Sonntag, 23. November 2014

Wortuhr

Wortuhr (50x50cm)


Angeregt von http://www.christians-bastel-laden.de/ war es nun an der Zeit für eine Wortuhr.

Allerdings wurde die Elektronik nicht auf einer Lochrasterplatine aufgebaut, sondern auf einer selbst gemachten doppelseitigen Platine.


Die Platinen wurden mit der Foto-Positiv-Methode hergestellt. Zum Belichten nahm ich wieder meinen Gesichtsbräuner.

Für die LED-Matrix habe ich ebenfalls eine Platine geätzt (oder besser gesagt gleich 2 Stück).



Diese Platinen habe ich einfach mit Klebeband maskiert und dann mit Natriumpersulfat geätzt.

Hier ein Foto vom Ätzvorgang. Die Größe der Platinen (350x350mm) machte das Ätzen nicht gerade leichter.


Nun ging es an das Bestücken der Platinen.

Wie man erkennen kann, verwende ich anstatt des RBBB einen Arduino Nano (gekauft bei DX.com.


Leds sind von hier
Leds von DX.com

Zum Querverbinden habe ich den Draht von einem "wire pen" verwendet. Dieser ist einerseits isoliert, aber andererseits durchlötbar.

Hier alles bereits fertig verlötet. Inkl. DCF77 Empfänger und den Tastern.


Nach dem Aufspielen der Software folgte ein erster Test.


Nun ging es daran, die Unterteilungen der einzelnen Buchstaben anzufertigen.
Ich habe schwarzes Papier verwendet.


Hier mal testweise die aufgelegte Frontplatte.

Da ich als Frontfolie eine gedruckte Folie nahm, war ich aber mit der Leuchterscheinung noch nicht ganz zufrieden. Die Folie war nicht wirklich lichtdicht.
Abhilfe brachte folgendes:
1. Zwischen den Buchstaben auf der Folie zusätzlich schwarzes Klebeband und
2. Matte Klarsichtfolie zwischen den Leds und der Frontfolie.

Sieht doch gleich viel besser aus (in echt sieht es noch besser aus)

Den LDR (für die automatische Helligkeitsregelung) habe ich am Rahmen nach oben hin eingebaut.
Die Taster Richtung Rückseite (d.h. man muss den Rahmen von der Wand weg halten um die Taster zu erreichen).

Es gibt verschiedene Software-Versionen.
Hier ein Video von einer mit Matrix-Übergangseffekt.

Das Innenleben war hier allerdings noch nicht ganz fertig, daher ist das Erscheinungsbild (Beleuchtung der Buchstaben) noch nicht ganz ideal.

Samstag, 23. Juni 2012

Nixie Uhr

NIXIE Uhr


Auf Basis eines Arduino MicroControllers.

Arduino Uno:
(soll später durch einen Arduino Nano ersetzt werden).

Als Zeitgeber dient ein RTC-Modul (DS1307)



Schaltplan


Der Schaltplan stammt von


Platinen herstellen.

Die Platinen wurden selbst hergestellt. Als Anregung wurde die Platine von
herangezogen und das Layout leicht abgeändert. (Netzteil- und Treiberplatine getrennt)




Netzteil (bereits gespiegelt)


Treiberplatine (bereits gespiegelt)


Röhrenplatine
Maskiert wurde  mit der Toner Transfer Methode.
Als Papier wurde das Trägerpapier von Selbstklebeetiketten verwendet.
Gedruckt wurde mit einem Brother HL 2030 Laserdrucker, und das ganze wurde dann mit einem Bügeleisen auf die Platine aufgebügelt.

1. Versuch
noch nicht sehr gut

Endgültiges Ergebnis:
kleinere Fehler wurden mit einem Edding-Stift bzw. einem Overheadstift ausgebessert.


Jetzt wurde geätzt.

1. Versuch mit Eisen-III-Chlorid bei Raumtemperatur
Notwenidge Ätzzeit ca. 12 Minuten.

2. Versuch mit Eisen-III-Chlorid bei ca. 45°C --> Ätzzeit ca. 5 Minuten

Das Ätzen konnte ich glücklicherweise in der Arbeit erledigen. Dort haben wir die nötigen Chemikalien und diese werden danach auch fachgerecht entsorgt.

Ergebnis (Röhrenplatine)

Anschließend wurde die Platine gebohrt und tauchverzinnt.
(Netzteil und Treiberplatine)
Wie man sieht, habe ich je 2 Stk. angefertigt. Nur zur Sicherheit falls etwas schief geht.

Nixie Röhren

Zwischenzeitlich sind auch die Nixieröhren eingetroffen. Es handelt sich dabei um russische IN-8 Röhren.

In-8 Nixie-Röhren zeigen Ziffern von 0-9. Insgesamt sind 6 Stk. erforderlich (hh.mm.ss).
Andere Röhren wie z.B. IN-18 sind zwar größer und schöner, aber leider sehr teuer.

Aussehen der Uhr

Die Uhr soll ca. so aussehen.

Der Mittelteil besteht aus einem gebogenem Edelstahlblech, welches ich glücklicherweise ebenfalls in der Arbeit anfertigen konnte.



Bestücken der Platinen


Nachdem die Elektronikbauteile eingetroffen sind, konnten die Platinen bestückt werden.
Die Bauteile wurden bei http://www.conrad.at bestellt. Die Stückliste stammt wieder von Arduinix.com


Röhrenplatine mit blauer LED-Beleuchtung



Netzteilplatine


das Netzteil liefert die benötigte Spannung von ca. 200Volt (abhängig von der jeweiligen Röhrentype)
Eingangsspannung 9V DC, Ausgangsspannung 200V DC


Jetzt kann man mal die Nixie-Röhre ausprobieren.
Sieht doch schon ganz gut aus.


Jetzt werden noch die Röhrenplatine und die Treiberplatine vervollständigt
Da ich nur eine einseitige Platine hergestellt habe, müssen einige Verbindungen mit Kabeln gemacht werden.
Da mir beim Erstellen der Platine ein kleiner Fehler unterlaufen ist, musste ich nachträglich auch noch etwas ändern.
Ich hatte nähmlich den Röhrensockel nicht spiegelbildlich erstellt.

Als nächstes kommt der Zusammenbau und die Programmierung des Arduino.


Zusammenbau

 Die Platinen wurden verkabelt und mit Heisskleber aneinander geklebt.
Als Distanzstücke habe ich scharze Kunststoffprofile verwendet.
Das ganze wurde dann noch auf ein Holzbrett geklebt.

Programmierung

Das Programm ist aus mehreren Einzelteilen zusammen gefügt worden.
Ein Großteil des Codes stammt von Arduinix.com, und ich habe die Echtzeitfunktion hinzugefügt.
Das Einstellen der Uhr wird per PC gemacht.

Nach einigen Versuchen und mehreren Stunden Fehlersuche funktionierte es endlich.



Zwischenzeitlich ist auch der Arduino Nano eingetroffen.

Folglich wurde dann der Arduino Uno gegen den Nano ausgetauscht.
Im Vordergrund gut zu erkennen, das RTC-Modul.


Als Stromquelle verwende ich ein Steckernetzteil mit 9VDC und 600mA

Gehäusebau

Ursprünglich sollte das Gehäuse ja aus Edelstahl bestehen, aufgrund der einfacheren Bearbeitung entschied ich mich dann aber dafür, Balsaholz zu verwenden.

Ich  habe das Gehäuse um die Platinen herum gebaut.
Die Ecken schön abgeschliffen und dann das ganze mit mattem Klarlack lackiert.




Auf der Rückseite erkennt man:
* den Stecker für die Stromversorgung
* den Schalter um die blaue LED-Beleuchtung aus- und ein zuschalten
* ein kleines Türchen hinter dem sich der USB-Anschluss verbirgt.



Fertig!

Und so sieht das ganze aus.

Wenn ich noch etwas zeit habe, werde ich mich damit beschäftigen im Programmcode
die sog. Cathode Poisoning Prevention (Slot Machine Effect) hinzu zu fügen.

Und so sieht es bei Nacht aus.


So, mittlerweile habe ich auch die sog. Cathode Poisoning Prevention implementiert.
Alle 30 Minuten werden alle Elemente durchgeschaltet.

Warnung

Die Nixie-Röhren arbeiten mit Spannungen um die 200 Volt!
Falls Ihr ähnliche Dinge bauen möchtet seit also vorsichtig!