ทำนาฬิกา Nixie ด้วย Arduino ในกล่องไม้ MDF: 11 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

ในคำแนะนำนี้ ฉันจะแสดงวิธีทำนาฬิกา Nixie ด้วย Arduino โดยวงจรซึ่งง่ายที่สุด ทั้งหมดใส่ในกล่องไม้ MDF หลังจากเสร็จสิ้น นาฬิกาดูเหมือนผลิตภัณฑ์: ดูดีและกระชับแน่น.

เริ่มกันเลย

ขั้นตอนที่ 1: รายการส่วน & คำแนะนำวิดีโอ

ให้ดูกันชัดๆ มาดู Part List ที่จะทำโปรเจกต์นี้กัน

1. Arduino UNO (1 ชุด)

2. โมดูลนาฬิกาเรียลไทม์ DS3231

3. DC step-up โมดูล 12VDC ถึง 150VDC (1 ชุด)

4. หลอด Nixie (6 ชิ้น)

5. ชิปแยก TLP627-4 (4 ชิ้น)

6. ตัวต้านทาน 10K

7. หมุดส่วนหัว

8. สายเขียงหั่นขนม

9. โมดูลจ่ายไฟ 220VAC/12VDC (1 ชิ้น)

10. ปุ่ม (2 ชิ้น)

11. ไม้ MDF หนา 3 มม. (ตัดด้วยเลเซอร์)

12.กาวขาว (สำหรับไม้ MDF)

13. แผ่นแม่เหล็กถาวร

ขั้นตอนที่ 2: การออกแบบวงจร

ทำวงจรตามแบบภาพ

หลอด Nixie ต้องการไฟฟ้าแรงสูง (ประมาณ 150VDC) จึงจะเปิดไฟ แต่ใช้กระแสไฟต่ำ (1-2mA) DC step-up module 12VDC -> 150VDC เหมาะสำหรับแอพพลิเคชั่นนี้

วงจรนี้จะใช้ Arduino UNO เป็นตัวควบคุมหลัก โดยจะควบคุมหลอดนิกซี่ผ่านชิปแยก TLP-627

60 หลอด (จาก 6 หลอด nixie) เชื่อมต่อเป็นการเชื่อมต่อแบบเมตริกซ์ การเชื่อมต่อนี้จะช่วยประหยัดพิน Arduino -> ใช้เพียง 16 พินจาก Arduino (10 พินสำหรับคอลัมน์ 6 พินสำหรับแถว)

โดยการเชื่อมต่อแบบเมทริกซ์ สามารถแสดงได้ครั้งละ 1 หลอดเท่านั้น เพื่อแสดง 6 หลอด แสดง 1 หลอด จากนั้นปิด จากนั้นจะแสดงหลอดต่อไป ต่อไปยังหลอดที่ 6 ด้วยการแสดงบ่อย ๆ สูง ตามนุษย์สามารถมองเห็นเป็นการถาวร

ลำดับการแสดงผลจะทำโดยรหัส Arduino

โมดูลนาฬิกาเรียลไทม์ DS3231 ใช้เพื่อรักษาเวลา (แม้ปิดเครื่องก็ใช้แบตเตอรี่เซลล์เพื่อรักษาเวลา)

และฉันใช้ 2 ปุ่มเพื่อปรับเวลา

ขั้นตอนที่ 3: สร้างการแยก PCB

ฉันทำ PCB สำหรับการแยกเพื่อให้เชื่อมต่อกับ Arduino ได้ง่าย ด้วย header pin เราสามารถใช้สาย breadboard เชื่อมต่อจาก PCB กับ Arduino ได้อย่างง่ายดาย

ดาวน์โหลดการออกแบบ PCB ได้ที่นี่ ทำเองได้

ขั้นตอนที่ 4: สร้างสายเคเบิลสำหรับ Nixie Tube

เนื่องจากหลอดนิกซี่กินกระแสไฟต่ำ ดังนั้นฉันจึงใช้ลวดทองแดง

ลวดทองแดงนี้ใช้งานง่าย: บัดกรีง่าย แยกสูง ขนาดเล็ก จัดวางง่าย

จากนั้น nixie tube หกหลอดเชื่อมต่อเข้าด้วยกันในคอลัมน์และแถวเช่นเดียวกับในวงจรการออกแบบ จากนั้นจึงต่อเข้ากับบอร์ดแยก PCB

ขั้นตอนที่ 5: ตัดเคส MDF ด้วย Laser

เครื่องเลเซอร์ซีเอ็นซีจะช่วยในการตัดไม้ MDF (ความหนา 3 มม.) ในขนาดที่แน่นอน ฉันออกแบบแต่ละส่วนให้เข้าคู่กัน แล้วจะใช้กาวแก้ไข

สามารถดาวน์โหลดไฟล์ออกแบบตัดเลเซอร์ได้ที่นี่

หมายเหตุ: ใช้ Corel Draw เพื่ออ่านไฟล์ออกแบบ

ขั้นตอนที่ 6: ทำ 1/2 กล่อง

ในขั้นตอนนี้ ทำ 1/2 กล่องด้วยกาว จากนั้นติดตั้ง nixie tube ลงในโครงตรงกลาง แล้วติดตั้งลงในกล่อง

ขั้นตอนที่ 7: ติดตั้ง PCB/ ปุ่มและเดินสาย

ติดตั้ง PCB ทั้งหมดลงในเฟรม MDF ติดตั้งปุ่มด้วย จากนั้นเดินสายไฟให้ทั้งหมดเป็นการออกแบบวงจร

การเดินสายไฟในขั้นตอนนี้เป็นสิ่งที่ท้าทาย โปรดให้ความสนใจ บางทีคุณอาจได้รับลำดับการเชื่อมต่อที่ไม่ถูกต้องสำหรับ nixie tube แต่คุณสามารถเชื่อมต่อใหม่ได้อย่างง่ายดาย

ขั้นตอนที่ 8: ดาวน์โหลดรหัส

ดาวน์โหลดโค้ดสำหรับ Arduino

รหัสหลักจะทำงานนี้: อ่านเรียลไทม์จากโมดูล DS3231 จากนั้นแสดงบน nixie tube ผ่าน PCB แยก

นอกจากนี้ยังสามารถปรับเวลาได้ด้วยสองปุ่ม: เมื่อกดสองปุ่มพร้อมกัน (2 หลัก) วินาทีจะกะพริบ รอการปรับเวลาโดยกดปุ่มซ้ายหรือขวาเพื่อเพิ่มหรือลดจำนวน เมื่อปรับตัวเลขเป็นวินาทีเสร็จแล้ว (หรือไม่ปรับตัวเลขเป็นวินาที) จากนั้นจำนวนนาทีจะกะพริบ (รอการปรับตัวเลข) ถัดไปจำนวนชั่วโมงจะกะพริบ หลังจากเสร็จสิ้นจะไม่มีตัวเลขใดกะพริบ

สามารถดาวน์โหลดโค้ดได้ที่นี่

ขั้นตอนที่ 9: ทำด้านหลัง

ฉันใช้แผ่นแม่เหล็กสี่แผ่นเพื่อยึดแผ่น MDF ด้านหลัง จะช่วยยึดด้านหลังให้แน่นโดยไม่ต้องใช้กาว เพื่อให้เราสามารถเปิดกล่องได้อย่างง่ายดายในกรณีที่เกิดปัญหา

ขั้นตอนที่ 10: ปรับเวลา

กดปุ่มสองปุ่มพร้อมกันเพื่อเริ่มปรับเวลาของ 6 nixie tube

ลำดับของการเปลี่ยนแปลงเวลา:

1. กดปุ่มสองปุ่มเพื่อเริ่มเปลี่ยนหมายเลข

2. วินาทีที่สองจะกะพริบ (รอการปรับตัวเลข)

2ก. หากปรับให้กดปุ่มซ้าย/ขวาเพื่อเพิ่ม/ลดจำนวน

2ข. ถ้าไม่ปรับตัวก็ไม่ต้องทำอะไร

3.รอสักครู่ เลขสองนาทีจะกระพริบ (รอปรับเลข)

3ก. หากปรับ ให้กดปุ่มซ้าย/ขวาเพื่อเพิ่ม/ลดหมายเลข3b ถ้าไม่ปรับตัวก็ไม่ต้องทำอะไร

4. รอสักครู่ สองชั่วโมงจะกะพริบ (รอการปรับตัวเลข)4a. หากปรับให้กดปุ่มซ้าย/ขวาเพื่อเพิ่ม/ลดจำนวน

4b. ถ้าไม่ปรับตัวก็ไม่ต้องทำอะไร

5. ตัวเลขทั้งหมดจะไม่กะพริบในมุมมองนาฬิกา

ขั้นตอนที่ 11: ทำหน้ากาก

เพื่อนของฉันบอกฉันว่าพื้นผิวไม้ MDF ดูไม่ค่อยสวยนัก ฉันเลยตัดสินใจใช้ไม้ที่มีผิวไม้วีเนียร์สำหรับนาฬิกาเรือนนี้ สร้างชื่อแท็กสำหรับนาฬิกาด้วย

สุดท้ายนาฬิกาดูสมบูรณ์แบบ:)