Dar vienas „Nixie“laikrodis: 6 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Aš visada norėjau laikrodžio „nixie“, mane tiesiog žavi tie žėrintys skaičiai. Taigi, kai „ebay“radau ne per daug brangius IN12, aš juos nusipirkau, nustebau, kai juos gavau, bet netrukus sužinojau, kad norint pagaminti iš jų laikrodį, man reikia dar kažko. Kadangi negalėjau rasti lentos, kuri atitiktų mano specifikacijas ir norus, įdėjau vamzdelius į stalčių ir viską pamiršau.

Įveskite JLC PCB su neįtikėtinai mažomis kainomis, galiausiai nusprendžiau pasigaminti savo.

Prekės

6x IN12 nixie vamzdelis (kiti gali veikti, tačiau juos reikia pakeisti PCB)

6x SN74141 arba K155ID1 BDC-dešimtainis dekoderis

6x 1,5 kOhm rezistorius

4x 180 kOhm rezistorius

4x MPSA42 aukštos įtampos tranzistorius

4x 5 mm neoninė lempa (taip pat galite naudoti oranžinius šviesos diodus, bet tai prieštarauja dvasiai)

4x 74HC595 pamainų registras

2x 470nF keraminis kondensatorius

1x LM7805 5V reguliatorius

1x pakopinis HV tiekimas

1x DC statinės lizdas

1x „Wemos D1 Mini“

1 žingsnis: PCB projektavimas

Kadangi esu didelis atviro kodo programinės įrangos gerbėjas, aš panaudojau „KiCad EDA“kurdamas PCB. „Google“ištyriau įvairius „nixie“laikrodžių dizainus ir nusprendžiau naudoti rusiškas K155ID1 tvarkykles kartu su 74HC595 pamainų registrais. Veikimo smegenys yra „Wi-Fi“palaikantis „Wemos D1 mini“. Kadangi „ebay“radau gana pigų „HV step up“rinkinį, nusprendžiau to nedaryti ant lentos. Be to, daugumą komponentų jau turėjau po ranka, o suplanuoto keitiklio sukūrimas reikštų kelių papildomų šaltinių įsigijimą. Gal kitą kartą.

Žinau, kad schemoje ir PCB išdėstyme yra daug galimų patobulinimų, tačiau tai buvo pirmas kartas, kai iš tikrųjų dirbau su „KiCad“ir daugiau dėmesio skyriau galutiniam produktui.

Baigęs schemą ir išbandęs ją ant duonos lentos, pradėjau dėti PCB. Tai yra menas sau ir gana plati tema, todėl čia nesileisiu į daug detalių. Internete yra puikių ir išsamių vaizdo įrašų.

Visas „KiCad“projektas pasiekiamas mano „GitHub“.

2 žingsnis: PCB gamyba

Dvigubai ir trigubai patikrinus savo dizainą, laikas jį iš tikrųjų gaminti. Anksčiau tai darydavau namuose su šiluminio rašalo perkėlimu ir Fe3Cl, tačiau šis procesas yra gana netvarkingas, reikalauja daug pasiruošimo ir, mano patirtimi, turi gana nenuspėjamų ir nenuoseklių rezultatų. Taigi, kaip minėta, pasirinkau profesionalų lentos namą. JLC PCB (neremiama) siūlo puikias kainas ir, jei norite laukti ilgo siuntimo laiko (arba sumokėti 10 kartų daugiau už pristatymą nei lentos), iš tikrųjų galite įsigyti profesionalų produktą, kuris nepažeis jūsų banko. „Boardhouse“pateikia puikias žingsnis po žingsnio instrukcijas, kaip eksportuoti ir įkelti gerber failus, ir prieš įsipareigodami galite dar kartą patikrinti savo dizainą internetinėje gerber viewer. Dabar viskas, ką jums reikia padaryti, tai palaukti, kol PCB bus pagaminta ir pašalinta. Štai graži gamybos proceso apžvalga. Jei darote vienkartinį dalyką, galite pagalvoti, ką daryti su 4 likusiais PCB, nes mažiausiai galite užsisakyti 5.

3 žingsnis: litavimas

Kai PCB bus pristatytas, laikas atlikti litavimą, pradedant nuo mažiausių (arba žemiausio profilio) komponentų, po kurių seka didesni.

Jei darau ką nors didesnio nei tik keli komponentai, aš visada naudoju medžiagų sąrašą (BOM), „KiCad“netgi turi gražų papildinį, skirtą interaktyviam KS eksportuoti.

4 žingsnis: ESP programavimas

Aš programavau VS kodekse ir bandžiau padaryti programinę įrangą gana lanksčią. Šiuo metu jis veikia, tačiau yra daug kur tobulėti ir daugiau funkcijų.

Visą kodą galite rasti „github“:

5 žingsnis: gaubto gamyba

Iš pradžių suprojektavau tik paprastą dėžutę, kuri bus spausdinama 3D, kaip korpusas, bet tikiuosi, kad kurį laiką ateityje padarysiu daug gražesnį medinį korpusą.

Paprastai laikini sprendimai tampa nuolatiniais …

6 veiksmas: derinimas

Taigi. Plokštė paruošta, įkelta programinė įranga ir laikas prijungti mikrovaldiklį prie sienos!

Išskyrus tai, kad du vamzdeliai neužsidegė. Šiek tiek patyrinėjęs ir atidžiau apžiūrėjęs plokštę, radau, kad kai kurios pamainų registrų pagalvėlės tiesiog plaukiojo, nors buvo prijungtos prie įžeminimo plokštumos. Pasirodo, aš skubėjau ir įkėliau failus nepadaręs paskutinio KDR (dizaino taisyklių patikrinimo) po paskutinių sekundžių pakeitimų (Cu užpildymas), todėl kai kurios sritys iš tikrųjų buvo užpildytos, bet nebuvo su niekuo susijusios. Taip pat pamiršau pataisyti HV tiekimo pėdsaką perkeliant montavimo angas …

Na, kadangi tai buvo tik nedideli pataisymai, pagriebiau tam tikrą laidą ir prijungiau plūduriuojančius daiktus.

Visada yra gera idėja atkreipti dėmesį į HW klaidas ir pataisyti jas PCB konstrukcijoje, jei tik ateityje.

Antrasis prizas PCB dizaino iššūkyje