Namun Jam Nixie Lain: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Saya selalu menginginkan jam nixie, hanya ada sesuatu tentang angka-angka bercahaya yang membuat saya terpesona. Jadi ketika saya menemukan beberapa IN12 yang tidak terlalu mahal di ebay, saya membelinya, mengaguminya ketika saya menerimanya tetapi segera menemukan bahwa untuk membuat jam dari mereka, saya memerlukan beberapa barang lagi. Karena saya tidak dapat benar-benar menemukan papan yang akan memenuhi spesifikasi dan keinginan saya yang tepat, saya meletakkan tabung di laci dan semuanya melupakannya.

Masuk JLC PCB dengan harga yang semakin murah, akhirnya saya putuskan untuk membuatnya sendiri.

Perlengkapan

6x tabung nixie IN12 (yang lain mungkin berfungsi tetapi memerlukan modifikasi pada PCB)

6x SN74141 atau K155ID1 BDC-to-desimal decoder

6x 1.5kOhm resistor

4x 180kOhm resistor

4x MPSA42 transistor tegangan tinggi

Lampu neon 4x 5mm (Anda juga dapat menggunakan LED oranye tetapi itu agak bertentangan dengan semangat di sini)

4x 74HC595 register geser

2x 470nF kapasitor keramik

1x LM7805 5V regulator

1x Pasokan HV step-up

1x jack barel DC

1x Wemos D1 Mini

Langkah 1: Merancang PCB

Karena saya penggemar berat perangkat lunak open source, saya menggunakan KiCad EDA untuk mendesain PCB. Saya menjelajahi berbagai desain jam nixie di google dan memutuskan untuk menggunakan driver K155ID1 Rusia dalam kombinasi dengan register geser 74HC595. Otak pengoperasiannya adalah Wi-Fi berkemampuan Wemos D1 mini. Karena saya menemukan kit langkah HV yang cukup murah di ebay, saya memutuskan untuk tidak melakukannya sendiri di papan. Saya juga memiliki sebagian besar komponen yang sudah berguna dan merancang konverter langkah berarti mencari beberapa tambahan. Mungkin lain kali.

Saya tahu ada banyak kemungkinan perbaikan baik dalam skema dan tata letak PCB, tetapi ini adalah pertama kalinya saya benar-benar bekerja dengan KiCad dan saya lebih fokus pada produk akhir.

Setelah menyelesaikan skema dan mencobanya di papan tempat memotong roti, saya mulai meletakkan PCB. Ini adalah seni untuk dirinya sendiri dan topik yang cukup luas jadi saya tidak akan membahas terlalu banyak detail di sini. Ada beberapa video online yang bagus dan mendalam.

Seluruh proyek KiCad tersedia di GitHub saya.

Langkah 2: Membuat PCB Diproduksi

Setelah memeriksa desain Anda dua kali dan tiga kali, saatnya untuk benar-benar memproduksinya. Saya dulu melakukannya di rumah dengan transfer tinta termal dan Fe3Cl tetapi prosesnya cukup berantakan, membutuhkan banyak persiapan dan, menurut pengalaman saya, hasil yang sangat tidak terduga dan tidak konsisten. Jadi seperti yang disebutkan, saya memilih rumah dewan profesional. JLC PCB (tidak disponsori) menawarkan harga yang bagus dan jika Anda bersedia menunggu lama waktu pengiriman (atau membayar 10 kali lebih banyak untuk pengiriman daripada papan), Anda benar-benar bisa mendapatkan produk profesional yang tidak merusak bank Anda. Boardhouse memberikan petunjuk langkah demi langkah yang bagus tentang cara mengekspor dan mengunggah file gerber dan sebelum melakukan, Anda dapat memeriksa ulang desain Anda di penampil gerber online. Sekarang yang harus Anda lakukan adalah menunggu PCB diproduksi dan dikirim. Berikut ulasan bagus tentang proses pembuatannya. Jika Anda hanya melakukan satu hal, Anda dapat memikirkan apa yang harus dilakukan dengan 4 sisa PCB karena minimum yang dapat Anda pesan adalah 5.

Langkah 3: Menyolder

Setelah PCB dikirim, saatnya melakukan penyolderan, mulai dari komponen terkecil (atau profil terendah) diikuti oleh yang lebih besar.

Jika melakukan sesuatu yang lebih besar dari hanya beberapa komponen saya selalu menggunakan bill of material (BOM), KiCad bahkan memiliki plugin yang bagus untuk mengekspor BOM interaktif.

Langkah 4: Memprogram ESP

Saya melakukan pemrograman dalam Kode VS dan mencoba membuat firmware cukup fleksibel. Saat ini berfungsi tetapi ada banyak ruang untuk peningkatan dan lebih banyak fitur.

Kode lengkap tersedia di github:

Langkah 5: Membuat Kandang

Awalnya saya hanya mendesain kotak sederhana untuk dicetak 3D sebagai penutup, tetapi saya berharap dapat membuat kotak kayu yang jauh lebih bagus di masa mendatang.

Nah, biasanya solusi sementara menjadi permanen…

Langkah 6: Debug

Jadi. Papan sudah siap, firmware diunggah dan saatnya memasang mikrokontroler dan meletakkannya di dinding!

Kecuali bahwa dua tabung tidak menyala. Setelah beberapa penjelajahan dan pemeriksaan lebih dekat pada papan, saya menemukan bahwa beberapa bantalan pada register geser hanya mengambang meskipun terhubung ke bidang tanah. Ternyata saya sedang terburu-buru dan mengunggah file tanpa melakukan DRC terakhir (Pemeriksaan Aturan Desain) setelah perubahan detik terakhir (pengisian Cu) sehingga beberapa area sebenarnya terisi tetapi tidak terhubung dengan apa pun. Saya juga lupa memperbaiki jejak suplai HV saat memindahkan lubang pemasangan…

Yah, karena itu hanya beberapa perbaikan kecil, saya mengambil beberapa kawat bodge dan menghubungkan barang-barang yang mengambang.

Itu selalu merupakan ide yang baik untuk mencatat bug HW dan memperbaikinya dalam desain PCB, jika hanya untuk referensi di masa mendatang.

Hadiah Kedua dalam Tantangan Desain PCB