Reloj de tubo Faux Nixie: 7 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

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Acerca de: Soy un estudiante de segundo año en ASU que estudia robótica y producción de películas. Amo hacer cosas y tocar música. Siempre estoy trabajando en varios proyectos a la vez. Más acerca de Zachary Goode »

Amo la tecnología retro. Es muy divertido jugar con tecnología más antigua, ya que suelen ser más grandes y más estéticos que los equivalentes modernos. El único problema con la tecnología antigua, como los tubos Nixie, es que son raros, costosos y, en general, difíciles de trabajar. Como la biblioteca cercana a mí acababa de recibir una cortadora láser para que la usara el público, sabía que tenía que hacer un proyecto para aprender a usarla. Qué mejor que hacer que combinar mi pasión por la tecnología antigua con los láseres. Estos tubos LED "Nixie" son mucho más baratos, menos peligrosos y se pueden apagar con la alimentación USB.

La plantilla que utilicé para mi PCB fue proporcionada por Connor Nishijima en github (https://github.com/connornishijima/lixie-arduino) Mi inspiración original para esto fue la versión que hizo Make (https://makezine.com/projects / led-nixie-display /), pero la PCB de Connor era mucho más barata de producir ya que las PCB son más pequeñas.

Paso 1: Materiales y herramientas

Materiales:

Electrónica:

• Arduino Nano
• Resistencia de 10K
• Presionar el botón
• Interruptor de palanca
• LED WS2812B
• Alambre misceláneo
• Mini cable USB
• Extensor USB-B (comúnmente utilizado para impresoras 3D)
• Batería de celda de moneda
• Módulo RTC DS3231

Otro:

• Madera contrachapada de 3 mm
• Acrílico de 1/16"
• Tornillos y tuercas M3

Instrumentos:

• Cortador láser
• Papel de lija (grano 220)
• Lijadora de ratón
• Llaves Allen
• Cuchillo de uso
• Super pegamento
• Horno de reflujo de soldadura (un horno tostador también funcionará)
• Cortadores de alambre
• Soldador
• Soldadura de plomo 60/40
• Jeringa y puntas
• Pasta de soldadura
• Pegamento caliente y pegamento Dun

Paso 2: corte por láser

Usando los archivos SVG (o el archivo Fusion360) que he proporcionado, corte las piezas del marco.

Las piezas que tienen texto tienen un archivo svg separado que incluye el texto. Estas piezas son 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, Atrás, Abajo, Arriba.

Necesitará:

• 4 x 0 (acrílico)
• 4 x 1 (acrílico)
• 4 x 2 (acrílico)
• 4 x 3 (acrílico)
• 4 x 4 (acrílico)
• 4 x 5 (acrílico)
• 4 x 6 (acrílico)
• 4 x 7 (acrílico)
• 4 x 8 (acrílico)
• 4 x 9 (acrílico)
• 1 x espalda (madera)
• 1 x Fondo (madera)
• 3 x Botón (madera)
• 4 x Feet1 (madera)
• 4 x Feet2 (madera)
• 1 x Frente (madera)
• 2 x lateral (madera)
• 4 x ranura (madera)
• 1 x espaciador (madera)
• 2 x cubierta superior (madera)
• 2 x ranura superior (madera)
• 1 x tapa (madera)

Para hacer esto, utilicé Glowforge en mi espacio de fabricación local, pero cualquier cortador láser funcionará (¡Duh!). Si está utilizando un Glowforge, estas son las configuraciones que funcionaron para mí. Con la madera utilicé 250 velocidades, 100 de potencia y 2 pasadas (para las piezas más delicadas, es posible que desee utilizar menos potencia y más lento). Para cortar el acrílico utilicé 200 velocidades, 100 de potencia y 1 pasada. Para grabar la madera utilicé 250 velocidades, 10 potencias y 1 pasada. Para grabar el acrílico utilicé 500 velocidades, 50 de potencia y 1 pasada. Recomiendo jugar con la configuración y encontrar lo que funcione mejor para usted antes de cortar todas las piezas.

No despegues la capa protectora del acrílico, déjala hasta un paso posterior.

Paso 3: hacer los dígitos

Ordene o haga los PCB para los dígitos usando los archivos gerber o Eagle que le he proporcionado. Usé los archivos de PCB desarrollados por Connor Nishijima como base, las únicas ediciones que hice fueron agregar la línea de 5v (ya que los archivos originales no tienen una línea de 5V por alguna razón) y cambiar un poco la serigrafía. Usando una jeringa llena de pasta de soldadura (el método que elegí) o una plantilla y una herramienta esparcidora, aplique pasta de soldadura a las almohadillas de las PCB. Cuando se aplica un poco de pasta de soldadura, solo se necesita lo suficiente para cubrir las almohadillas. Deberá hacer cuatro de estos, y podría ser una buena idea hacer un extra para probar o en caso de que uno de ellos se rompa. Coloque con cuidado los LED WS2812B en las almohadillas, teniendo cuidado de observar la orientación de los LED. No tienen que ser perfectos ya que cuando se cocinan, la tensión superficial de la soldadura los enderezará. Es muy difícil quitar un LED si se enciende mal (hice esto en mi primer tablero y pasé casi media hora tratando de arreglarlo sin arruinar nada. Después de colocar todos los LED en el tablero, colóquelos en el horno de reflujo, o en mi caso un horno tostador y luego enciéndalo DESPUÉS de colocar las tablas. Vigile de cerca el horno cuando esté cocinando, no quiere exceder los 220 grados Celsius o comenzará a dañar el La soldadura debe comenzar a derretirse alrededor de 200 grados Celsius. Una vez que las juntas de soldadura se hayan derretido, apague el horno y espere a que se enfríe. No intente quitar las tablas hasta que se hayan enfriado, si no lo hace los LED se moverán y la placa se arruinará. Una vez que estén completos, recomiendo enchufarlos a un arduino y usar uno de los códigos de ejemplo de NeoPixel para verificar que las placas realmente funcionen.

Paso 4: Programando el Arduino

Conecte el arduino Nano a su computadora y abra el entorno Arduino. Abra el boceto y cargue el código, asegurándose de haber seleccionado la placa y el puerto COM correctos. Si alguna vez necesitas actualizar el firmware del reloj puedes hacerlo a través del cable alargador USB y no desmontarlo.

Para asegurarse de que está utilizando el código más actualizado, consulte mi Github aquí:

Paso 5: Electrónica

Conecte todos los cables al Arduino Nano como se muestra en el diagrama de Fritzing. Verifique todo el cableado antes de enchufarlo a la corriente. Arreglar una pantalla Nixie quemada es muy difícil y molesto.

Al montar los interruptores de palanca, deberá lijar aproximadamente un milímetro desde el lado superior (el lado que mira hacia la PCB que forma los Nixies). Esto es para que encajen correctamente sin interferir con la PCB.

También necesitará unir el cable USB-B y el cable Mini-B. Esto tiene dos propósitos, uno para alimentar el reloj y dos para darle acceso USB para reprogramarlo o actualizarlo sin desmontarlo.

Configuración de pines DS3231

• SCL - A5
• SDA - A4

Lixie Pinout

DIN - 7

Botones

• Hora - 9
• Minuto - 8
• Color - 10

Interruptores

• Horario de verano - 11
• Ajuste de tiempo - 12
• 24 horas - 13

Paso 6: Montaje final

Después de que todos los componentes electrónicos se prueben y funcionen y los cables se hayan limpiado, prepárese para cerrar la caja. Pegue con cinta adhesiva o pegue el Arduino y el RTC para que no terminen tocando uno de los pernos u otros cables. Asegúrese de que todo lo que debe estar enchufado esté enchufado. Súper Pegue la caja para cerrarla, colocando la pieza inferior en último lugar. Después de cerrar la caja, inserte las piezas de los pies en sus ranuras en la parte inferior.

En este punto, debe tomar precauciones para mantener limpio el acrílico. Antes de quitar el plástico protector, recomiendo usar guantes de goma para evitar que los aceites de la piel entren en los dedos. Despegue la protección de plástico e inserte los números en las ranuras en este orden (de adelante hacia atrás): 3, 8, 9, 4, 0, 5, 7, 2, 6, 1. Una vez que los dígitos estén en su lugar, coloque el la pieza de la ranura superior en cada lado para mantener el número de acrílico alineado y luego pegue la pieza superior para terminar el reloj. En este punto, ha terminado con el montaje y está listo para comenzar a configurar el reloj para su uso.

Paso 7: cómo usarlo

• Para configurar la hora: Encienda el interruptor de configuración (asegurándose de que el horario de verano o el horario de verano esté configurado correctamente) y presione los botones de hora y minutos para cambiar la hora. Una vez establecido el tiempo, apague el interruptor de ajuste y debería funcionar correctamente.
• Para cambiar el color / patrón usado en los dígitos: Presione el botón etiquetado color
• Para activar o desactivar el modo de ahorro de luz diurna: Activó el interruptor en la parte posterior con la etiqueta DST
• Para cambiar al modo de 24 horas: Mueva el interruptor en la parte posterior etiquetado 24HR

Debido al RTC utilizado, solo debería tener que configurar la hora en que la batería se agota o cuando la enchufa por primera vez.

Segundo premio en el concurso Faux-Real