Faux Nixie -putkikello: 7 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Kirjailija: Zachary Goode

Tietoja: Olen opinto -opiskelija ASU: ssa, opiskelen robotiikkaa ja elokuvatuotantoa. Rakastan tehdä asioita ja esittää musiikkia. Teen aina useita projekteja kerrallaan. Lisätietoja Zachary Goodesta »

Rakastan retrotekniikkaa. On niin hauskaa pelata vanhemmalla tekniikalla, koska ne ovat yleensä suurempia ja esteettisempiä kuin modernit vastaavat. Ainoa ongelma vanhassa tekniikassa, kuten Nixie -putkissa, on se, että ne ovat harvinaisia, kalliita ja yleensä vaikeita työskennellä. Koska lähellä oleva kirjasto sai juuri laserleikkurin yleisön käyttöön, tiesin, että minun oli tehtävä projekti sen käytön oppimiseksi. Mikä olisikaan parempi asia kuin yhdistää intohimoni vanhaan tekniikkaan lasereihin. Nämä LED -"Nixie" -putket ovat paljon halvempia, vähemmän vaarallisia ja ne voidaan sammuttaa USB -virrasta.

Piirilevylleni käyttämäni mallin toimitti Connor Nishijima githubissa (https://github.com/connornishijima/lixie-arduino) Alkuperäinen inspiraationi tähän oli Make-versio (https://makezine.com/projects) /led-nixie -näyttö/), mutta Connorin piirilevy oli paljon halvempaa valmistaa, koska piirilevyt ovat pienempiä.

Vaihe 1: Materiaalit ja työkalut

Materiaalit:

Elektroniikka:

• Arduino Nano
• 10K vastus
• Paina nappia
• Vaihtokytkin
• WS2812B LEDit
• Muut johdot
• Mini USB -kaapeli
• USB-B-laajennin (käytetään yleisesti 3D-tulostimissa)
• Nappiparisto
• DS3231 RTC -moduuli

Muu:

• 3mm vaneria
• 1/16 "akryyli
• M3 Ruuvit ja mutterit

Työkalut:

• Laserleikkuri
• Hiekkapaperi (220 karkeus)
• Hiiren hiomakone
• Allen Keys
• Yleisveitsi
• Pikaliima
• Juotosvirtausuuni (leivänpaahdin toimii myös)
• Lankaleikkurit
• Juotin
• 60/40 Lyijyjuote
• Ruisku ja vinkit
• Juotospasta
• Kuuma liima ja liima Dun

Vaihe 2: Laserleikkaus

Leikkaa kehyksen palaset käyttämällä toimittamiani SVG -tiedostoja (tai Fusion360 -tiedostoa).

Kappaleissa, joissa on tekstiä, on erillinen svg -tiedosto, joka sisältää tekstin. Nämä kappaleet ovat 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, takaisin, alaosa, yläosa.

Tarvitset:

• 4 x 0 (akryyli)
• 4 x 1 (akryyli)
• 4 x 2 (akryyli)
• 4 x 3 (akryyli)
• 4 x 4 (akryyli)
• 4 x 5 (akryyli)
• 4 x 6 (akryyli)
• 4 x 7 (akryyli)
• 4 x 8 (akryyli)
• 4 x 9 (akryyli)
• 1 x selkä (puu)
• 1 x pohja (puu)
• 3 x painiketta (puu)
• 4 x jalat1 (puu)
• 4 x jalat2 (puu)
• 1 x etuosa (puu)
• 2 x sivu (puu)
• 4 x aukko (puu)
• 1 x välilevy (puu)
• 2 x yläkansi (puu)
• 2 x ylärako (puu)
• 1 x yläosa (puu)

Tätä tehdessäni käytin Glowforgea paikallisessa tuotantotilassa, mutta kaikki laserleikkurit toimivat (Duh!). Jos käytät Glowforgea, nämä asetukset toimivat minulle. Puun kanssa käytin 250 nopeutta, 100 tehoa ja 2 kulkua (herkemmille kappaleille saatat haluta käyttää vähemmän virtaa ja hitaammin). Akryylin leikkaamiseen käytin 200 nopeutta, 100 tehoa ja 1 läpivientiä. Puun kaiverrukseen käytin 250 nopeutta, 10 tehoa ja 1 siirtoa. Akryylin kaiverrukseen käytin 500 nopeutta, 50 tehoa ja 1 siirtoa. Suosittelen sekoittamaan asetuksia ja löytämään itsellesi parhaiten sopivan, ennen kuin leikkaat kaikki palaset pois.

Älä irrota suojakerrosta akryyliltä, vaan anna sen vaikuttaa myöhempään vaiheeseen.

Vaihe 3: Numeroiden tekeminen

Tilaa tai tee piirilevyt numeroille käyttämällä toimittamiani gerber- tai Eagle -tiedostoja. Käytin Connor Nishijiman kehittämiä PCB -tiedostoja pohjana, ainoat muokkaukset, jotka tein, olivat lisätä 5v -linja (koska alkuperäisissä tiedostoissa ei ole jostain syystä 5V -viivaa) ja muuttaa hieman silkkipainoa. Käytä joko juotepastalla täytettyä ruiskua (valitsemani menetelmä) tai kaavainta ja levitystyökalua ja levitä juotospasta piirilevyjen tyynyihin. Kun levität juotospastaa vähän, se menee pitkälle, tarvitset vain tarpeeksi pehmusteiden päällystämiseen. Sinun on tehtävä neljä näistä, ja saattaa olla hyvä idea tehdä ylimääräinen testaus tai jos jokin niistä katkeaa. Aseta WS2812B -LEDit varovasti tyynyille ja huomioi LED -valojen suunta. Niiden ei tarvitse olla täydellisiä, koska ruoanlaiton aikana juotteen pintajännitys suoristaa ne. LED -valon irrottaminen on erittäin vaikeaa, jos se asetetaan väärin (tein tämän ensimmäisellä levylläni ja yritin korjata sen lähes puolituntia pilaamatta mitään. Kun olet asettanut kaikki LEDit taululle, aseta ne reflow -uunissa tai minun tapauksessani leivänpaahdin -uunissa ja kytke se sitten päälle sen jälkeen, kun laitat levyt sisään. Pidä uunia tarkasti silmällä sen valmistuksen aikana, et halua ylittää 220 astetta tai alat vahingoittaa juotteen pitäisi alkaa sulaa noin 200 celsiusastetta. Kun juotosliitokset ovat sulanneet, sammuta uuni ja odota, että se jäähtyy. Älä yritä poistaa levyjä ennen kuin ne ovat jäähtyneet. Kun ne ovat valmiit, suosittelen kytkemään ne arduinoon ja käyttämään jotakin NeoPixel -esimerkkikoodia sen varmistamiseksi, että levyt todella toimivat.

Vaihe 4: Arduinon ohjelmointi

Liitä arduino Nano tietokoneeseen ja avaa Arduino -ympäristö. Avaa luonnos ja lataa koodi varmistaen, että olet valinnut oikean levyn ja COM -portin. Jos sinun on joskus päivitettävä kellon laiteohjelmisto, voit tehdä sen USB -jatkokaapelin kautta äläkä pura sitä.

Varmistaaksesi, että käytät uusinta koodia, tarkista Githubini täältä:

Vaihe 5: Elektroniikka

Liitä kaikki johdot Arduino Nano -laitteeseen Fritzing -kaavion mukaisesti. Tarkista kaikki johdot ennen virran kytkemistä. Poltetun Nixie -näytön korjaaminen on erittäin vaikeaa ja ärsyttävää.

Kun asennat vaihtokytkimet, sinun on hiottava noin millimetri yläpuolelta (sivu, joka on Nixien muodostaman piirilevyn edessä). Tämän tarkoituksena on saada ne sopimaan kunnolla häiritsemättä piirilevyä.

Sinun on myös liitettävä yhteen USB-B-kaapeli ja Mini-B-kaapeli. Tämä palvelee kahta tarkoitusta, joista toinen antaa virtaa kellolle ja kaksi antaa sinulle USB -yhteyden, jotta voit ohjelmoida tai päivittää sen purkamatta.

DS3231 Pinout

• SCL - A5
• SDA - A4

Lixie Pinout

DIN - 7

Painikkeet

• Tunti - 9
• Minuutti - 8
• Väri - 10

Kytkimet

• Kesäaika - 11
• Aika -asetus - 12
• 24 tuntia - 13

Vaihe 6: Lopullinen kokoonpano

Kun kaikki elektroniikka on testattu ja toimiva ja johdot on puhdistettu, valmistaudu laatikon sulkemiseen. Teippaa tai liimaa Arduino ja RTC niin, että ne eivät kosketa ruuveja tai muita johtoja. Varmista, että kaikki liitettävät laitteet on kytketty. Super Liimaa laatikko kiinni ja aseta pohjakappale viimeiseksi. Laatikon sulkemisen jälkeen aseta jalat palasiin pohjaan.

Tässä vaiheessa sinun on noudatettava varovaisia varotoimia pitääksesi akryylin puhtaana. Ennen suojamuovin irrottamista suosittelen käyttämään kumikäsineitä, jotta ihoöljyt eivät pääse numeroihin. Irrota muovisuoja ja aseta numerot aukkoihin tässä järjestyksessä (edestä taakse): 3, 8, 9, 4, 0, 5, 7, 2, 6, 1. Aseta numerot paikoilleen yläreunakappale kummallekin puolelle pitääksesi akryylinumeron kohdakkain ja liimaa sitten päällinen kiinni viimeistelemään kello. Tässä vaiheessa olet valmis kokoonpanoon ja olet valmis aloittamaan kellon asettamisen käyttöön.

Vaihe 7: Kuinka sitä käytetään

• Kellonajan asettaminen: Käännä kytkin asentoon (varmista, että DST tai kesäaika on asetettu oikein) ja muuta aikaa painamalla tunti- ja minuuttipainikkeita. Kun aika on asetettu, käännä kytkin pois päältä ja sen pitäisi toimia oikein.
• Numeroiden värin/kuvion muuttaminen: Paina painiketta, jossa on väri
• Kesäajan ottaminen käyttöön tai poistaminen käytöstä: Käänsi takana olevaa DST -kytkintä
• 24 tunnin tilaan vaihtaminen: Käännä takana oleva kytkin 24HR

Käytetyn RTC: n vuoksi sinun on asetettava vain aika, jolloin joko akku tyhjenee tai kun kytket sen ensimmäistä kertaa.

Toinen palkinto Faux-Real-kilpailussa