Relógio de tubo Nixie com Arduino Mega: 5 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Este é um Nixie Tube Clock executado por um Arduino Mega. Ele também possui um conjunto de luzes LED RGB e uma matriz de botão na parte traseira para alterar as configurações sem conectá-lo a um computador. Usei um conjunto de espaçadores cortados a laser, mas você pode fazer o seu próprio com uma pequena broca.

Algumas informações básicas: Leia aqui sobre o que são os tubos nixie se estiver curioso. Basicamente, eles são tubos cheios de gás com números de 0 a 9, quando você passa alguma voltagem por meio de um dígito, ele acende.

Lamento que este guia não seja muito detalhado, por favor, comente se tiver dúvidas. Também peço desculpas por não ter fotos das luzes LED RGB que usei.

Etapa 1: peças

Estas são as peças que usei, provavelmente você encontrará muitas alternativas.

4 tubos Nixie IN-14 (obtenha 5 ou 6 caso um deles não funcione) ($ 25 no total)

1 fonte de alimentação 130V-200V (procure "fonte de alimentação tubo nixie") ($ 12)

4 motoristas K155ID1 (US $ 15 no total)

1 módulo de relógio DS3231 ($ 2)

10 resistores de 5,6K 3W ($ 4) (você também pode usar resistores de 10K)

1 Arduino Mega ($ 10)

1 breadboard longo ($ 5)

Fio de núcleo sólido - $ 5 ish

1 matriz de 8 botões (opcional) ($ 5)

Tubos termorretráteis sortidos ($ 5) + Pistola de calor

Ferramentas: Ferro de soldar, óculos de segurança, laptop com software Arduino, paciência, alicates de ponta fina, cortadores / cortadores de fio, faca de exacto, multímetro, furadeira, pistola de cola quente. Acesso a um cortador a laser para compensações fáceis de acrílico, acesso a uma broca de serra copo de 1/2 se você quiser fazer a sua própria.

Etapa 2: Como alimentar um tubo Nixie

LEIA ESTE GUIA:

Especialmente as etapas 1-3. Você definitivamente precisa do resistor de 10K. Usei dois resistores de 5K 3 watts em série para fazer isso.

Basicamente, vá até 160 V ou mais, coloque um resistor de 10K entre a fonte de alimentação e o tubo nixie e conecte um cabo do tubo nixie ao solo. Leia o guia, ele explica melhor do que eu.

Etapa 3: Controlando 4 tubos com um Arduino Mega

Mais uma vez, siga este guia. Estou apenas fazendo isso para mostrar as últimas etapas de juntar as peças em um relógio de trabalho.

Usei chips K155ID1 para controlar o tubo nixie, custava US $ 16 para um conjunto de 6 da Europa.

Você pode usar multiplexadores para precisar de menos saídas do arduino, ou pode haver uma maneira de usar menos chips IC, mas eu não fiz isso.

Usei um chip por tubo e 4 saídas do Arduino para cada tubo. Por isso, precisei de um Arduino Mega, que tem mais pinos de I / O do que o Arduino Uno. As imagens acima / abaixo são da minha placa de ensaio antes de conectar todas as peças e um esboço que fiz de como conectei cada tubo ao arduino com o chip.

Sim, ele usa 4 * 4 = 16 pinos de E / S no mínimo, mas tudo bem porque o Mega tem cerca de 60.

Eu conectei a matriz do botão colocando o pino "G" na alimentação e colocando cada botão em um pino analogRead. Isso ocorre porque digitalRead às vezes lê o botão como pressionado quando não está, mas tornando-o "pressionado" apenas se analogRead estiver em 1023 (o valor máximo), ignorei a maior parte desse ruído.

Depois de conectar os tubos, o módulo de relógio DS3231 e as luzes RGB ao arduino, era hora de fazer uma programação importante.

Luzes LED RGB

Eu coloquei 4 LEDs RGB em paralelo conectando todos os condutores com o fio jumper. Você pode ver nas fotos acima como o fio branco que salta entre os quatro tubos. Usei LEDs de cátodo comuns, então se eu colocasse o pino do Arduino em BAIXO, eles estariam ligados. Você pode encontrar muitos tutoriais online sobre como controlar luzes LED RGB, apenas descubra se os seus são cátodo comum ou ânodo comum.

Etapa 4: Programação

Anexei meu código, espero que ajude. "NixieJT1" é o código completo. DS3231 ajuda a definir o módulo de relógio

Algumas dicas de programação:

Se seus segmentos estiverem acendendo em ordem aleatória, tente alterar a ordem dos pinos A / B / C / D. Fiz com que fossem revertidos do que achava que deveriam ser e começou a funcionar.

Usei analogRead para a matriz do botão e conectei o "G" em 5V. O DigitalRead fica confuso se você tocar nas partes de metal da matriz.

A última parte do código (void DisplayNumber) vai de 0 a 9 em binário. 0001, 0010, 0011 etc. Provavelmente existe uma maneira melhor de fazer isso.

Etapa 5: afastamentos de corte a laser

Anexei o arquivo que fiz / usei para os espaçadores de corte a laser. Minha escola usa um laser Epilog, e suas configurações são uma espessura de traço de 0,0001in ou menor para cortá-lo, e qualquer outra coisa apenas para gravá-lo. Eu só queria cortá-los, então todas as linhas 0,0001in ou algo assim.

Cortei dois conjuntos de separadores principalmente para que eu tivesse substitutos no caso de bagunçar alguns, mas eles também têm pequenas diferenças (tamanhos de orifícios diferentes para os fios e orifício do LED no centro).

Se você não tiver um cortador a laser, pode fazer você mesmo com duas brocas normais e uma broca de serra copo (1/2 polegada de diâmetro). Madeira também funcionaria em vez de acrílico, você simplesmente não teria um efeito tão legal com os LEDs.