Автор: shaman.hex
Опубликовано 20.10.2024
Создано при помощи КотоРед.

Очередные, но такие ламповые NIXIE-часы.

Поскольку в 2023 году у отца планировался юбилей, а в ноябре 2022 мне удачно палась в руки партия свежевыпаяных газоразрядных индикаторов (они же ГРИ). Дальше идея подарка родилась сама собой - часы на ГРИ, поскольку более «лампового» подарка придумать сложно.

Требования были сформулированы следующие:
- 4 разряда с точкой между ними
- Независимая подсветка разрядов и основания (судя по другим проектам, даёт классную атмосферность)
- Часы (всё честно с отдельной микросхемой RTC и независимым питанием часов)
- Таймер (обратный отсчёт заданного времени со звуковым оповещением)
- Секундомер
- Настройка по Bluetooth (в идеале своё приложение для взаимодействия с часами)
- Режим «электронные кубики» (генератор случайных чисел)
- Работа от батареи не менее 2-3х часов, чтобы можно было брать с собой для игры в настольные игры с зарядкой по USB Type-C (на дворе 21 век всё-таки).
- Прошивка Arduino-совместимая, если проект захочется будущем сделать открытым.

Проект точно один из самых сложных, которые я когда-либо делал. За основу брал проект AlexGyver'а. На одну плату даже с учётом 2х стороннего монтажа уместить всё было нереально, поэтому разделил на 2 платы, материнскую и интерфейсную с индикаторами. Платы соединяются через штыревые соединения PLS/BLS, так называемые «расчёски». Для зажигания индикаторов была взята упрощенная схема DC-DC преобразователя, которая из 5 вольт делала 195 для питания индикаторов. Центральный микроконтроллер ATMEGA128-16AU, микросхема часов реального времени DS1307Z, Bluetooth реализован на микросхеме CH9141K (Bluetooth-UART converter), контроллер зарядки аккумулятора на TP4056 с DW01A+FS8205A для защиты от переразряда, подсветка на адресный светодиодах 5050 с протоколом WS2812B, ну а USB на знаменитой CH340C.

Итоговая схема получилась следующей:

Вторая плата просто интерфейсная для подключения индикаторов:

Далее было много отладки. Платы изготавливались в Китае, в целом потребовалось 3 ревизии, пока наконец не заработало как надо.

Фото в процессе:

Проектирование корпуса выполнялось по технологии 3D моделирования, когда сначала по цифровым 3D-моделям полностью проектируется корпус и все детали. И только после этого приступаем к изготовлению.

Дальше корпус предварительно был напечатан на 3D-принтере, проверены посадки и собираемость, а затем уже фрезерован из цельного бука, медной пластины и прозрачного пластика, чтобы дно было полупрозрачное для подсветки. Это уберегло от ошибок. Потому что медная пластина соответствующей толщины и размеров стоит существенных денег.

В итоге подарок родился:

Буду рад ответить на вопросы и услышать конструктивную критику. В плане проетирования печатных плат опыта у меня не очень много.

Все вопросы в Форум.