Une horloge Nixie à tube unique de style 'Fabergé': 6 étapes (avec photos)

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

Cette horloge Nixie est le résultat d'une conversation sur les horloges à tube unique sur la page Facebook Nixie Clocks Fan.

Les horloges à tube unique ne sont pas populaires auprès de certains amateurs de nixie qui préfèrent les horloges à tubes à 4 ou 6 chiffres pour faciliter la lecture. Une horloge à tube unique affiche l'heure en séquence H, H, M, M,,, et se répète, mais il est très facile de s'habituer au format d'affichage. Ils peuvent être programmés pour avoir une couleur RVB différente pour chacune des fonctions de l'heure ainsi que pour afficher la température et l'humidité.

De nombreuses horloges à tube unique adoptent le format de base consistant à être montées dans des boîtiers en plexiglas, en bois ou en métal avec le tube dépassant du haut. Je voulais rendre le mien un peu différent et j'ai eu l'idée d'une horloge de style « Fabergé » utilisant une coquille d'œuf d'autruche pour le boîtier.

Plusieurs problèmes se sont posés au début, le principal étant d'essayer de trouver un kit ou un circuit imprimé qui s'adapterait à l'intérieur de la coque et laisserait suffisamment d'espace pour le montage du tube. Le kit d'horloge SN18 de PV Electronics est idéal et répondrait à l'exigence. Il peut être construit avec un tube IN-18 ou le tube R|Z568M de Dalibor Farny

Le critère suivant était quel tube ? J'ai utilisé une grande variété de tubes Nixie dans mes horloges, du petit IN-17 au chiffre ZM1040 de 30 mm et quelques-uns entre les deux, y compris les tubes d'affichage en vue latérale, en vue de dessus et inversé. Cette horloge avait besoin d'un tube de déclaration et j'ai opté pour une IN-18 qui a une taille de chiffres de 40 mm, 30 mm de diamètre et près de 70 mm de hauteur.

Voilà donc la base de l'horloge, maintenant avec la construction !

Mes excuses si cela semble long, mais je voulais inclure les détails des étapes à suivre pour quiconque.

Étape 1: Matériaux de construction

1 x coquille d'oeuf d'autruche - Ebay

1 x kit horloge Nixie SN18 - PV Electronics

1 x tube Nixie IN-18 - Ebay

3 x poussoirs unipolaires pour faire des interrupteurs (avec écrous) - Farnell

1 x LED orange 3 mm - Farnell

1 x LED verte 3 mm - Farnell

Câble plat 300 mm 12 voies - Hobbytronics

Gaine thermorétractable de 150 mm x 3 mm de diamètre - Farnell

1 x câble adaptateur USB B vers USB A - Tout magasin d'informatique

1 prise stéréo 3,5 mm pour montage sur panneau - Farnell

1 tuyau de réparation en laiton 1/2" x 3" - Magasins de plomberie

4 écrous à bride en laiton 1/2"

1 connecteur de réservoir en laiton 3/4"

1 écrou à bride en laiton 3/4"

1 disque en laiton 50 mm x 6 mm - Revendeurs de métaux

Barre ronde en laiton de 22 mm

Barre ronde en laiton de 14 mm

Barre ronde en laiton 6 MM

Barre plate en laiton 5 mm

24 vis en laiton à tête bombée courte de 3 mm

3 vis en laiton à tête bombée 3 x 30 mm - Ebay

Bois pour la base - Ce que j'avais traîné

1 x cercle PET de diamètre 67 mm - j'en avais d'un projet précédent

3 x 35 mm Pipe Laiton Olives - Magasin de plomberie

Cheville en hêtre 35 mm ou similaire - Bricolage ou magasin de bois

Écrous en T 3 x 3 mm - Magasin de loisirs ou Ebay

3 x petites vis à bois

Chaîne en laiton fin 500 mm - Ebay

Bande de chaudière en laiton 500 mm x 1/4 - Fournisseurs de modélisation à la vapeur

Bande de chaudière en laiton de 1 m x 3/16"

Colle époxy en 2 parties

1 boîte de spray acrylique transparent - Auto Accessory Shop

Feuille de mousse mince - Craft Shop

Étape 2: Le boîtier de l'horloge

Les œufs de Fabergé sont de renommée mondiale et extrêmement précieux avec un prix de 18,5 millions de dollars aux enchères en 2007. Le mien n'est qu'un simple œuf d'autruche qui a été un peu tartiné pour avoir l'air cher et je ne pense pas que cela vaudrait autant !

Les œufs d'autruche mesurent environ 150 mm x 110 mm (6" x 4,3"), il y a donc un espace raisonnable pour mon choix du tube IN-18 Nixie à l'intérieur.

Alors, que faire de la coquille d'œuf ? J'ai vu des sculptures très élaborées et beaucoup ont figuré ici dans Instructables et ont décidé d'essayer de le garder simple dans son contexte ainsi que fonctionnel. Les portes qui s'ouvrent pour voir les tubes Nixie avec un interrupteur qui coupe l'alimentation du tube lorsqu'il est fermé était l'idée principale que j'avais avec une décoration sur eux et la partie principale de la coque, mais l'articulation des portes s'avérerait trop difficile et nuirait au nettoyage regarde qu'aucune porte n'a donné.

Au moment de décider comment j'allais commencer la conception de l'œuf, j'ai regardé beaucoup de travaux réalisés par d'autres et j'ai été impressionné par la complexité de certaines des conceptions. Il n'y avait aucune chance que mes compétences limitées et mon manque de connaissances en gravure reproduisent tout ce que j'avais vu, j'ai donc opté pour la décoration extérieure de la coquille.

Lorsque je regardais une sculpture sur coquille d'œuf, j'ai vu que beaucoup de gens qui le faisaient avaient un gabarit pour tenir la coquille et qu'ils étaient capables de faire pivoter la coquille pendant qu'ils travaillaient. J'ai décidé de faire un simple cadre en bois qui maintiendrait l'œuf en place avec des ventouses à chaque extrémité avec une extrémité ayant un ressort pour appliquer une certaine pression pour maintenir la coquille en place. Les ventouses sont disponibles en packs de tailles mixtes et j'ai eu quelques ventouses de 30 mm et 40 mm. La fabrication du cadre était simple, une plaque de base, 2 montants et 2 disques en bois. Le disque fixe avait un trou à fond plat où une vis à bois le maintenait à l'un des montants et la ventouse était également insérée dans ce trou. Pour exercer une certaine pression sur la coque, l'autre disque était attaché à un morceau de goujon et un ressort glissait sur le goujon avant qu'il ne passe à travers un trou dans l'autre montant. La plus grande ventouse y était adaptée et il s'agissait simplement de tirer contre le ressort pour insérer la coque. Cela aurait été formidable s'il n'y avait pas eu la tendance de la coquille d'œuf à glisser lorsqu'elle est tournée, donc le Plan II a dû être conçu !

Le deuxième gabarit était en fait si simple que je n'aurais pas pu croire que je n'y avais pas pensé au départ !

Il se compose d'une plaque de base, d'un seul montant doté d'un goujon de 20 mm dépassant de la ligne médiane de la coquille d'œuf. La coquille est juste glissée sur le goujon et un bloc dont la hauteur est juste en dessous du milieu de l'œuf pour permettre de déplacer un crayon le long de celle-ci et de marquer la coquille. J'avais mesuré la circonférence de la coque à 444,00 mm et mis le goujon à un centre de 67,20 mm (C = 2 * π * r - transposé en - r = C / (2 * π) (oui, j'ai fait attention en cours de maths !) et j'ai tracé un trait de crayon autour de cela en faisant pivoter la coquille. Je viens de mesurer 74 mm le long de la ligne et j'ai marqué le point de départ des divisions, mesurez et faites-le pivoter à nouveau de la même distance et marquez à nouveau jusqu'à ce que j'aie 6 marques également espacées sur la circonférence, pour obtenir les segments, j'ai juste déplacé le crayon le long du bloc de la marque jusqu'à ce que j'atteigne la «couronne» de la coquille d'œuf et j'ai répété pour le reste des marques. Cela semble compliqué mais si vous regardez les photographies de la technique, vous verrez à quel point c'est simple. Tout ce que vous avez à faire est de maintenir la coque stable pendant que vous la marquez.

J'ai trouvé plus tard ce qui est en développement à l'heure actuelle. Serait probablement au-dessus de mes moyens !

L'étape suivante consistait à couper la coque pour libérer les pièces. Dremel fabrique des disques de coupe ultra minces et j'en ai un bon nombre avec les mandrins nécessaires pour les tenir, j'ai aussi des meules de coupe en diamant, donc c'était un cas qui fonctionnerait le mieux.

Un masque anti-poussière est essentiel pour cette tâche ainsi qu'une certaine forme d'extraction près de la zone de coupe, j'ai utilisé mon aspirateur d'atelier pour cela après avoir fabriqué une large buse en carton qui pourrait s'adapter près de la zone de coupe. J'ai essayé les deux disques de coupe sur un morceau de coque de rechange que j'avais demandé au fournisseur et les disques de coupe se sont avérés être la meilleure solution pour effectuer les coupes dans la coque. Ils s'usent assez vite mais sont efficaces.

La coque était maintenant coupée et prête pour l'étape suivante, en la fixant à la base. Avec la coque ayant un trou de 20 mm où elle a été "soufflée", c'est idéal pour la connexion à la base. Quelques anneaux en mousse puis le contre-écrou pour le maintenir en place. Ne pas trop serrer, permettre un léger mouvement ou il y a un risque d'endommager la coque.

L'intérieur de la coque a une membrane qui y est attachée qui a dû être soigneusement retirée des zones visibles car j'ai pulvérisé l'intérieur avec de l'acrylique transparent pour la rendre partiellement réfléchissante, je n'ai pas fait la moitié inférieure de la coque (hors de vue, hors d'esprit!) J'ai retiré cette membrane avec de la laine d'acier grossière et en tenant la coque contre une source de lumière pour voir s'il y avait des zones qui avaient encore des morceaux de membrane attachés. Portez également un masque anti-poussière pendant cette partie. Vous pouvez voir la membrane sur la photo où la coque principale est sur le piédestal.

Étape 3: La ferraille est pratique

Boiseries pour socle.

J'ai eu beaucoup de coupures (ou est-ce des coupures ?) de bois dur que j'ai accumulées en fabriquant d'autres bases d'horloges, alors je les ai transformées en un bloc à damier en les rabotant à l'équerre et en les collant ensemble en deux couches alternées pour obtenir un damier effet sur les extrémités du bloc. J'ai dessiné un cercle aussi grand que possible sur le bloc et l'ai découpé grossièrement avec une scie sauteuse. J'ai marqué le centre et percé un trou de 10 mm pour le monter dans le mandrin de mon tour avec un morceau de tige vissée et un écrou à bride, un écrou ordinaire et une rondelle font aussi ce travail. Une chose que j'avais oublié de prendre en considération était le dégagement par rapport au banc du tour, heureusement je m'en suis tiré car la partie la plus large du cercle grossier l'a raté de 1 mm !

J'ai dû monter un outil pour qu'il dépasse un peu du poteau de l'outil, puis commencer à retirer les déchets du cercle. J'ai dû faire des coupes extrêmement fines jusqu'à ce que je l'obtienne presque une forme circulaire, puis le couper au diamètre que je voulais, Ensuite, il fallait arrondir les bords extérieurs avec une toupie et une mèche à arrondir. Je n'ai pas de table à toupie, j'ai donc monté ma toupie sous la table sur laquelle se trouve ma scie à onglets après avoir percé un trou qui permettrait de soulever le foret au-dessus de la surface. J'ai vissé un morceau de bois placé au rayon de la section de base maintenant ronde pour faciliter l'arrondi. J'ai prudemment abaissé la base le long du bois jusqu'à ce qu'elle entre en contact avec le foret rond, puis je l'ai tourné dans le sens inverse des aiguilles d'une montre contre le foret en l'alimentant soigneusement. Une fois cela fait, je l'ai retourné et j'ai fait l'autre côté pour qu'il corresponde. La base a été remontée dans le tour pour poncer les surfaces et les bords afin d'obtenir une finition lisse pour l'application ultérieure d'acrylique transparent.

Les trous pour les boutons poussoirs et les boîtiers de LED ont été marqués et percés. Habituellement, avec une base en bois massif, je créais une cavité qui abriterait le circuit imprimé, mais dans cette horloge, j'en ai fait une plus petite et des canaux vers les trous pour chaque fonction. J'ai coupé un évidement pour la plaque de base qui couvrirait tout le fond et le laisserait propre. Le couvercle de base est fabriqué à partir d'une feuille PET transparente de 1 mm et un côté pulvérisé avec de la peinture acrylique noire. Il n'y a pas de trous de vis pour cela car il est maintenu en place par les 3 pieds chignon qui sont vissés à la base.

Une autre tâche qui devait être effectuée était la sortie du câble d'alimentation et de la prise GPS. Un simple évidement a été fraisé sur le bord arrière de la base de l'horloge avec un outil que j'ai spécialement conçu pour ce faire et une plaque en laiton en forme vissée sur la surface plane avec le linceul que j'ai toujours tendance à adapter aux plaques de sortie de mes horloges. J'ai percé un trou à travers l'évidement dans la cavité pour les câbles.

Pour monter la carte d'horloge dans la coque, j'avais besoin de fabriquer un disque qui s'adapterait parfaitement à l'intérieur de la coque et qui n'aurait pas besoin de fixations pour le maintenir en place. Comme je n'avais pas de contreplaqué adapté à portée de main mais que j'avais du contreplaqué de 3 mm, j'ai coupé 4 disques et les ai collés ensemble après avoir percé un trou central de 10 mm qui servirait à l'usiner plus tard. Le pli de modélisation est très léger car il est destiné à être utilisé dans les modèles réduits d'avions et est assez flexible. Lors du collage des disques, j'ai alterné la pose du pli pour lui donner plus de force. J'ai trouvé que les coquilles d'œufs d'autruche ne sont pas exactement rondes après avoir usiné le disque au diamètre requis et j'ai dû raser un peu de zones pour obtenir un bon ajustement à l'intérieur de la coquille. J'ai également dû faire un léger rétrécissement pour compenser la courbure interne de la coque. Une fois qu'il a été usiné au bon diamètre, j'ai dû découper le centre pour s'adapter à la plaque tubulaire et marquer les trous de fixation qui retiendraient la planche sur le dessous.

J'ai utilisé un coupeur de réservoir modifié pour faire les deux diamètres principaux, un de chaque côté du disque, avant de le monter dans le tour pour enlever l'excès qui a permis au disque de se libérer de la partie centrale. J'ai placé le circuit imprimé dans le trou inférieur et j'ai marqué les trous de vis pour le monter sur le disque.

Étape 4: Un peu de travail en laiton

De mes précédents Instructables, vous retiendriez le fait que j'aime le laiton et le bois dans la construction Nixie Clock. Pour cette horloge, il y a pas mal de pièces en laiton utilisées dessus. Une colonne de support pour la coque, le cerclage de la chaudière 'ceinture' et les nervures verticales, les boutons poussoirs et le panneau de prises au dos de l'horloge.

J'utilise beaucoup de raccords de plomberie en laiton dans mes horloges ainsi que du laiton d'origine, modifiant les raccords pour devenir des pièces décoratives et fonctionnelles. C'est un moyen peu coûteux de faire les choses par rapport à l'achat d'une barre de laiton ronde de grande section et à l'usinage de la majeure partie pour obtenir le même résultat.

La colonne est constituée d'un tube de réparation de tuyau et est fixée à la base en bois et à la base de la coquille d'œuf.

J'ai utilisé un connecteur de réservoir à bride en laiton et des écrous pour cela qui ont été soudés à la section de réparation des tuyaux en laiton. Celui du bas de la coque était légèrement bombé pour épouser la courbe de la coque. Entre l'écrou à bride et la coque se trouve une feuille de mousse qui absorbe toute variation et permet d'appliquer une certaine pression pour maintenir fermement la coque sans l'endommager par contact direct. J'ai dû suivre les contours entre les raccords, car lorsque j'essayais d'obtenir une finition lisse du balayage du tuyau au raccord supérieur, les filetages du contre-écrou et du raccord du réservoir se sont détachés, j'ai juste coupé un évidement droit pour les faire disparaître et lisser avec du papier émeri. L'autre extrémité du tube en laiton avait un disque en laiton de 40 mm qui était serré entre deux écrous de réservoir à bride plus petits. Le dessous de ce disque a des trous taraudés de 3 x 3 mm pour les vis qui traversent la section en bois pour la fixer fermement. J'ai lissé l'écrou de la bride supérieure pour lui donner un aspect moins industriel en mettant un rayon entre l'hexagone et la face de celui-ci.

. J'ai également ajouté des bandes de chaudière plus étroites (3/16 ") du « coquetier » sous l'œuf à la « ceinture » autour de la circonférence. Pour obtenir un trou cohérent, j'ai fait un petit gabarit dans lequel j'ai glissé la bande pendant percer des trous de 3 mm à chaque extrémité. J'ai arrondi les extrémités en les épinglant par les trous et en les tournant contre une fraise. J'ai fait des trous de 2,4 mm dans le « coquetier » à des intervalles de 60 degrés, taraudé à 3 mm et vissé le plus étroit Cela semble plus facile qu'il n'y paraît car ils ont dû être percés à un angle et j'ai réussi à casser 2 exercices en le faisant. les nervures de la "ceinture". J'ai percé des trous de 2,4 mm à travers les deux et les ai taraudés à 3 mm. J'ai monté des vis à tête bombée sur le joint et les ai soudées en position pour plus de sécurité. Les joints ont ensuite été poncés lisses à l'intérieur. J'avais soudé deux petits blocs de laiton aux extrémités de la ceinture, o ne avec un trou de dégagement de 3 mm et l'autre taraudé pour une vis en laiton de 3 mm qui serrerait la bande à la coque.

Les commandes de l'horloge étant éloignées de la carte, j'ai dû faire des boutons pour elles. Le dessin montre comment ils ont été conçus. Ceux-ci s'insèrent simplement dans les trous de la base et sont collés en place avec le câblage retournant à la carte à travers la colonne de support. Il en va de même pour les LED indicatrices des fonctions DST et GPS SYNC, quelques morceaux de tige en laiton de 10 mm avec des trous pour les LED. La « lentille » est remplie d'époxy mélangée pour obtenir de petites bulles d'air qui diffusent la lumière des LED. Voici un Instructable que j'ai fait sur la façon de le faire.

Les pieds de la base sont fabriqués à partir d'olives à pipe, d'un morceau de cheville en hêtre et d'écrous en T de la même manière que l'horloge Tantalus mais un peu plus petit. Au lieu de coller les olives sur le goujon, je les ai tapées sur le goujon avec un maillet et j'ai percé de petits trous à travers l'olive et j'y ai martelé des goupilles de panneau coupées jusqu'à ce qu'elles affleurent la surface. Ceux-ci sont maintenus à l'arrière lors de l'ajustement des pieds afin qu'ils ne soient pas vus.

Les écrous en T de 3 mm sont disponibles dans la plupart des magasins de loisirs R/C et des magasins de modélisme.

Lors du montage de la plaque d'horloge sur le disque de support, j'ai remarqué qu'il y avait un espace entre la plaque tubulaire et la plaque tubulaire. Pour cacher cela, j'ai fabriqué un anneau à partir de la bande 1/4 pour l'ajuster. Plier la bande à la taille de la plaque tubulaire a été facilité car le diamètre d'une boîte de WD40 était exactement le même que le diamètre du tube J'ai mis une boucle de cuivre autour de la bande et l'ai fermée en tordant le fil ensemble, puis il s'agissait simplement de souder le joint bout à bout. Ce serait à l'arrière de la plaque tubulaire et ne serait pas vu.

J'ai caché le bord coupé de la coque avec un tube en laiton de 3 mm plié dans la forme et limé l'arrière du tube pour le laisser comme une section de canal. Je l'ai habillé avec un coupe-diamant de 2 mm pour qu'il s'adapte parfaitement au bord de la coque.

J'ai baissé le niveau de la plaque tubulaire en bois et ajouté une bande de laiton interne faite à partir du cerclage de la chaudière 1/4 qui a donné un meilleur aspect à l'intérieur de la coque. La jointure est cachée derrière le tube de 3 mm pour la LED RVB allumée haut de la coque..

La LED RVB supplémentaire qui orne le haut de la coque a été réalisée de la même manière que le couvercle des capteurs de température conçu pour l'horloge tantale victorienne et j'ai fabriqué un petit adaptateur pour le monter sur la coque avec un trou de 3 mm percé dans le talon qui était à l'intérieur de la coque pour le tuyau avec le câblage pour la LED RVB. Le câblage est acheminé à travers un morceau de tube en laiton de 3 mm qui est incurvé pour correspondre à l'intérieur de la coque. Le tube est juste poussé dans le talon du boîtier RGB pour aider à le soutenir avec de l'époxy pour le maintenir à la coque.

Le panneau arrière a été fabriqué à partir d'une barre plate en laiton de 15 mm et j'ai ajouté un carénage pour l'entrée du câble d'alimentation car la fiche de la carte doit passer à travers celle-ci, la prise GPS est enfoncée dans la surface et le câblage soudé à l'arrière de celui-ci.

Étape 5: Le côté électronique des choses

L'électronique de cette horloge est le kit de classe SN de PV Electronics qui utilise un seul tube IN-18 Nixie pour indiquer l'heure dans ce format - H, H,, M, M,, répéter. Il affiche le chiffre des dizaines puis celui des unités et fait de même pour les minutes. Une fois que vous avez compris son fonctionnement, il devient instinctif de connaître l'heure.

Je ne vais pas entrer dans les détails du kit car vous pouvez le vérifier sur le lien ci-dessus.

Alors comment monter les commandes dans une coquille d'œuf ?

Réponse courte, non !

Vous les éloignez à la base de l'horloge pour minimiser les dommages. Tout nouveau kit d'horloge pour moi et déjà en train de le pirater pour répondre à mes besoins ! Les boutons poussoirs sont logés dans des boîtiers en laiton sur la base avec le câblage remontant la colonne jusqu'aux positions d'origine sur la carte, il en va de même pour les LED et les prises PSU et GPS qui sont sorties à l'arrière de la base.

Un autre ajout à la carte consistait à ajouter une deuxième LED RVB au circuit et à l'installer sur le dessus de la coquille d'œuf dans le même style que mes horloges SARA et Tantalus. J'ai ajouté 3 résistances supplémentaires de 270 Ohm et pris l'alimentation du côté entrée des résistances LED RVB existantes provenant de la puce PIC avec les 4 fils alimentés à travers un tube en laiton incurvé de 3 mm de diamètre extérieur jusqu'au boîtier au-dessus de l'œuf..

Il aurait été bien d'avoir une LED qui pulsait les secondes dans cette conception, mais il n'y a aucune possibilité d'en ajouter une au circuit. C'est quelque chose que j'espère que les futures itérations du kit pourraient avoir. (Je viens de découvrir que le kit peut être programmé pour le faire pour un petit supplément sur le prix.)

Étape 6: Tous ensemble maintenant

Voici l'horloge 'Fabergé' entièrement construite et 'tic-tac' joyeusement.

La dernière photo teste l'horloge avant d'ajouter le boîtier LED RVB, la plaque arrière et de polir le laiton.

L'aspect général de l'horloge est plutôt bon et la LED RVB supplémentaire lui donne une belle touche.

Je pense faire une version à deux tubes de cette horloge qui aura des capacités de temps, de température et d'humidité. Comme je suis sans espoir en électronique, je devrai faire appel à un autre passionné pour faire le côté électronique des choses. Ce sera dans la même lignée que celui-ci et j'espère avoir assez de bois de rebut pour lui faire une autre base !

Pendant le processus de construction et la compilation de l'Instructable, j'ai conservé toutes les photographies et les croquis dans un dossier marqué « Humpty Dumpty » et j'espère que la coquille d'œuf n'aurait pas une grande chute avant de la terminer.

J'entre ce Instructable dans le grand et petit concours car c'est le plus gros œuf que vous pouvez obtenir !

Si vous pensez que cela mérite un vote, veuillez le faire.