Nixie

Изготовление печатных плат

Вот так вот все перевелось на медь. Тут сразу несколько плат - прототипы схем.

Я не люблю в тупую повторять чужие схемы, интереснее все реализовать самому, потому вся поделена на логические блоки и каждый такой блок вынесен на отдельную плату. После тестирования будет изготовлена уже одна плата с полным устройством.

Вытравилось норм, сверлим отверствия...

В готовом изделии будет две платы - плата управления и плата с лампами. Так как плата с лампами не имеет никакой сложности и в протоипировании не нужнается, я сразу сделал ее полную версию (процесс не фоткал)

Всем спасибо

Характер тифли не секрет, на любой вопрос - один ответ.

Nixie | 1 For All | Розовая демонесса Никси

Помогите найти схему (проект) часов Nixie!

Часы на газоразрядных индикаторах

Смотрю, неплохо зашел пост про курительную трубку. Решил поделиться еще одной своей поделкой. Это вторые мои часы, делались в подарок отцу в 2016 году. Первые отдельно постить не буду, т. к. ранее выкладывал о них статью на радиолюбительском ресурсе

Индикаторы - ИН-8-2 (хоть из и трудно найти, но, хотелось использовать именно их, из-за того что у них полноценная цифра "5", а не перевернутая двойка, как у более распространенных ИН-14. Данные экземпляры ИН-8-2 с мелкой квадратной сеткой, а не крупной гексагональной, вообще довольно редкие). Материал корпуса - бук.

Особенность этих часов - простота дизайна, компактность (миниатюризация на грани возможностей ЛУТ-технологии), также, примечательным является питание от USB, что реализовать было не совсем просто, т. к. нужно преобразовать 5В в 180В с неплохим КПД, чтобы уложиться в 500 мА потребляемого тока, что критично при работе от USB-порта компьютера. Также, в часах есть настраиваемая RGB-подсветка и плеер-будильник, реализованный на отдельном микроконтроллере Tiny85 и усилителе TDA7052. Плеер воспроизводит файлы в формате wav 16 бит 22 кГц, файловая система на SD-карте - FAT16. Конечно, можно было бы в качестве плеера использовать китайский mp3 плеер, но я не люблю готовых модулей в своих конструкциях.

Прошивку с нуля писать не стал - за основу взял из  этого проекта (ее же использовал в не измененном виде для первых часов), однако, прошивка была доработана - RGB-подсветку удалось втиснуть в контроллер часов, а также добавлены некоторые настройки, например, плавность затухания индикаторов при смене цифр, суточная коррекция хода часов, кастомизация подсветки и т.д. Прошивку плеера взял здесь, единственное что в ней изменил - добавил переключение на следующий трек при каждом включении.

Еще картинок добавлю в комментах. Если кому-то нужны исходники прошивок и печатных плат - с радостью поделюсь.

Часы. Попали как то на работе мне в руки старые газоразрядные индикаторы. ИН-12, ИН-14 и буржуйские Z570M. Все думал куда их можно пристроить, ибо понравились они мне безумно!

Еще на старой работе была найдена туба от старой люстры заводского клуба, на этом же заводе сделанная.


Ну чтож, созданная для того чтоб нести свет, она будет продолжать это делать!

Далее разметка и, т.к. фрейзера нет, рассверловка.

Примерка платы с лампами в корпус. Пока без ножек и боковин.

Долго думал из чего сделать боковины, и как то в командировке на глаза попалась шина от высоковольтного щита. По толщине и ширине подходила идеально.

Отрезка и разметка.

Черновая обрезка.

Окончательная шлифовка, пока без полировки.

Просверлил отверстия для крепления боковины и одновременно ножек. Нарезал резьбу, толщина позволяет.

Примерка корпуса.

Думал как зафиксировать плату внутри корпуса, решение нашлось простое и эффективное.

Крепеж гнезда под разъем питания и кнопок управления.

Внутренняя часть.

Внешняя часть.

Часы в сборе. Почти законченные.

Почему почти? Потому что было принято решение о переносе разъема питания на заднюю часть часов, а в боковое, освободившееся отверстие установить светодатчик для автоматического переключения часов, при затемнении в комнате, в тусклый ночной режим, дабы не слепить спящих. 

Так же позже буковые наконечники ножек были перекрашены в черный цвет, дабы все соответствовало единой цветовой гамме: серебристый металл и черный пластик.

Всем спасибо за внимание.

Всем привет! 

Сегодня речь пойдет о изготовлении корпуса для часов.

 Вообще вариантов море и зависит всё от фантазии и вкуса человека,который этим занимается. Я остановился на простом "кирпиче" из дерева, т.к.:

 а) простенько и со вкусом 
 б) в любой момент этот кирпич можно использовать как площадку для оформления на своё усмотрение, т.е. добавить туда те элементы декора,которые покажутся владельцу уместными.

 Такой вроде как и законченный дизайн, а вроде как и полигон для испытаний и экспериментов.В общем я договорился с кузницей "Северные Врата", где какое-то время немного кузнечил, что возьму у них немного бука для своих опытов, на моё счастья там оказался и ручной фрезер,что очень облегчило мне работу,т.к. изначально я предполагал как-то высверливать\выдалбливать полость под плату, а это заняло бы несоизмеримо больше времени.

В общем, были проведены замеры платы, со всех сторон был взят отступ под стенки и при помощи лобзика я получил два примерно одинаковых "кирпича"

Сначала при помощи гриндера(суть "бесконечная" вращающаяся наждачка) были получены более-менее ровные формы и расстояния, чтобы фреза не скакала,а затем,при помощи вышеупомянутого фрезера в "кирпиче" была вырезана ниша под плату.

В процессе вырезания, фрезер держал в руках впервые,поэтому он не слушал руки, где-то вырезал лишнее,где-то не дорезал нужное, но в общем и целом на результат это не повлияло.

При помощи специально закупленного сверла под диаметр лам, высверлил отверстия:

Далее сначала всё на том же гриндере,а потом просто на приклеенному к ровной поверхности листу шкурки обработал заготовки до идеально гладкого состояния, снял фаску с  граней корпусов:

Первая примерка: платы пока еще держатся на спичечных коробках

Далее пропитал древесину льняным маслом, оно значительно дешевле тикового, но при этом всё равно отлично защищает древесину и проявляет рисунок дерева. Льняное масло дважды вскипятил на плите, после чего обычной кистью нанес на поверхность корпуса. На фото первичная обработка льняным маслом, специально оставил половину корпуса непокрытой,для сравнения:

Продолжаю методично покрывать корпуса маслом, пока оно не начнёт проступать с другой стороны корпуса:

На предыдущем фото корпус покрыт "финишным" слоем масла, когда больше впитывать древесина уже не может и не хочет, через некоторое время он окончательно впитался, после чего я натёр поверхность воском, вот что получилось:

Можно заметить,что при разном освещении корпуса выглядят по-разному, жаль у меня не было бруска красного дерева, говорят, что оно особенно хорошо смотрится после аналогичной обработки..

Кнопки и питание в итоге я вывел внизу, в качестве дополнительной защиты дорожек от случайного замыкания использовал корпус от защитной пленки для какого-то телефона:

В итоге получились вот такие часы, завтра поеду в кузницу делать для них подарочную упаковку и постараюсь добыть там же немного латуни\меди\бронзы для памятной таблички на корпус.

Спасибо за то,что ждали, давали советы, смотрели и тратили на меня своё время, перед тем, как их подарить, сделаю еще один отчёт, как они будут выглядеть в подарочном виде в подарочном ящике.

Спасибо за внимание, на данный момент у меня всё, предыдущие части создания часов, как всегда можно посмотреть в оглавлении, жду ваших комментариев,отзывов, и надеюсь,что кто-нибудь все-таки сделает аналогичные часики,благодаря моему гайду.

Оглавление:
Первый пост
Второй пост: травление плат

Третий пост: сборка компонентов
Четвертый пост: прошивка микроконтроллера

Поскольку всё это делалось фактически с нуля,то вот приблизительный список работ и навыков,которые я освоил в процессе:
Травление плат методом ЛУТ

пайка различных компонентов(SMD,soid,dip и тд)

Программирование микроконтроллеров PIC и их прошивка

Основы деревообработки(фрезеровка,"шкурение",пропитка маслами и покрытие воском)

И прочее, в т.ч. чувствую,завтра буду осваивать гравировку по латуни\бронзе.

Следующий на очереди у меня на данный момент термометр на ин-13, но на данный момент он находится на стадии проектирования, удалось добыть 4 лампы, так что "тираж" будет ограничен.

P.S. чтобы тег "Часы на ГРИ" не пропадал,предлагаю постить туда ваши варианты часов и прочих "ламповых" изделий

Некоторые советы по разработке часов с ГРИ

Увидел, что тема таки жива и интересна. Решил поделится наработками.

Во всех гайдах и примерах, что я нашел, дается готовая схема и прошива без исходников - никакого удовольствия. Лучше жеж изобрести велосипед самому лишний раз. Текст в первую очередь - разработка, а не рецепт. Сначала фотки - что получилось, потом советы.

Источником вдохновения был - как обычно Фоллаут. Дизайн корпуса и особенно индикатора настройки навеян радиолой из This War of Mine.

Вот моя поделка:

Поделка внутри

Вид сверху

Поделка с включенным радио (видно работающий ИН-13)

А теперь мои соображения тезисно:

Радио-часики. Контроллер LPC2134, индикаторы ИН-14 х 6, ИН-13. Корпус - дубовая половая доска. Питание - 12В.

- Я повышающий источник делал на контроллере. Частота ШИМ получилась 50-100 кГц. Вроде все норм, а работает так себе, КПД низкий, цепочку ОС считать лень. Вывод: не надо экономить на МАХ1771, иначе придется с источником долго возится и без осцилла нормального и LC-метра не настроить.

- Питание чисто от ЮСБ - плохая идея. Тока не хватает, жуткие помехи для радио. 12 В это правильно. На край предусмотреть оба варианта.  У меня контроллер, радио и подсветка могут питаться от обеих источников, повышающий источник - только от 12В. Контроллер уж точно, а то перешивать неудобно.

- Контроллер, ИМХО, лучше взять среднего уровня. LPC2134 хороший выбор. В том числе для новичков, т.к. не требует программатора, шьется через УАРТ (то есть через ЮСБ). Через него же (ЮСБ) и выставляется время и прочие настройки. Также в нем уже есть часы реального времени (RTC) с отдельным кварцем и отдельным питанием. На ионисторе емкостью 1,8Ф протикали 10 дней и не сбились, дольше не пробовал.

- Главный вопрос: динамическая или статическая индикация? Я сделал статическую. Плюсы: контроллер не загружен, можно выкрутить большую яркость. Минусы: нельзя легко контролировать яркость каждой цифры (а это красивый эффект), на каждый индикатор свой драйвер и приходится использовать сдвиговые регистры (как видеопамять) - плата индикаторов получается за груженной. Я бы советовал делать как все - динамическую индикацию.

- Трехцветная подсветка снизу просто обязательна. Выглядит замечательно, управляется легко, плавно меняется в течении часа по радуге. Один момент - обратите внимание на нижнюю фотку. Самый левый разряд часов не горит (например если время - 7:00:00), но подсвечен снизу. Днем пофиг, ночью - чуть диссонирует. По - хорошему - надо контроллить его отдельно.

- Больше лампочек! На 1й и 3й фото видно разницу (есть разделитель разрядов) + индикатор настройки на морде.

- Мигающий каждую секунду разделитель разрядов ночью прилично отвлекает, если попадает в обзор. А чуть меняюший яркость - нет.

- Вообще при разработке учитывайте, что неонка или светится или нет. Все регулировки яркости - шим (можно софтовый, на 100 Гц уже мерцания не видно). На самом деле неонки жрут как твари. Ток 1мА при напряжении 150В это на всякий случай 150 мВт. Также у них достаточно ограниченный ресурс - 5000 часов (примерно год непрерывного свечения). У меня они светятся от 20% до 2% времени (ШИМ 10/50 - 1/50). Видно нормально, + ресурс увеличен в 5 раз.

- Фото датчик нужен (на виде сверху он вверху справа). А то ночью слепит / днем не видно. По началу я не ставил, не хотел портить корпус и изменял яркость индикаторов в зависимости от времени суток. Получилось неплохо, но датчик лучше (гости видят как он срабатывает ))). Сам датчик походу советский от приемника пульта от телевизора. Достаточно чувствительный и широкоугольный.

- Разряд секунд. Сомнительная штука,но без них конструкция получается негармоничная (вытянутая вверх) и вообще мелковатая.

- Часики настольные, соотв. нужна функция будильника, соотв. нужен динамик и источник звука. Источник либо ЦАП контроллера, либо УКВ радио. Выбор источника звука - отдельная микросхема-переключатель. На самом деле ЦАП достаточно засран цифровыми помехами и надо с ними бороться, но лень, и мне радио хватает. Динамик и усилитель - 1 Вт, но столько не надо. На самом деле 0,25 Вт вполне достаточно.

- Радио сделано на TDA7021 (174ХА34), настройка выполняется подачей напряжения с ЦАП контроллера на варикап. Тут отфильтроваться проще, настраивается нормально, единственно надо подобрать витки катушечки несложно, но неинтересно. У микросхемы есть выход силы сигнала (RSSI). Его меряет контроллер и мигает лампочкой настройки на морде. Все как в игрушке. Было желание взять какую-нибудь радиву посерьезней, с цифровым управлением, но что-то изящного ничего не попалось на вскидку. Или слонячьи решения для автомагнитол или на рассыпухе (синтезатор отдельно). Для будильника сойдет. Самое красивое решение - сделать на советской сборке КХА058, но у нее не оказалось выхода RSSI.

- Радио чувствительно к помехам. Относить как можно дальше от источников, при разводке предусмотреть место для экрана. Проводки к регулятору громкости - экранированные (хорошо подходит звуко-кабель от СД-РОМа)

- Еще больше лампочек. На морде в щели расположен линейный индикатор ИН-13 (нижнее фото). Также рассматривался ИН-9, он гораздо дешевле/доступней, но чуть короче и не смотрится поз 6ю разрядами. А для 4х - в самый раз. Индикатор включается и отображает уровень звука. Обратите внимание - у ИН13 2 катода! Вспомогательный катод тоже надо тушить, или управлять анодом.

- Жрет ИН13 еще больше - до 5 мА (по 160В !!!) Даже греется! Вот тут природу обмануть не получилось - ШИМ не проканает! Даже 45/50! При попытке модуляции по трубке начинают плавать облачка светящегося газа. Звучит прикольно, но выглядит ущербно. Есть подозрение, что ИН-9 будет вести себя приличней, т.к. у нее нет запального катода.

- Термометр (на DS1821) штука простая и требует всего 1 ножку контроллера, но если расположен на плате в закрытом корпусе - показывает значительно больше комнатной температуры и очень инертен. Надо выносить за корпус.

-Корпус делал не сам. Нарисовал чертеж и через нет нашел нормального армянского (я из Ростова н/Д) рукожопа-древоточца. Корпус стал 1200р работа + 500р материалы (доска дуба / лак / морилка). Особенностью корпуса является малый зазор между крайней лампой и боковой стенкой - смотрится лучше. Динамик закрыт крашеной той же морилкой тряпкой.

Ну, както так.

Всем привет.

Наконец-то появилось время скомпоновать и выложить следующую часть гайда по превращению кучи мелочевки в часы на ГРИ.

Нам понадобится:

PIC16F628 - 1 шт - dip
DS1307 - 1 шт - soic
BU2090 - 1 шт soic
MAX1771 - 1 шт dip 
DS18B20 - 1шт
DS32KHz - 1шт dip

7805 - в большом корпусе - 1шт
MPSA42 - 6 шт
MPSA92 - 6 шт
1N4148 - 20 шт
UF4007 - 1шт
полевой транзистор 6N60 или 11N80 или 4N50 - 1 шт корпус типа TO
стабилитроны на 4,7v и 24v - по 1 шт типа bzx55c24 и bzx55-c4v7
кварц часовой 37,768 - 1 шт
керамический резонатор 3х ногий 10МГц - 1 шт или кварц 10МГц + 2 кондюка на 30pF

резисторы в SMD-корпусе 1206 или 0805

472 - 4,7к - 30шт
103 - 10к - 40шт
105 - 1м - 10 шт
1R0 - 1 Oм 10шт

конденсаторы
0,1 мкф - 5шт(SMD)
100х16 - 7 шт
470х16 - 1 шт
10х250 - 1шт

подстроечный резистор 10к 

дроссель 220 или 330 или 470 мГн, не меньше 0,5A - 1 шт
разъем под батарейку 2032 - 1 шт
панельку 18pin - 1 шт
блок питания 12В,1А с разъемом - шт
кнопки - 3шт.                                                                                                                                                  

Ну и собственно сами лампы. Без ламп и блока питания этот набор в солнечном Новосибирске стоит примерно 1500р, я брал на 2 комплекта+ часть резисторов у меня уже была, поэтому я уложился в 2508р. Дроссели(на фото 2 одинаковых штуки почти по центру) мне достались четырехногие,хотя рассчёт был на двуногих, посоветовавшись с компетентными товарищами лишние ноги я откусил. Лишними считаются ноги, к которым не подходит намоточная проволока(это видно,если посмотреть на то,где начинается и где заканчивается катушка).

Список лучше распечатать и принести в магазин радиотоваров, продавцу будет проще понять что вы от него хотите.

Так выглядит тысяча рублей мелочью...

Analyzing schematics..

В принципе всё понятно из этой схемы.

 Мне, как человеку, столкнувшемуся с подобным практически впервые было нихрена не понятно. Через какое-то время,правда осознание всё-таки пришло, но 100% уверенности в том, что по схеме все смогут собрать плату у меня нет.

Готовим рабочее место: до того,как у меня появилась эта расчудесная паяльная станция, я паял обычным паяльником за 120р. Флюс-гель и припой можно купить в тех же радиотоварах.

Если вкратце описать процесс пайки,то делается это так: поверхность для пайки обезжиривается и очищается от окислов,жало паяльника очищается от всего лишнего тычком во влажную губку. На поверхность наносится флюс, на жало собирается немного припоя, прикладываем паяльник с припоем к паяемой поверхности и припой ловко растекается по ней. Подробнее можно почитать например здесь: http://ydoma.info/kak-payat-payalnikom.html

По окончании пайки остатки флюса смываются,например,спиртом. Для начала лучше на чем-нибудь потренироваться,провода попаять-полудить,тем более что они понадобятся для перемычек.

Соблюдайте полярность, расположение ножек и убеждайтесь,что случайно не спаяли несколько дорожек сразу и всё получится.

Начнём с перемычек,иначе потом туда будет просто не подлезть. Я брал обычный медный провод, подойдут провода от сигнализации, витая пара и т.д. На фото снизу обозначено расположение перемычек, они подпаиваются к соответствующим дорожкам с другой стороны платы.

В итоге должно получиться что-то такое

Вообще я начинал паять с крупных элементов, т.к. рассчитывал заодно и потренироваться на них перед пайкой мелких (и оттого страшных) SMD и SOIC корпусов. С первым комплектом не удержался и начал сразу паять лампы,

это было не то чтобы большой, но всё-таки ошибкой,т.к. в последствии они будут мешать, лучше припаивать их в самом конце. Второй комплект паял уже в таком порядке: сначала перемычки,потом компоненты с верхней стороны платы, потом компоненты с нижней стороны платы, потом лампы. И эта последовательность на мой взгляд наиболее верна.

В итоге должно получиться что-то такое:

Обратите внимание на "лесенку" между дырками для второй и третьей лампы, туда нужно впаять гирлянду из стабилитрона 24v и пачки диодов 1N4148. В верхнюю дырку одной ногой(анодом,плюсом) впаивается стабилитрон, в оставшиеся дырки также плюсом(анодом) впаиваются диоды,к  висящей ноге стабилитрона(минусу,катоду),припаиваются катоды диодов.

Получается такая гирлянда:

Пора заняться другой стороной платы:

вроде ничего подписать не забыл, если что-сверяйте по схеме 

После пайки кисточкой со спиртом смываем остатки флюса и припаиваем лампы. У ламп нога, обозначающая анод помечена белой точкой, эта нога втыкается в нижнюю дырку на плате,остальные ноги располагаются соответственно.

В итоге получается что-то такое,останется припаять питание и прошить микроконтроллер, после чего можно будет озадачиваться изготовлением корпуса. На сегодня всё, если надписи на картинках не читаются-обращайтесь,вышлю более крупный вариант. Вроде ничего не забыл.

пост про травление здесь:

http://joyreactor.cc/post/1804212

Спасибо SLvik за схему,рисунок дорожек и прошивку.