I/O Extender PCB อเนกประสงค์เพื่อควบคุม Nixie Tubes จำนวนมากด้วย I2C: 9 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

ขณะนี้มีความสนใจมากมายในการนำหลอดนิกซี่วินเทจมาสู่ชีวิต มีชุดนาฬิกาหลอด nixie tube มากมายในท้องตลาด ดูเหมือนว่าจะมีการค้าขายหลอดนิกซี่รัสเซียเก่าที่มีชีวิตชีวา นอกจากนี้ที่นี่ใน Instructables ยังมีโครงการมากมายบน nixie tubes (https://www.instructables.com/howto/nixie/)

คำแนะนำนี้อธิบายไดรเวอร์สำหรับหลอด nixie ที่มีตัวขยาย I/O ซึ่งควบคุมได้โดย I2C โดยใช้ PCB อเนกประสงค์ที่พัฒนาขึ้นเพื่อจุดประสงค์นี้โดยเฉพาะ

ไมโครคอนโทรลเลอร์และซอฟต์แวร์ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของคำแนะนำนี้ มีหลายวิธีในการทำเช่นนี้ โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่พูด I2C เช่น Arduino, Raspberry Pi, Beagle Bone, ESP8266 หรืออะไรก็ตามที่อยู่บนโต๊ะของคุณ ฉันจะปล่อยให้ส่วนนั้นกับคุณและโปรดเขียนคำแนะนำเกี่ยวกับโครงการของคุณหากคุณประสบความสำเร็จ

เสบียง

1. หลอด Nixie พร้อมไดรเวอร์ TTL หรือควรใช้อุปกรณ์รุ่นเก่าอย่าง 'Impulszähler EZK' ของฉันจาก 'electromatic'
2. PCB อธิบายไว้ด้านล่าง คุณต้องการหนึ่งอันสำหรับการขับรถสองคน
3. หมุดส่วนหัวและจัมเปอร์สำหรับการเลือกที่อยู่
4. PCF8574 ตัวขยาย I/O (หนึ่งตัวต่อ PCB)
5. ตัวต้านทาน 10k คุณต้องมีบัส I2C สามตัว (PCB จำนวนมาก)
6. ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีความสามารถ I2C เช่น Arduino, Raspberry Pi, Beagle Bone, ESP8266 หรืออะไรก็ตามที่วางอยู่บนโต๊ะของคุณ

ขั้นตอนที่ 1: ทำความสะอาดห้องใต้หลังคา

เมื่อเร็วๆ นี้เมื่อทำความสะอาดห้องใต้หลังคา ฉันพบกล่องกระดาษแข็งที่มีจอแสดงผลนิกซี่หกหลักและแม้แต่เอกสารประกอบ ซึ่งแสดงให้เห็นว่านี่คือ 'Impulszähler EZK' จาก 'electromatic' ฉันจำไม่ได้ว่ามันหาทางกลับบ้านของฉันได้อย่างไร บางทีฉันอาจซื้อมันมานานแล้วในตลาดหนี

ดังนั้นฉันจึงมีความสุขมากเมื่อพบอุปกรณ์นี้และความคิดแรกของฉันคือการทำนาฬิกาให้ออกมา ในที่สุดฉันก็สร้างอุปกรณ์แสดงผลอเนกประสงค์ที่ใช้ Intel Edison เพื่อแสดงเวลา วันที่ อุณหภูมิ ความชื้น และแม้แต่จำนวนไลค์ของบล็อกโครงการ ทั้งหมดนี้มีอยู่ในบล็อกโครงการของฉันใน Element14

ฉันนึกภาพออกว่าคุณจะไม่พบอุปกรณ์ดังกล่าวเมื่อทำความสะอาดห้องใต้หลังคา แต่ไม่ควรยากเกินไปที่จะหาหลอดนิกซี่ที่มีไดรเวอร์ SN74141 TTL ที่สอดคล้องกัน

ขั้นตอนที่ 2: การสืบสวน

วงจรของตัวนับนั้นตรงไปตรงมามาก ดังนั้นจึงปรับเปลี่ยนได้ง่าย มีการใช้ไดรเวอร์หลอด SN74141 nixie ที่เป็นที่รู้จักกันดีซึ่งขับเคลื่อนด้วยตัวนับ SN7490 BCD ดังที่เห็นได้จากภาพถ่ายและแผนภาพวงจร

ด้วยการแทนที่ตัวนับ SN7490 BCD ด้วยเอาต์พุตดิจิตอล 4 บิต nixie แต่ละตัวสามารถตั้งโปรแกรมได้อย่างอิสระ

รวม 6 หลัก คูณ 4 BCD อินพุต ดังนั้นต้องมีเอาต์พุต GPIO ดิจิตอล 24 ตัว สำหรับสิ่งนี้ เราใช้ PCF8574 I/O expanders ซึ่งเราต้องการสามอันเนื่องจากเป็น 8 บิต (4 บิตสำหรับแต่ละ nixie tube)

ขั้นตอนที่ 3: การออกแบบฟังก์ชั่น

วิดีโอ " loading="lazy" จะแสดงวงจรที่ทำงานอยู่ ในกรณีนี้ ไมโครคอนโทรลเลอร์คือ INTEL Edison และหน้าจอจะแสดงเวลา วันที่ อุณหภูมิ ความชื้น ความดัน และปริมาณน้ำฝนตามลำดับโดยกดปุ่มค้างไว้และปล่อย

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ไมโครคอนโทรลเลอร์และซอฟต์แวร์ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของคำแนะนำนี้ ฉันจะปล่อยให้ส่วนนั้นกับคุณ มีหลายวิธีในการใช้บอร์ดเหล่านี้ เพื่อให้ nixies แสดงการวัดที่คุณต้องการ โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ใดก็ได้ที่คุณต้องการ ตราบใดที่เอาต์พุต I2C

และโปรดเขียนคำแนะนำเกี่ยวกับโครงการของคุณหากคุณประสบความสำเร็จ

รองชนะเลิศในการแข่งขันการออกแบบ PCB