour accomplir cela.

Fondamentalement, montez à environ 160 V, placez une résistance de 10K entre la source d'alimentation et le tube Nixie, et branchez un fil du tube Nixie à la terre. Lisez le guide, il explique mieux que moi.

Étape 3: Contrôler 4 tubes avec un Arduino Mega

Encore une fois, suivez ce guide. Je fais juste cela pour montrer les dernières étapes de l'assemblage des pièces dans une horloge de travail.

J'ai utilisé des puces K155ID1 pour contrôler le tube nixie, c'était 16 $ pour un ensemble de 6 d'Europe.

Vous pouvez utiliser des multiplexeurs pour avoir besoin de moins de sorties de l'arduino, ou il pourrait y avoir un moyen d'utiliser moins de puces IC, mais je ne l'ai pas fait.

J'ai utilisé une puce par tube et 4 sorties de l'Arduino pour chaque tube. Pour cette raison, j'avais besoin d'un Arduino Mega, qui a plus de broches d'E/S que l'Arduino Uno. Les images ci-dessus / ci-dessous sont de ma planche à pain avant de câbler toutes les pièces, et un croquis que j'ai fait de la façon dont j'ai câblé chaque tube jusqu'à l'arduino avec la puce.

Oui, cela utilise au minimum 4 * 4 = 16 broches d'E/S, mais ce n'est pas grave car le Mega en a environ 60.

J'ai câblé la matrice de boutons en mettant la broche "G" sous tension et en mettant chaque bouton sur une broche analogRead. C'est parce que digitalRead lit parfois le bouton comme enfoncé alors qu'il ne l'est pas, mais en le faisant "appuyer" uniquement si analogRead est à 1023 (la valeur maximale), j'ai ignoré la plupart de ce bruit.

Après avoir câblé les tubes, le module d'horloge DS3231 et les lumières RVB à l'arduino, il était temps de faire une programmation majeure.

Lumières LED RVB

J'ai mis 4 LED RVB en parallèle en câblant tous les fils ensemble avec un cavalier. Vous pouvez le voir dans les images ci-dessus comme le fil blanc qui saute entre les quatre tubes. J'ai utilisé des LED à cathode commune, donc si je mets la broche Arduino sur LOW, elles seront allumées. Vous pouvez trouver de nombreux tutoriels en ligne sur le contrôle des lumières LED RVB, il suffit de déterminer si les vôtres sont à cathode commune ou à anode commune.

Étape 4: Programmation

J'ai joint mon code, j'espère que cela vous aidera. "NixieJT1" est le code complet. DS3231 aide à régler le module d'horloge

Quelques conseils de programmation:

Si vos segments s'allument dans un ordre aléatoire, essayez de changer l'ordre des broches A/B/C/D. Je les ai fait inverser ce que je pensais qu'ils devraient être, et cela a commencé à fonctionner.

J'ai utilisé analogRead pour la matrice de boutons et branché le "G" sur 5V. DigitalRead devient confus si vous touchez des parties métalliques de la matrice.

La dernière partie du code (void DisplayNumber) va juste de 0 à 9 en binaire. 0001, 0010, 0011, etc. Il y a probablement une meilleure façon de le faire.

Étape 5: Entretoises coupées au laser

J'ai joint le fichier que j'ai créé/utilisé pour les entretoises découpées au laser. Mon école utilise un laser Epilog, et ses paramètres sont une épaisseur de trait de 0,0001 pouce ou moins pour le couper, et tout le reste pour le graver. Je voulais juste qu'ils soient coupés, donc toutes les lignes.0001in environ.

J'ai découpé deux ensembles d'entretoises principalement pour avoir des remplacements au cas où j'en aurais gâché, mais ils ont aussi de petites différences (différentes tailles de trous pour les fils et trou de LED au centre).

Si vous n'avez pas de découpeur laser, vous pouvez les fabriquer vous-même avec deux forets normaux et un foret de scie cloche (1/2 pouce de diamètre). Le bois fonctionnerait également à la place de l'acrylique, vous n'auriez tout simplement pas un effet aussi cool avec les LED.