Rellotge Nixie modern de mitjan segle: 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Pròleg: en primer lloc, voldria donar-vos les gràcies a tots els que heu votat, comentat i afavorit aquest instructiu. 16.000 visualitzacions i més de 150 preferits demostren que us ha agradat molt i n’estic molt agraït. També vull agrair a la gent que l’hagi traduït a la seva llengua materna i publicat als seus propis llocs web. Tanmateix, tal com va resultar i com em va dir un membre del personal instructiu, "les opinions, els favorits i fins i tot els vots no tenen cap influència en la selecció dels finalistes". cosa que és bastant trist i distret, de manera que, tot i que aquest instructiu era el número 2 del concurs "Trash to treasure" per vistes i favorits, ni tan sols va arribar al finalista i no va guanyar. Com crec, aquest enfocament del personal instructiu tindrà un impacte sever en el desenvolupament futur d'aquest lloc, i personalment no penso continuar treballant en el desenvolupament de microprogramari o la millora del maquinari per a aquesta instrucció. Ho sento i gràcies per la comprensió.

Aquest no és el vostre altre rellotge Nixie, és molt diferent de tot el que es publica en instruccions, tant visualment: sense steampunk, si us plau, electrònicament, ni temut SN74141, registres de desplaçament o altres circuits antics. I encara més, es proporciona un codi font complet i es basa en un llenguatge de programació BÀSIC.

A continuació podeu llegir una petita introducció sobre aquest rellotge, com vaig arribar a aquesta idea, com es van obtenir les parts, etc. Si només voleu construir-lo, podeu ometre-ho amb seguretat i anar al següent pas.

Un amic meu va demanar un rellotge Nixie pel seu aniversari. Vaig comprovar les instruccions i Internet en general i, com diu algun autor, els rellotges Nixie estan «plagats» d’estil steampunk: tots aquests cables penjants, taules exposades i altres estranyitats són potser interessants, però l’amic només vol tenir un rellotge Nixie que només sembla un rellotge, sense cordes. He comprovat Internet, per saber si semblen «reals», els rellotges Nixie fabricats de fàbrica, però no en vaig poder trobar cap. Només he pogut trobar aquest rellotge de Longines: https://www.pinterest.com/pin/594897432006033516/ Definitivament semblava genial, però el meu amic ja estava enverinat pels instructables, li agradava el disseny d'aquests dos instructables: https: / /www.instructables.com/id/Huge-wood-nixie-clock/ i https://www.instructables.com/id/simple-user-adjustable-DIY-Nixie-Clock/, però em va demanar que «rebobinés un bit »i fes-lo més a l'estil dels anys 50, sense caure en el temible disseny steampunk. Així que aquí està, i com podeu veure, el meu disseny es basa lliurement en ells. Tot i això, vaig decidir fer-ho tot des de zero, inclòs el disseny, esquemes de circuits i fins i tot programari. A més, estic fent que el codi font estigui disponible de forma gratuïta, de manera que tothom el pugui modificar i ampliar o canviar la funcionalitat segons les seves necessitats. El programari està escrit a PicBasic Pro i podeu descarregar la versió de prova gratuïta del compilador des de melabs.com, en cas que vulgueu modificar el codi per vosaltres mateixos o simplement incloure fitxers HEX inclosos en flash: no es requereixen habilitats de programació.

I, a més, una mica sobre el logotip "Instructables". Inicialment, la meva idea era posar-hi el nom del meu amic, però després de veure l’esborrany, es va negar i va dir: "Sóc massa jove per embellir-me en metall i pedra": D Per tant, la seva idea era posar el logotip "Instructables" en canvi, per mostrar el nostre agraïment a aquest lloc web increïble.:)

P. S. Aquest rellotge en particular no està a la venda, era un regal d’aniversari i no ho puc vendre. Tanmateix, a causa de la demanda popular, he demanat a un amic que l’allotgi a la seva pàgina principal d’Etsy (feu clic en aquest enllaç): tinc alguns tubs nixie addicionals disponibles, de manera que puc fer 3 més d’aquests rellotges. Tingueu en compte que no sóc un fabricant consolidat, de manera que pot trigar fins a un mes a fabricar-los. Gràcies per entendre.

Pas 1: llista de materials i eines utilitzades

D'acord, així que ara tinc plans i idea de com fer les coses, però què passa amb les peces? Necessitava tubs Nixie i fusta d’alta qualitat per a la carcassa. Així que vaig anar al mercat local, de vegades apareixen coses molt estranyes i estranyes. Hi havia algunes ofertes per a tubs russos IN-4, IN-14, IN-16 i fins i tot IN-18 usats, però la meva atenció va cridar l’atenció: la Tesla txeca va fabricar un comptador d’impulsos (integrador IT2), que va fer servir ZM-560 a Alemanya de l’Est Tubs Nixie. El venedor només demanava 30 dòlars per tot un comptador d’impulsos, que era absurdament barat, però hi havia una bona raó al darrere, ja que resultava que el comptador ja estava recuperat, de manera que no quedava cap element electrònic, a més dels tubs Nixie i del transformador de potència. Com que no necessitava taulell i transformador, ens vam establir en 20 dòlars per a 9 tubs Nixie amb endolls. Com a alternativa, podeu utilitzar tubs Tesla ZM-1020 o tubs soviètics IN-4: el disseny del rellotge ho permet, només haureu de modificar els dibuixos del tauler frontal i del xassís per a cada tipus de tub.

A continuació, necessitava una mica de fusta fina, i aquí hi tenim problemes: les ferreteries habituals només tenen fustes de pi, roure i altres fustes menys luxoses i les fustes fines, ben envellides i assecades, són rares (i costoses!). Però vaig tornar a tenir sort, he vist aquest bell microscopi també al mercat de puces: té una bonica caixa de fusta de caoba i la insígnia deia que es va fabricar el 1936, de manera que la fusta hauria de quedar molt seca i fàcil de mecanitzar. Atès que el microscopi també es va recuperar per a peces i, per tant, no funcionava correctament, el venedor va acceptar vendre'l, inclosa la seva caixa, per altres 20 dòlars. M’ha agradat molt, perquè està fet de llautó massís i té algunes peces mecàniques que podria tornar a utilitzar en altres projectes. Així que el vaig comprar al meu taller, juntament amb els tubs Nixie i vaig començar a treballar. La caixa es va desmuntar acuradament per recuperar la major quantitat de fusta que es pogués aprofitar i he tallat, amb torn, tub de microscopi, per fer insercions de llautó per a la cara del rellotge. Fins i tot vaig agafar inserció de plexiglàs vermell del comptador de freqüències i la vaig tornar a utilitzar per inserir el panell frontal del rellotge. (com va resultar, una sola caixa de fusta no era suficient, ja que he construït 4 prototips diferents abans de decidir-me pel disseny final, així que vaig haver d’anar a comprar una altra caixa de microscopi; és possible que noteu que els peus i el panell frontal estan fets de diferents trossos de fusta, difereixen lleugerament pel color).

Llista de materials que he utilitzat:

1. Full de fusta contraxapada de 18 mm (es pot utilitzar qualsevol altre gruix o altre material de fusta)

2. Una bona fusta per al panell frontal i posterior (he utilitzat caoba)

3. Full de plexiglàs vermell fosc, gruix de 3 mm (el color del vidre fumat també funcionarà bé)

4. Cargols i barres M3

5. M3 separadors de llautó (he utilitzat uns de 20 mm de llargada, podeu utilitzar-ne de diferents, depèn del gruix del material que hàgiu fet servir per al rellotge).

6. Plexiglàs, fibra de vidre o qualsevol altra làmina de material rígid, que servirà de "mainframe" del rellotge

7. Teles d'altaveus d'estil retro: he utilitzat el beix, però també podeu triar qualsevol color que us sembli agradable i que coincideixi amb el vostre color de fusta.

8. Cola de fusta

9. Cola epoxi

10. Cera de fusta, oli danès, laca o qualsevol altre revestiment de fusta (segons el vostre gust)

11. Tub de llautó amb gruix de paret d'1 mm i diàmetre de 35 mm. O simplement arracades rodones de llautó

12. Cola de silicona transparent

Materials opcionals, per si decidiu reproduir el logotip i la insígnia "Instructables":

1. Full de llautó de 0,8 mm de gruix, aproximadament 80x20 mm per al logotip i 75x45mm per al distintiu.

2. Pintura acrílica FolkArt Copper

3. Eina rotativa amb punta de feltre i compost per polir (he utilitzat mescla de polir de rodes ABRO)

Com podeu veure, la llista superior no mostra quantitats ni dimensions. Això es deu al fet que no es necessiten gaire materials. He utilitzat alguns materials de rebuig de projectes anteriors i, parlant de dimensions de nou, no necessitareu cap material de mida superior a 20x30cm (mida de full A4).

Components electrònics:

Tubs Nixie RFT ZM560 o Tesla ZM1020 o IN-4: 4 unitats

Preses de joc per a aquests tubs Nixie: 4 unitats

Microcontrolador PIC16F1519 o PIC16F887 - 1 unitat

Presa DIP-40: 1 unitat

Mòdul de rellotge DS1302 - 1 unitat

Transistors MPSA42: 30 unitats (MJE13001 també funcionarà bé)

Resistències 10K 1 / 8W - 32 unitats

Resistència 4,7K 1 / 8W - 1 unitat

Resistència 1K 1 / 8W - 2 unitats

Polsador muntat al tauler - 1 unitat

PCB de 100x70mm - 1 unitats (fins i tot podeu utilitzar una placa proto)

Alimentació d'alta tensió Nixie - 1 unitat

Alimentació 12V 0,5A - 1 unitat

Cordó de CA amb endoll - 1 unitats

Components electrònics opcionals:

Sensor de temperatura DS18B20 - 1 unitat

Zumbador: 1 unitat

1N4002 díode - 1 unitats

Connector i endoll d'aviació XS8 - 1 joc

Eines:

Per descomptat, necessitareu un tornavís, soldador, serra, alicates, talladores de filferro i altres eines, que hauria de tenir el taller típic. Per tant, a continuació llistaré només aquestes eines específiques de tasca, que és possible que no tingueu fàcilment disponibles.

1. Programador per a microcontroladors PIC. Gairebé qualsevol funcionarà, PicKit 2, PicKit 3, MicroBrn, qualsevol d'ells que admeti el microcontrolador PIC16F1519, funcionarà. Són econòmics i es poden comprar a eBay per menys de 10 dòlars.

2. Tot i que totes les peces de fusta es poden fabricar amb serra de cinta i enrutador de mà, es recomana utilitzar el CNC. Per descomptat, no serà aconsellable comprar-lo o fer-lo només amb aquest propòsit, però si podeu, us suggereixo que externalitzeu la fabricació de panells frontals i posteriors a instal·lacions adequadament equipades.

3. També necessitareu torn, si decidiu fer insercions de llautó vosaltres mateixos, però simplement podeu comprar arracades de llautó del diàmetre necessari.

Pas 2: Firmware i codi font del rellotge

El firmware del rellotge funciona de la següent manera:

Durant l’inici, comprova cada vegada que es prem el botó. Si es prem el botó, el rellotge entra al mode «depurar i actualitzar», on habilita cada segment de cada dígit de manera seqüencial, de manera que pugueu provar el cablejat del tub Nixie i també utilitzar aquest codi per «actualitzar» els tubs, si no tots els segments estan il·luminats. correctament. Deixeu aquest codi durant un parell d’hores i els tubs haurien de recuperar-se. Per sortir d'aquest codi, cicleu la potència del rellotge.

Si no es va prémer cap botó durant l'inici, el rellotge mostrarà alternativament «1» i «2» en tots els dígits 5 vegades. Durant aquest temps, podeu prémer el botó per entrar al menú d’ajust. Si no ho feu, el rellotge passarà al mode de visualització horària estàndard.

Si heu entrat al menú de configuració, funciona de la següent manera: premeu el botó per configurar l'any, per avançar, heu de deixar anar i tornar a prémer-lo, mantenint-lo premut no us ajudarà. Després d’haver configurat l’any adequat, només cal que deixeu anar el botó i deixeu-lo durant uns 2 segons; els punts parpellejaran, mostrant que ara el rellotge està en mode de configuració del mes. Una vegada més, configureu el mes prement el botó, deixeu-lo anar i mantingueu-lo alliberat fins que parpellegin els punts i accediu al mode de configuració de la data. Repetiu-ho durant hores i minuts.

Un cop finalitzada la configuració, el rellotge entra en mode de visualització d'hora estàndard. Durant aquest temps, si premeu el botó, el rellotge mostrarà primer l'any, després mes i data i després tornarà a la visualització de l'hora. Encara no he implementat cap altra funcionalitat, però, per descomptat, s’afegiran més funcions, com configurar el mode 12/24 hores, atenuar la pantalla durant la nit, funcions de mesura d’alarma i temperatura, calibració RTC fina, etc. Com que algunes persones prefereixen la visualització de 12 hores, en lloc de la visualització de 24 hores, he compilat dues versions de microprogramari, de manera que en pugueu intermitir directament la que necessiteu.

Si voleu fer les vostres pròpies modificacions al firmware del rellotge, també incloc el codi font completament comentat, de manera que pugueu modificar-lo tant com el necessiteu.

Pas 3: electrònica

El circuit de rellotge és bastant senzill i es basa en el microcontrolador PIC16F1519 o PIC16F887. Tècnicament, es pot compilar per a qualsevol altre controlador Microchip PIC16 del paquet DIP40, que té el mateix pinout i que també utilitza un oscil·lador intern. Per al cronometratge, s’està utilitzant el mòdul DS1302. Podeu actualitzar al mòdul DS3231 si ho desitgeu, però, per descomptat, haureu de modificar-ne el codi font. També he inclòs un sensor DS18B20 per a la mesura de temperatura i un brunzidor per a la funció d'alarma, però aquestes funcions actualment no estan implementades al programari, ara mateix estic treballant en el codi.

Els càtodes Nixie són accionats directament mitjançant transistors MPSA42 (30 cascades en total). Cada transistor impulsa el seu propi càtode, sense multiplexació, registres de desplaçament, IC especial, etc. Tot i que això pot semblar una mica complex, té dues funcions que donen a aquest rellotge un avantatge important sobre els competidors. 1. Com que s'utilitza accionament directe, no hi ha díodes zener per a la subjecció de càtodes, com en el xip SN74141, de manera que no hi ha punts blaus, cosa que significa que encara es poden utilitzar nixies més desgastats i usats. 2. L'ús de la unitat directa permet alguns efectes de visualització únics, que simplement no són possibles mitjançant un altre mètode de conducció.

Hi ha dos LED taronja que s’utilitzen com a separador de temps. Si voleu, podeu substituir-los per bombetes de neó (només caldrà connectar-les a un rail d’alta tensió i augmentar la resistència d’1K a 1M), i inicialment tenia previst utilitzar-les, però tots els tubs de neó russos que vaig comprar a eBay amb aquest propòsit, eren massa febles quan s'alimentaven a partir de 170V, de manera que vaig utilitzar LEDs.

El PCB té una mida aproximada de 100x70 mm i utilitza tots els components de forat, sense SMD ni altres parts petites o fràgils. Com podeu veure, totes les connexions de tubs s’encaminen als costats del PCB i el PCB té un marcatge clar, que mostra quin grup de càtodes s’ha de connectar (A - desenes d’hores, B - hores, C - desenes de minuts, D - ones de minuts). Això es va fer de tal manera, perquè en el disseny inicial, tenia un altre PCB a la part superior del PCB principal, que contenia IN-14 Nixies, de manera que el rellotge tindria un disseny típic de rellotge nixie. Però des que es va abandonar aquest disseny, els nous tubs Nixie es van connectar directament al PCB principal. Tingueu en compte que potser haureu de reflectir la imatge del PCB, segons el mètode de fabricació del PCB.

Vaig decidir utilitzar un convertidor d’alta tensió fabricat a la fàbrica per a la font d’alimentació de l’ànode nixie; és una manera molt més senzilla i segura d’obtenir els voltatges desitjats. Podeu fer-ne servir qualsevol o disponible, això no és fonamental. Només cal que cerqueu a eBay la font d'alimentació del tub Nixie. N’he utilitzat un basat en UC3845, però podeu recollir-ne un altre, per exemple, basat en MC34063A.

Per encendre les coses, estic fent servir una font d’alimentació de 12V 0,5A barata. Per descomptat, podeu utilitzar-ne un amb un voltatge i un corrent de sortida més elevats, però us recomano no utilitzar-ne un de més feble. Qualsevol font d'alimentació de corrent continu que sigui capaç de subministrar 12-15 volts amb almenys 0,5 A de corrent de sortida estarà bé.

muntatge

Primer, vaig començar amb el cablejat de la presa de tub. Per facilitar les coses, vaig decidir utilitzar filferro del mateix color per al mateix dígit a cada tub: cables vermells per ànode, cables blaus per al dígit "3", etc. Això facilitarà les coses molt més endavant. Després d'això, he començat a construir el PCB principal. Com podeu veure, en aquesta versió no he instal·lat el termòmetre ni el brunzidor, ja que el meu amic no els necessitava, però el meu prototip de depuració sí que els té, de manera que el suport per a codis hauria d’estar disponible en breu. Si no necessiteu funcions d'alarma o mesurador de temperatura, simplement no instal·leu aquestes peces. A més, presteu atenció al vostre mòdul DS1302, alguns inclouen endoll masculí, altres inclouen endoll femella, haureu de soldar el costat adequat del vostre PCB. Si no teniu previst utilitzar ICSP, o teniu previst programar un microcontrolador en un altre programador, també podeu ometre la instal·lació d'aquesta capçalera. En aquest cas, també podeu ometre la instal·lació del díode i soldar un pont en lloc d’ell.

Per als mòduls DS1302, solen presentar-se en dues variants, una amb bateria recarregable i una altra sense bateria. Us suggereixo utilitzar-ne una amb bateria recarregable, de manera que no haureu de desmuntar el rellotge i substituir-la.

Les resistències d'ànode s'instal·len en PCB separats, hi he utilitzat una protoborda. La resistència d’aquestes resistències ajusta la brillantor de Nixie, però no instal·leu resistències de valor massa baix (per sota de 10 k), la brillantor només augmentarà lleugerament, però la vida del tub es reduirà considerablement. Per la meva experiència personal, 33k és bo per als tubs RFT. Per als tubs Tesla i Soviètics necessitareu resistències de menor resistència, en un rang de 10 a 22 k.

Alimentació d'alta tensió.

Heu d'ajustar-lo per proporcionar almenys 150 volts. Tingueu en compte que l’alta tensió pot ser letal, de manera que observeu totes les precaucions quan treballeu amb alta tensió. És possible que hagueu d’augmentar la tensió a 170 o fins i tot a 180 volts per si els vostres tubs són vells o esgotats. Per exemple, els meus tubs RFT i soviètics estaven bé amb 150 volts, però Tesla necessitava almenys 170 volts per il·luminar correctament tots els segments.

Instal·lació d'alimentació i convertidor d'alta tensió.

He utilitzat alguns suports i protoborda, junt amb separadors de niló, per muntar coses juntes. Si no teniu experiència amb el cablejat de CA, us recomano que utilitzeu una font d'alimentació externa de 12VDC, de manera que no haureu de fer front als circuits de CA, que poden ser molt perillosos i letals si no es manegen correctament.

Primera tirada.

Després de soldar totes les peces, connectar els cables i programar l’MCU, hi ha temps per a la primera execució. Premeu i mantingueu premut el botó a l’inici o soldeu un pont en lloc d’ell i comenceu a mirar la pantalla. El rellotge entrarà en mode de prova de segment, de manera que tots els dígits mostraran tots els números possibles de la seqüència. Si el cablejat és correcte, aquesta seqüència serà així:

0 1 2 - primer dígit (desenes d'hores)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 - 2n dígit (hores)

0 1 2 3 4 5 - 3r dígit (desenes de minuts)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 - 4t dígit (uns de minuts)

Punt: dos punts mitjans

Tingueu en compte que durant la primera execució es poden il·luminar tots els segments o que apareguin alguns dígits aleatoris. Això és normal i, un cop finalitzat el cicle de revisió, s’han d’apagar tots els dígits addicionals. Si no, comproveu el cablejat.

Si no segueix aquesta seqüència o no apareixen alguns dígits, torneu a comprovar el cablejat, és probable que tingueu algun problema. En cas que alguns dígits il·luminin només la meitat o siguin molt foscos, no us preocupeu; només cal que aquest codi funcioni durant una hora més o menys. Si això no ajuda, intenteu augmentar una mica el voltatge de l’ànode, potser en passos de 10 volts, no més.

Tingueu en compte que durant la primera execució es poden il·luminar tots els segments o que apareguin alguns dígits aleatoris. Això és normal i, un cop finalitzat el cicle de revisió, s’han d’apagar tots els dígits addicionals. Si no, comproveu el cablejat

Com podeu veure, algunes parts del PCB acabat no estan instal·lades, perquè el meu amic no volia la funcionalitat del sensor d'alarma ni de temperatura, de manera que aquestes parts no estaven instal·lades. A més, si teniu previst no actualitzar el firmware del rellotge, també podeu ometre la instal·lació de la capçalera ICSP. 7805 IC es pot substituir per 78L05 o 78M05 si es desitja; el consum actual és realment baix.

Pas 4: Fusta i insercions

La caixa del rellotge està feta de fulls de fusta contraxapada precolorits i enganxats, que es cobreixen amb un drap d’altaveu d’estil retro. Els panells frontals i posteriors estan retallats de fusta i xapa de plexiglàs. Una altra làmina de plexiglàs serveix de "xassís" per a endolls de tubs nixie i PCB. La ubicació i l’alineació dels components interns no són crítics, ja que els podeu tornar a organitzar com vulgueu.

He retallat les parts del cos del rellotge de fulls de fusta contraxapada i les he enganxat amb cola de fusta. Després d’assecar-se tot, es va esmaltar la caixa des de l’exterior, amb paper de vidre granulat de 600 graus, per allisar les superfícies i eliminar els residus de cola. Com he dit anteriorment, a la descripció de les peces, podeu utilitzar fusta contraxapada o material de fusta de qualsevol gruix, però el gruix total del marc muntat hauria de ser d’uns 80 mm, per adaptar-se completament al PCB, al marc de muntatge i a tenir un espai adequat per a la instal·lació de tubs Nixie. Tingueu en compte també que un panell de fusta contraxapada, que es dirigeix cap a la part frontal, és diferent dels altres: té retalls en forma de mainframe, de manera que es pot instal·lar des de la part frontal.

Un cop acabat el muntatge del cos, es va enganxar un drap al seu voltant, però es va utilitzar epoxi per fixar-lo al cos del rellotge. El motiu és que volia que els draps s’estenguessin finament perquè no es moguessin. Per aconseguir-ho, vaig fer el procés d’encolat de la següent manera: Enganxar una vora del drap al cos des del costat inferior, deixar-lo assecar durant 24 hores. Estirar-lo al voltant i, mentre el manteniu estirat, enganxar-lo amb cola epoxi d'assecat ràpid de 5 minuts. Després d’assecar-se, he enganxat els laterals davanters i posteriors amb cola de fusta, tal com feia en el meu instructiu anterior sobre l’altaveu Bluetooth DIY.

El panell frontal i posterior són tallats CNC de fusta de caoba, però podeu utilitzar qualsevol fusta que vulgueu: noguera, sapele, faig, tot quedarà fantàstic. Com diu la descripció, podeu utilitzar diferents tipus de tubs Nixie dins d’aquest disseny, però com que tots tenen un costat exterior diferent, haureu d’ampliar els forats del tauler frontal per adaptar-los a Tesla o Nixies soviètics. També necessitareu "xassís" diferents per muntar-hi preses de tub, però com que els tubs nixie Tesla i RFT utilitzen les mateixes preses, es pot utilitzar el disseny de xassís inclòs per a tots dos, però l'haureu de modificar per IN-4.

En muntar el rellotge, haureu d’enganxar separadors hexagonals amb epoxi a les zones marcades a la imatge. Si no ho feu, un cop muntat el rellotge i haureu de desmuntar-lo pel motiu que sigui, no podreu fer-ho; es desenroscarà el punt de separació i no podreu separar els panells..

Dempeus.

Es talla de la mateixa fusta que les insercions davanteres i posteriors del rellotge. Una petita peça de fusta té un pla esmolat a uns 30 graus, de manera que dóna un aspecte inclinat al cos principal del rellotge. La imatge amb frontisses prové del prototip de desenvolupament: l’utilitzava per determinar el millor angle de visió dels nixies, que és aproximadament de 30 graus. Per descomptat, podeu instal·lar frontisses d’aquest tipus (les tinc del portàtil antic), però crec que no afegiran cap frescor a aquest disseny.

Inserció del panell frontal.

La inserció del tauler frontal es va tallar CNC de la làmina de plexiglàs vermell que tinc d’aquest comptador d’impulsos. Les insercions de llautó per a això es van tallar amb torn, a partir del tub de lent del microscopi. Després de tallar-les, les he lleugerament polit i he recobert amb laca de nitrocel·lulosa abans d’enganxar-les per inserir-les. Vaig fer això per evitar l'oxidació, ja que després del temps, el llautó s'enfosqueix i no es veurà tan fresc, i serà impossible polir-lo quan s'enganxi. En realitat, aquest microscopi té un aspecte tan fresc, ja que les parts de llautó ja estan cobertes per laca, que les protegeix de taques fosques i oxidacions. He utilitzat cola de silicona transparent per enganxar la inserció al panell frontal.

Part posterior.

Com podeu veure, la inserció posterior està feta amb làmines acríliques de diferents colors. Simplement no en tenia prou d’acrílic vermell, així que talla’l del material que tenia a mà. Podeu anar amb qualsevol tipus d’acrílic, o simplement fer-ne fusta llisa, ja que és a la part posterior, perquè ningú no ho vegi. Amb el mateix propòsit, podeu utilitzar cargols M3 més econòmics, els que he fet servir estan xapats en or i són restes d’un projecte anterior de “qualitat audiòfila”.

He col·locat un mini endoll de 4 pins a la part posterior per a les necessitats d’actualització de programari. En la majoria dels casos, no el necessitareu, de manera que no cal instal·lar-lo. Això significa que ara podeu tenir el botó a la part superior i fer servir el forat existent per cablejar el cable de CA.

Pas 5: logotip i placa d’instruccions

El logotip Instructables es va fabricar CNC amb xapa de llautó de 0,8 mm de gruix. L’he dissenyat a partir d’idees de disseny dels anys 60, basades en les anomenades “fonts de nevera”, i una de les meves principals fonts d’inspiració va ser aquesta ràdio “Starlite JETRA TRN-60C”, que he trobat a Pinterest. El logotip es fa de la següent manera: dibuixo el disseny a Corel Draw, exportat com a PDF, importat a Roland Engrave Studio (programari per al meu CNC) i el vaig mecanitzar. Després, el vaig polir amb Dremel amb roda de feltre i compost per polir. Després d'això, l'he netejat amb alcohol i l'he cobert amb pintura acrílica de coure FolkArt. Deixeu-lo assecar durant un dia i, a continuació, rasqueu la pintura sobre les lletres suaument amb les ungles, de manera que quedi només en retalls. Després d'acabar, l'he cuit al forn d'aire calent a 250C durant 1 hora. La pintura es fusiona amb el llautó i es torna sòlida: el logotip està llest. Inicialment, volia fer-hi servir pintura de vidre fusible, però no anava de la manera correcta; per molt que ho intenti, després d’assecar-se es tornarà trencadís i s’esfondrarà, com podeu veure a la tercera foto. La placa d’identificació està feta amb xapes de llautó similars, però aquesta vegada no hi ha treballs de pintura, només el gravat. Tots dos es van enganxar a les seves ubicacions mitjançant cola epoxi.

Pas 6: llista dels fitxers inclosos amb dibuixos i circuits

Aquest instructiu ve amb fitxers addicionals, que haureu de descarregar i utilitzar, per muntar aquest rellotge. Aquests fitxers són:

parts.pdf: conté tots els contorns mecànics i dibuixos en format vectorial, a escala 1: 1, amb notes de text addicionals sobre mecanitzat i acabat.

pcb-j.webp

circuit-j.webp

pcb.lay6: fitxer font de disseny de PCB en format Sprint Layout.

circuit.spl7 - Esquemes de circuits en format Splan7.

1519-12hr.hex: firmware per a visualització de temps de 12 hores per al xip PIC16F1519

1519-24hr.hex: firmware per a visualització de 24 hores per al xip PIC16F1519

887-12hr.hex - firmware per a visualització de temps de 12 hores per a PIC16F887 Chip887-24hr.hex - firmware per a visualització de temps de 24 hores per a xip PIC16F887

pcb.gbr - Dibuix de PCB en format gerber

sourcecode.pbp: codi font en format PicBasic Pro 3.0 per al xip PIC16F1519

sourcecode887.pbp - Codi font en format PicBasic Pro 3.0 per al xip PIC16F887

pcb.drl: mapa de perforació de forats de PCB

stencil.bmp: imatge de PCB, reflectida i girada, sense rastre addicional, de manera que podeu imprimir-la i transferir-la mitjançant la tecnologia de transferència làser.

Pas 7: paraules finals, registre de canvis, probabilitats i finalitzacions

Esperem que us agradi el nostre rellotge nixie, ens ha costat més de 4 mesos dissenyar-lo, programar-lo i construir-lo. A més, ens agradaria donar les gràcies a la comunitat a www.picbasic.co.uk: sense la vostra ajuda, aquest projecte no seria possible.

Feu-nos saber la vostra opinió i suggeriments, això és molt important per a nosaltres. Diverteix-te i sigues actiu!

29.03.2019: s’ha actualitzat el disseny de PCB, s’ha eliminat els forats innecessaris i s’ha ajustat les distàncies per obtenir un disseny més fàcil de gravar. Nou disseny de PCB fabricat i provat.

04.04.2019 - S'ha corregit un error menor al microprogramari, que de vegades fa que el rellotge no "marqueu" després de definir l'hora ("marcarà" si torneu a configurar l'hora, però aquesta actualització corregeix aquest error).

15.04.2019 - El microprogramari per al xip PIC16F887 ja està disponible, juntament amb el codi font. S'ha actualitzat el dibuix de PCB, s'ha actualitzat el text instructiu i s'han corregit alguns errors menys significatius en la descripció.

25.04.2019 - S'ha corregit un error en mode de visualització de 12 hores, quan els dígits s'apagaven.

Afegeixo més imatges aquí, mostrant algunes probabilitats, idees de disseny intermèdies i prototips; potser també us en inspirareu.