שעון ניקי נוסף: 6 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

תמיד רציתי שעון ניסי, יש רק משהו במספרים הזוהרים האלה שמרתק אותי. אז כשמצאתי כמה IN12s לא יקרים מדי ב- eBay קניתי אותם, התפלאתי עליהם כשקיבלתי אותם אך עד מהרה גיליתי שכדי להכין מהם שעון אצטרך עוד כמה דברים. מכיוון שלא ממש הצלחתי למצוא לוח שיענה על המפרט והמשאלות המדויקות שלי הכנסתי את הצינורות למגירה ורק שכחתי מהם.

היכנסו ל- JLC PCB עם מחירים נמוכים עד לאין שיעור, בסופו של דבר החלטתי להכין לבד.

אספקה

6x IN12 צינור nixie (אחרים עשויים לעבוד אך דורשים שינויים במחשב הלוח)

6x SN74141 או מפענח B15 עד D עשרוני K155ID1

נגד 6x 1.5kOhm

נגד 180 קאוהם אוהם

טרנזיסטור מתח גבוה MPSA42

מנורת ניאון 4x5 מ מ (אתה יכול גם להשתמש בנורות LED כתומות אבל זה קצת נגד הרוח כאן)

4x 74HC595 משמרת משמרת

קבלים קרמיים 2x470nF

וסת LM7805 5V

1x אספקת HV

1x שקע חבית DC

1x Wemos D1 מיני

שלב 1: עיצוב ה- PCB

מכיוון שאני מעריץ גדול של תוכנות קוד פתוח השתמשתי ב- KiCad EDA לעיצוב ה- PCB. בדקתי עיצובים שונים של שעוני nixie בגוגל והחלטתי להשתמש במנהלי ההתקן הרוסים K155ID1 בשילוב עם רשימות משמרות 74HC595. מוח הפעולה הוא מסוג Wemos D1 mini מסוג Wi-Fi. מכיוון שמצאתי ערכת הגברת HV זולה למדי ב- eBay, החלטתי לא לעשות זאת על הלוח בעצמי. כמו כן, רוב הרכיבים כבר היו נוחים בעיצוב ועיצוב ממיר עלייה פירושו רכישת כמה תוספות נוספות. אולי בפעם הבאה.

אני יודע שיש לא מעט שיפורים אפשריים הן בסכימה והן בפריסת ה- PCB, אך זו הייתה הפעם הראשונה שלי שבעצם עבדתי עם KiCad ואכן התמקדתי במוצר הסופי.

לאחר שסיימתי את הסכימה וניסיתי אותה על לוח לחם התחלתי לפרוס את הלוח הלוח. זו אמנות לעצמה ונושא די רחב ולכן אני לא הולך להיכנס יותר מדי לפרטים כאן. יש כמה סרטונים מעולים ומעמיקים ברשת.

כל פרויקט KiCad זמין ב- GitHub שלי.

שלב 2: ייצור ה- PCB

לאחר בדיקה כפולה ומשולשת של העיצוב שלך הגיע הזמן לייצר אותו בפועל. פעם עשיתי את זה בבית עם העברת דיו תרמי ו- Fe3Cl אבל התהליך הזה מבולגן למדי, דורש הרבה הכנה ויש לו, מניסיוני, תוצאות לא צפויות ולא עקביות. אז כאמור בחרתי בבית לוח מקצועי. JLC PCB (לא בחסות) מציע מחירים מעולים ואם אתה מוכן לחכות לזמן המשלוח הארוך (או לשלם פי 10 יותר למשלוח מהלוחות) אתה יכול למעשה להשיג מוצר מקצועי שלא מפר את הבנק שלך. בית הלוח מספק הוראות מפורטות, צעד אחר צעד, כיצד לייצא ולהעלות את קבצי הגרבר ולפני התחייבות, תוכל לבדוק מחדש את העיצוב שלך במציג הגרבר המקוון. עכשיו כל מה שאתה צריך לעשות הוא לחכות לייצור ה- PCB ולשלוח אותם. לפניכם סקירה נאה של תהליך הייצור. אם אתה עושה דבר חד פעמי, אתה יכול לחשוב מה לעשות עם 4 PCB שנשארו מכיוון שהמינימום שאתה יכול להזמין הוא 5.

שלב 3: הלחמה

לאחר מסירת ה- PCB הגיע הזמן לעשות הלחמות, החל מהרכיבים הקטנים ביותר (או הנמוכים ביותר) ואחריהם הגדולים.

אם אני עושה משהו גדול מכמה רכיבים אני תמיד משתמש בשטר חומרים (BOM), ל- KiCad יש אפילו תוסף נחמד לייצוא BOM אינטראקטיבי.

שלב 4: תכנות ה- ESP

עשיתי את התכנות בקוד VS וניסיתי להפוך את הקושחה לגמישה למדי. כרגע זה עובד אבל יש הרבה מקום לשיפור ותכונות נוספות.

הקוד המלא זמין ב- github:

שלב 5: הכנת מארז

בתחילה עיצבתי קופסה פשוטה להדפסת תלת מימד כמארז אבל אני מקווה להכין מארז עץ הרבה יותר נחמד מתישהו בעתיד.

ובכן, בדרך כלל הפתרונות הזמניים הופכים קבועים …

שלב 6: איתור באגים

לכן. הלוח מוכן, הקושחה מועלה וזה הזמן לחבר את המיקרו -בקר ולשים אותו על הקיר!

אלא ששניים מהצינורות לא נדלקו. לאחר עיון ובדיקה מעמיקה יותר של הלוח גיליתי שחלק מהרפידות ברשומות המשמרות פשוט צפות למרות שהן מחוברות למטוס הקרקע. מסתבר שהייתי ממהר והעלתי את הקבצים מבלי לעשות DRC אחרון (בדיקת כללי עיצוב) לאחר השינויים בשנייה האחרונה (מילוי Cu) כך שחלק מהאזורים ממש התמלאו אך לא היו מחוברים לשום דבר. שכחתי גם לתקן את עקבות אספקת ה- HV בעת הזזת חורי ההרכבה …

ובכן, מכיוון שאלו היו רק תיקונים קלים תפסתי כמה חוטים וחיברתי את הדברים הצפים.

תמיד כדאי לשים לב לבאגים של HW ולתקן אותם בעיצוב ה- PCB, ולו רק לעיון עתידי.

פרס שני באתגר העיצוב PCB