Ρολόι σωλήνων Faux Nixie: 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Από τον Zachary Goode Ακολουθήστε περισσότερα από τον συγγραφέα:

Σχετικά: Είμαι δευτεροετής στο ASU που σπουδάζει ρομποτική και παραγωγή ταινιών. Μου αρέσει να φτιάχνω πράγματα και να παίζω μουσική. Δουλεύω πάντα σε πολλά έργα τη δεδομένη στιγμή. Περισσότερα για τον Zachary Goode »

Λατρεύω τη ρετρό τεχνολογία. Είναι τόσο διασκεδαστικό να παίζεις με παλαιότερες τεχνολογίες, καθώς είναι συνήθως μεγαλύτερες και πιο αισθητικές από τα σύγχρονα αντίστοιχα. Το μόνο πρόβλημα με την παλιά τεχνολογία όπως οι σωλήνες Nixie είναι ότι είναι σπάνια, ακριβά και γενικά δύσκολα να δουλεύεις. Δεδομένου ότι η βιβλιοθήκη που βρισκόταν κοντά μου πήρε ένα λέιζερ για χρήση από το κοινό, ήξερα ότι έπρεπε να κάνω ένα έργο για να μάθω πώς να το χρησιμοποιώ. Τι καλύτερο από το να συνδυάσω το πάθος μου για την παλιά τεχνολογία με τα λέιζερ. Αυτοί οι σωλήνες LED "Nixie" είναι πολύ φθηνότεροι, λιγότερο επικίνδυνοι και μπορούν να απενεργοποιηθούν από τροφοδοσία USB.

Το πρότυπο που χρησιμοποίησα για το PCB μου παρέχεται από τον Connor Nishijima στο github (https://github.com/connornishijima/lixie-arduino) Η αρχική μου έμπνευση για αυτό ήταν η έκδοση που έκανε ο Make (https://makezine.com/projects /led-nixie-display/), αλλά το PCB του Connor ήταν πολύ φθηνότερο να παραχθεί καθώς τα PCB είναι μικρότερα.

Βήμα 1: Υλικά και εργαλεία

Υλικά:

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΙΔΗ:

• Arduino Nano
• Αντίσταση 10Κ
• Κουμπί ώθησης
• Διακόπτης εναλλαγής
• LED των WS2812B
• Διάφορα καλώδια
• Μίνι καλώδιο USB
• Επέκταση USB-B (χρησιμοποιείται συνήθως για εκτυπωτές 3D)
• Μπαταρία κυττάρων νομισμάτων
• Μονάδα DS3231 RTC

Αλλα:

• Κόντρα πλακέ 3mm
• Ακρυλικό 1/16"
• M3 Βίδες και καρύδια

Εργαλεία:

• Κόφτης λέιζερ
• Γυαλόχαρτο (220 Grit)
• Ποντίκι τριβείο
• Allen Keys
• Μαχαίρι χρησιμότητας
• Υπερκόλλα
• Solder Reflow φούρνος (θα λειτουργήσει και φούρνος τοστιέρα)
• Συρματοκόπτης
• Συγκολλητικό σίδερο
• 60/40 συγκόλληση μολύβδου
• Σύριγγα και συμβουλές
• Πάστα συγκόλλησης
• Hot Glue and Glue Dun

Βήμα 2: Κοπή λέιζερ

Χρησιμοποιώντας τα αρχεία SVG (ή το αρχείο Fusion360) που έχω παράσχει, κόψτε τα κομμάτια του πλαισίου.

Τα κομμάτια που έχουν κείμενο πάνω τους έχουν ξεχωριστό αρχείο svg που περιλαμβάνει το κείμενο σε αυτό. Αυτά τα κομμάτια είναι 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, πίσω, κάτω, πάνω.

Θα χρειαστείτε:

• 4 x 0 (ακρυλικό)
• 4 x 1 (ακρυλικό)
• 4 x 2 (ακρυλικό)
• 4 x 3 (ακρυλικό)
• 4 x 4 (ακρυλικό)
• 4 x 5 (ακρυλικό)
• 4 x 6 (ακρυλικό)
• 4 x 7 (ακρυλικό)
• 4 x 8 (ακρυλικό)
• 4 x 9 (ακρυλικό)
• 1 x Πίσω (ξύλο)
• 1 x Κάτω (ξύλο)
• 3 x κουμπί (ξύλο)
• 4 x πόδια 1 (ξύλο)
• 4 x πόδια 2 (ξύλο)
• 1 x Μπροστά (ξύλο)
• 2 x Πλευρά (ξύλο)
• 4 x Υποδοχή (ξύλο)
• 1 x Διαχωριστής (ξύλο)
• 2 x επάνω εξώφυλλο (ξύλο)
• 2 x Κορυφαία υποδοχή (ξύλο)
• 1 x Κορυφή (ξύλο)

Για να το φτιάξω, χρησιμοποίησα το Glowforge στον τοπικό μου χώρο κατασκευής, αλλά κάθε κόπτης λέιζερ θα λειτουργήσει (Duh!). Εάν χρησιμοποιείτε ένα Glowforge, αυτές είναι οι ρυθμίσεις που λειτούργησαν για μένα. Με το ξύλο χρησιμοποίησα ταχύτητα 250, 100 ισχύ και 2 πάσες (για τα πιο ευαίσθητα κομμάτια ίσως θέλετε να χρησιμοποιήσετε λιγότερη ισχύ και πιο αργά). Για την κοπή του ακρυλικού χρησιμοποίησα 200 ταχύτητες, 100 ισχύς και 1 πέρασμα. Για τη χάραξη του ξύλου χρησιμοποίησα ταχύτητα 250, ισχύ 10 και 1 πέρασμα. Για τη χάραξη του ακρυλικού χρησιμοποίησα ταχύτητα 500, ισχύ 50 και 1 πέρασμα. Προτείνω να μπλέξετε με τις ρυθμίσεις και να βρείτε αυτό που σας ταιριάζει καλύτερα πριν κόψετε όλα τα κομμάτια.

Μην ξεκολλάτε το προστατευτικό στρώμα από το ακρυλικό, αφήστε το να δράσει μέχρι αργότερα.

Βήμα 3: Κάνοντας τα ψηφία

Παραγγείλετε ή δημιουργήστε τα PCB για τα ψηφία χρησιμοποιώντας τα αρχεία gerber ή Eagle που έχω παράσχει. Χρησιμοποίησα τα αρχεία PCB που ανέπτυξε ο Connor Nishijima ως βάση, οι μόνες τροποποιήσεις που έκανα ήταν να προσθέσω τη γραμμή 5v (αφού τα αρχικά αρχεία δεν έχουν γραμμή 5V για κάποιο λόγο) και να αλλάξω λίγο την μεταξοτυπία. Χρησιμοποιώντας είτε μια σύριγγα γεμάτη με κόλλα συγκόλλησης (τη μέθοδο που επέλεξα) είτε ένα στένσιλ και ένα εργαλείο απλώματος, εφαρμόστε πάστα συγκόλλησης στα τακάκια των PCB. Όταν εφαρμόζετε την πάστα συγκόλλησης λίγο πολύ, χρειάζεστε μόνο αρκετό για να καλύψετε τα τακάκια. Θα χρειαστεί να φτιάξετε τέσσερα από αυτά και ίσως είναι καλή ιδέα να κάνετε ένα επιπλέον για να δοκιμάσετε ή σε περίπτωση που σπάσει κάποιο από αυτά. Τοποθετήστε προσεκτικά τις λυχνίες LED WS2812B στα τακάκια, προσέχοντας τον προσανατολισμό των LED. Δεν χρειάζεται να είναι τέλεια αφού όταν μαγειρεύουν η επιφανειακή τάση της κόλλησης θα τα ισιώσει. Είναι πολύ δύσκολο να αφαιρέσετε ένα LED αν τοποθετηθεί λάθος (το έκανα στον πρώτο μου πίνακα και πέρασα σχεδόν μισή ώρα προσπαθώντας να το διορθώσω χωρίς να καταστρέψω τίποτα. Αφού τοποθετήσετε όλα τα LED στον πίνακα, τοποθετήστε τα ανανεώστε το φούρνο, ή στην περίπτωσή μου φούρνο τοστιέρα και στη συνέχεια ενεργοποιήστε το ΜΕΤΑ την τοποθέτηση των σανίδων. Παρακολουθήστε προσεκτικά τον φούρνο όταν μαγειρεύει, δεν θέλετε να υπερβείτε τους 220 βαθμούς Κελσίου ή θα αρχίσετε να καταστρέφετε σανίδες. Η συγκόλληση πρέπει να αρχίσει να λιώνει γύρω στους 200 βαθμούς Κελσίου. Μόλις λιώσουν οι αρμοί συγκόλλησης, κλείστε το φούρνο και περιμένετε να κρυώσει. Μην προσπαθήσετε να αφαιρέσετε τις σανίδες μέχρι να κρυώσουν, αν δεν τα LED θα μετακινηθούν και η πλακέτα θα χαλάσει. Αφού ολοκληρωθούν, συνιστώ να τα συνδέσετε σε ένα arduino και να χρησιμοποιήσετε έναν από τους παραδείγματα κωδικών NeoPixel για να επαληθεύσετε ότι οι σανίδες πράγματι λειτουργούν.

Βήμα 4: Προγραμματισμός του Arduino

Συνδέστε το arduino Nano στον υπολογιστή σας και ανοίξτε το περιβάλλον Arduino. Ανοίξτε το σκίτσο και ανεβάστε τον κώδικα, βεβαιωθείτε ότι έχετε επιλέξει τον σωστό πίνακα και τη θύρα COM. Εάν χρειαστεί ποτέ να ενημερώσετε το υλικολογισμικό του ρολογιού, μπορείτε να το κάνετε μέσω του καλωδίου επέκτασης USB και να μην το αποσυναρμολογήσετε.

Για να βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε τον πιο ενημερωμένο κώδικα, ελέγξτε το Github μου εδώ:

Βήμα 5: Ηλεκτρονικά

Συνδέστε όλα τα καλώδια στο Arduino Nano όπως φαίνεται στο διάγραμμα Fritzing. Ελέγξτε ξανά όλες τις καλωδιώσεις πριν συνδέσετε το ρεύμα. Η διόρθωση μιας καμένης οθόνης Nixie είναι πολύ δύσκολη και ενοχλητική.

Όταν τοποθετείτε τους διακόπτες εναλλαγής, θα πρέπει να τρίψετε περίπου ένα χιλιοστό από την επάνω πλευρά (την πλευρά που βλέπει το PCB που αποτελεί το Nixies). Αυτό γίνεται για να ταιριάζουν σωστά χωρίς να παρεμβαίνουν στο PCB.

Θα χρειαστεί επίσης να συνδέσετε το καλώδιο USB-B και το καλώδιο Mini-B. Αυτό εξυπηρετεί δύο σκοπούς, έναν για την τροφοδοσία του ρολογιού και δύο για να σας δώσει πρόσβαση USB έτσι ώστε να επαναπρογραμματιστεί ή να ενημερωθεί χωρίς αποσυναρμολόγηση.

DS3231 Pinout

• SCL - A5
• SDA - A4

Lixie Pinout

DIN - 7

Κουμπιά

• Hρα - 9
• Λεπτό - 8
• Χρώμα - 10

Διακόπτες

• Θερινές ώρες - 11
• Ρύθμιση ώρας - 12
• 24 --ρες - 13

Βήμα 6: Τελική συνέλευση

Αφού δοκιμαστούν και λειτουργήσουν όλα τα ηλεκτρονικά και καθαριστούν τα καλώδια, ετοιμαστείτε να κλείσετε το κουτί. Κολλήστε ή κολλήστε το Arduino και το RTC, ώστε να μην αγγίξουν ένα από τα μπουλόνια ή άλλα καλώδια. Βεβαιωθείτε ότι όλα όσα πρέπει να συνδεθούν είναι συνδεδεμένα στην πρίζα. Κολλήστε το κουτί Super, βάζοντας το κάτω κομμάτι τελευταίο. Αφού κλείσετε το κουτί, εισάγετε τα κομμάτια των ποδιών στις σχισμές τους στο κάτω μέρος.

Σε αυτό το σημείο πρέπει να λάβετε προσεκτικές προφυλάξεις για να διατηρήσετε το ακρυλικό καθαρό. Πριν αφαιρέσετε το προστατευτικό πλαστικό, σας συνιστώ να χρησιμοποιήσετε γάντια από καουτσούκ για να αποφύγετε τα λάδια της επιδερμίδας σας από τα ψηφία. Αφαιρέστε την πλαστική προστασία και εισαγάγετε τους αριθμούς στις υποδοχές με αυτή τη σειρά (από μπροστά προς τα πίσω): 3, 8, 9, 4, 0, 5, 7, 2, 6, 1. Αφού τα ψηφία είναι στη θέση τους, βάλτε το πάνω κομμάτι σε κάθε πλευρά για να κρατήσετε τον ακρυλικό αριθμό ευθυγραμμισμένο και μετά κολλήστε το πάνω κομμάτι για να τελειώσετε το ρολόι. Σε αυτό το σημείο έχετε τελειώσει με τη συναρμολόγηση και είστε έτοιμοι να ξεκινήσετε τη ρύθμιση του ρολογιού για χρήση.

Βήμα 7: Πώς να το χρησιμοποιήσετε

• Για να ορίσετε την ώρα: Ενεργοποιήστε το διακόπτη ρύθμισης σε λειτουργία (βεβαιωθείτε ότι η DST ή η θερινή ώρα έχει ρυθμιστεί σωστά) και πατήστε τα κουμπιά ώρας και λεπτού για να αλλάξετε την ώρα. Αφού οριστεί ο χρόνος, απενεργοποιήστε το ρυθμισμένο διακόπτη και θα πρέπει να λειτουργεί σωστά.
• Για να αλλάξετε το χρώμα/μοτίβο που χρησιμοποιείται στα ψηφία: Πατήστε το κουμπί με την ένδειξη χρώμα
• Για να ενεργοποιήσετε ή να απενεργοποιήσετε τη λειτουργία θερινής ώρας: Εναλλαγή του διακόπτη στο πίσω μέρος με την ένδειξη DST
• Για αλλαγή σε λειτουργία 24 ωρών: Εναλλαγή του διακόπτη στο πίσω μέρος με την ένδειξη 24HR

Λόγω του RTC που χρησιμοποιείται, θα πρέπει να ρυθμίσετε μόνο την ώρα που είτε η μπαταρία πεθαίνει είτε όταν την συνδέετε για πρώτη φορά.

Δεύτερο βραβείο στο διαγωνισμό Faux-Real