Nixie Röhrenuhr mit Arduino Mega - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Dies ist eine Nixie Tube Clock, die von einem Arduino Mega betrieben wird. Es hat auch eine Reihe von RGB-LED-Leuchten und eine Tastenmatrix auf der Rückseite, um Einstellungen zu ändern, ohne es an einen Computer anzuschließen. Ich habe einen Satz lasergeschnittener Abstandshalter verwendet, aber Sie können Ihre eigenen mit einem kleinen Bohrer herstellen.

Einige Hintergrundinformationen: Lesen Sie hier, was Nixie-Röhren sind, wenn Sie neugierig sind. Im Grunde sind es gasgefüllte Röhren mit den Nummern 0-9 darin, wenn Sie etwas Spannung durch eine Ziffer laufen lassen, leuchtet sie auf.

Es tut mir leid, dass dieser Leitfaden nicht sehr detailliert ist, bitte kommentieren Sie, wenn Sie Fragen haben. Ich entschuldige mich auch, dass ich keine Bilder von den RGB-LED-Leuchten habe, die ich verwendet habe.

Schritt 1: Teile

Dies sind die Teile, die ich verwendet habe, Sie können wahrscheinlich viele Alternativen finden.

4 IN-14 Nixie-Röhren (bekomme 5 oder 6, falls eine nicht funktioniert) (insgesamt 25 US-Dollar)

1 130V-200V Netzteil (Suchen Sie nach "Nixie-Röhren-Netzteil") ($ 12)

4 K155ID1-Treiber (insgesamt 15 USD)

1 DS3231 Taktmodul ($2)

10 5,6K 3W Widerstände ($4) (Sie können auch 10K Widerstände verwenden)

1 Arduino-Mega ($10)

1 langes Steckbrett ($5)

Vollkerndraht - $5 ish

1 8-Tasten-Matrix (optional) ($5)

Verschiedene Schrumpfschläuche ($5) + Heißluftpistole

Werkzeuge: Lötkolben, Schutzbrille, Laptop mit Arduino-Software, Geduld, Spitzzange, Abisolierer/Schneider, Exacto-Messer, Multimeter, Bohrmaschine, Heißklebepistole. Zugang zu einem Laserschneider für einfache Acryl-Abstandshalter, Zugang zu einem 1/2-Zoll-Lochsägenbohrer, wenn Sie Ihre eigenen herstellen möchten.

Schritt 2: So betreiben Sie eine Nixie-Röhre

LESEN SIE DIESE ANLEITUNG:

Vor allem die Schritte 1-3. Sie brauchen auf jeden Fall den 10K-Widerstand. Ich habe zwei 5K 3 Watt Widerstände in Reihe verwendet, um dies zu erreichen.

Stellen Sie im Grunde bis zu 160 V oder so auf, legen Sie einen 10K-Widerstand zwischen die Stromquelle und die Nixie-Röhre und stecken Sie ein Kabel der Nixie-Röhre auf Masse. Lesen Sie die Anleitung, sie erklärt besser als ich es werde.

Schritt 3: Steuerung von 4 Röhren mit einem Arduino Mega

Folgen Sie noch einmal dieser Anleitung. Ich mache dies nur, um die letzten Schritte beim Zusammensetzen der Teile zu einer funktionierenden Uhr zu zeigen.

Ich habe K155ID1-Chips zur Steuerung der Nixie-Röhre verwendet, es waren 16 US-Dollar für ein 6er-Set aus Europa.

Sie können Multiplexer verwenden, um weniger Ausgänge vom Arduino zu benötigen, oder es gibt möglicherweise eine Möglichkeit, weniger IC-Chips zu verwenden, aber das habe ich nicht getan.

Ich habe einen Chip pro Röhre und 4 Ausgänge vom Arduino für jede Röhre verwendet. Aus diesem Grund brauchte ich einen Arduino Mega, der mehr I / O-Pins hat als der Arduino Uno. Die Bilder oben / unten sind von meinem Steckbrett, bevor ich alle Teile verdrahte, und eine Skizze, die ich gemacht habe, wie ich jedes Rohr mit dem Chip an das Arduino angeschlossen habe.

Ja, dies verwendet mindestens 4 * 4 = 16 I / O-Pins, aber das ist in Ordnung, da der Mega etwa 60 hat.

Ich habe die Tastenmatrix verdrahtet, indem ich den "G" -Pin an die Stromversorgung angeschlossen und jede Taste an einen analogRead-Pin angeschlossen habe. Dies liegt daran, dass digitalRead die Taste manchmal als gedrückt liest, wenn sie nicht gedrückt ist, aber indem ich sie nur "gedrückt" mache, wenn analogRead bei 1023 (der maximale Wert) liegt, habe ich das meiste dieses Rauschens übersprungen.

Nachdem die Röhren, das DS3231-Taktmodul und die RGB-Leuchten mit dem Arduino verkabelt waren, war es an der Zeit, einige wichtige Programmierungen vorzunehmen.

RGB-LED-Leuchten

Ich habe 4 RGB-LEDs parallel geschaltet, indem ich alle Leitungen mit Überbrückungsdraht verdrahte. Sie können es in den obigen Bildern als den weißen Draht sehen, der zwischen den vier Röhren springt. Ich habe gemeinsame Kathoden-LEDs verwendet, wenn ich also den Arduino-Pin auf LOW setze, wären sie eingeschaltet. Sie können online viele Tutorials zur Steuerung von RGB-LED-Leuchten finden. Finden Sie einfach heraus, ob es sich bei Ihnen um eine gemeinsame Kathode oder eine gemeinsame Anode handelt.

Schritt 4: Programmierung

Ich habe meinen Code angehängt, hoffentlich hilft es. "NixieJT1" ist der vollständige Code. DS3231 hilft beim Einstellen des Taktmoduls

Einige Programmiertipps:

Wenn Ihre Segmente in zufälliger Reihenfolge aufleuchten, versuchen Sie, die Reihenfolge der Pins A/B/C/D zu ändern. Ich machte sie umgekehrt, was ich dachte, sie sollten sein, und es begann zu funktionieren.

Ich habe analogRead für die Tastenmatrix verwendet und das "G" an 5V angeschlossen. DigitalRead wird verwirrt, wenn Sie Metallteile der Matrix berühren.

Der letzte Teil des Codes (void DisplayNumber) geht nur von 0 bis 9 in binärer Form. 0001, 0010, 0011 usw. Es gibt wahrscheinlich einen besseren Weg.

Schritt 5: Lasergeschnittene Abstandshalter

Ich habe die Datei angehängt, die ich für die lasergeschnittenen Abstandshalter erstellt / verwendet habe. Meine Schule verwendet einen Epilog-Laser, und seine Einstellungen sind eine Strichstärke von 0,0001 Zoll oder weniger zum Schneiden und alles andere, um es einfach zu ätzen. Ich wollte sie nur ausschneiden, also alle Zeilen 0,0001 Zoll oder so.

Ich habe hauptsächlich zwei Sätze Abstandshalter ausgeschnitten, damit ich Ersatz hatte, falls ich etwas durcheinander gebracht habe, aber sie haben auch kleine Unterschiede (unterschiedliche Lochgrößen für die Drähte und das LED-Loch in der Mitte).

Wenn Sie keinen Laserschneider haben, können Sie diese mit zwei normalen Bohrern und einem Lochsägebohrer (1/2 Zoll Durchmesser) selbst herstellen. Holz würde auch anstelle von Acryl funktionieren, Sie hätten nur keinen so coolen Effekt mit den LEDs.