SDNC - Single Digit Nixie Clock

Ooit, in een ver en grijs verleden heeft een klasgenoot mij een nixiebuisje gegeven (Nogmaals dank, Joël!). In een iets minder ver verleden heb ik daar een nixieklok mee gemaakt. Op deze pagina laat ik zien hoe deze klok in elkaar zit en hoe 'ie werkt.

Wat is een nixiebuisje?

Een nixiebuisje is een neonlampje, met elektrodes in de vorm van cijfers. Deze cijfers lichten neon-oranje op als je een gelijkspanning aansluit. De cijferelektrode die op moet lichten wordt dan verbonden met de negatieve voedingsaansluiting. De andere elektrode van de buis is gaasvormig, en wordt verbonden met de positieve voedingsaansluiting. Als je dan door het gaas kijkt zie je het cijfer oplichten. Zie foto, hierop licht de 4 op. De gebruikte spanning verschilt per buis, en is in geval van de B-5750 zo'n 170V. De stroom dient ook begrensd te worden, dit wordt gedaan met een weerstand in de anode (positieve aansluiting). In geval van de B-5750 op 170 - 180V is dat 10K. Om de juiste elektrode op het juiste moment met de negatieve voedingsaansluiting te verbinden bestaan handige driver-IC's, de KM155ID1 (Russisch) of de Europese variant ervan, de 74141. Hiervan bestaan een aantal varianten, sommigen hebben overrange blanking en geven getallen boven de 9 dus niet weer, de buis is dan uit. Andere beginnen dan weer opnieuw bij 0. In SDNC zit een Europese variant zonder overrange blanking. Door het driver IC kun je een nixiebuis aanturen door 4 pinnetjes hoog (5V) of laag (0V) te maken, de 4 pinnetjes geven dan de binaire waarde aan die (decimaal) op de buis moet worden weergegeven. De driver schakelt dan de 170V, terwijl je aanstuurelektronica gewoon op 5V kan werken. De buis zelf heeft een ontsteekspanning en een brandspanning, er zal dus niet constant 170V over staan.

Schema's

Helaas, die heb ik niet. Je kunt aan de hand van de code ongeveer uitvissen hoe alles aangesloten zit. Of proberen uit dit stuk tekst te halen hoe alles zit. Voor niet-technische mensen is dit stuk tekst waarschijnlijk minder interessant.
Van de voeding heb ik wel een schema (maar de voeding is dan ook niet door mij ontworpen).

Dit is een schakelende voeding. De NE555 zorgt ervoor dat de stroom door de spoel telkens onderbroken wordt. (Schakelt telkens de spoel aan/uit, vandaar: schakelende voeding) De spoel bouwt in de tijd dat er wel stroom loopt een magnetisch veld op, de hierin opgeslagen energie moet weer weg op het moment dat er geen stroom meer loopt. De spanning over de aansluitingen van de spoel loopt dan flink op, en via de diode wordt hiermee een condensator opgeladen. Door middel van de potmeter is in te stellen hoe hoog de uitgangsspanning is. Met deze spanning wordt de nixiebuis gevoed (via 10K zit de uitgang van deze voeding aan de anode van de nixiebuis, de kathodes v.d. buis zitten aan de nixiedriver). De ingangsspanning voor deze voeding is 12V. Vanuit deze 12V wordt dmv. een 78l05 5V gemaakt voor de PIC16F628 die de klok bestuurd. De PIC16F628 is verbonden met een TSOP1736 voor ontvangst van IR signalen, een DS1307RTC om de tijd bij te houden, een aantal LED's (via 1K8, de PIC sourced, leds dus naar GND) en natuurlijk de nixiedriver. De backup-batterij van de DS1307 is een 1F/5.5V condensator, welke geladen wordt via 3 diodes vanuit de 5V (3*0,7=2,1 5-2,1=2,9V, prima spanning als je een 3V backup-batterijtje vervangt). Let wel op dat niet elke 1F condensator zo geladen kan worden, bij de meeste zal ook een weerstandje in serie nodig zijn, bijvoorbeeld 470 of 560 Ohm. Bij deze condensator zit dat weerstandje "ingebouwd". (Lees: deze condensator heeft een beroerd hoge ESR).

Code

Die heb ik wel: PICBASIC. Of direct de HEX voor in de 16F628A.

Werking

In dit filmpje geef ik uitleg over de werking van SDNC:

In dit filmpje wordt nog wel de oude afstandsbediening gebruikt. In de nieuwe code (zie boven) zijn de knoppen dus anders. Mocht je met PICbasic om kunnen gaan dan kun je het zelf wijzigen. In de nieuwe code word de afstandsbediening van een Philips videorecorder gebruikt: de tijd instellen met "record" (was: mute), de cijfertoetsen om de tijd in te voeren (ongewijzigd), en "select" om het volgende digit te selecteren (was: "CH*P.C.").

Meer informatie

Deze nixieklok in Show Your Projects op Circuitsonline.net
Sinds die post is er nog wat aan veranderd: de behuizing zit beter dicht (ivm. de 170V), de FET in de voeding is voorzien van een krimpkousje (ter isolatie) en de code is iets aangepast voor een andere afstandsbediening. Het is nu de afstandsbediening van een videorecorder ipv. een universele afstandsbediening ingesteld als TV- afstandsbediening. Ook gaat voeding nu netjes via een voedingsplugje en niet simpelweg met 2 draadjes. De klok heb ik na deze aanpassingen aan mijn vader cadeau gegeven. (Dus ook namens hem bedankt, Joël!)

meer foto's

binnenste van Single Digit Nixie Clock
intern.

Overzichtsfoto Single Digit Nixie Clock
overzichtsfoto.


Om deze pagina te kunnen printen, zonder de rest van de frameset, voeg &print toe aan de URL, of klik deze link: print. Kleur wordt als het goed is genegeerd (spaart inkt). Zoniet: stuur me a.u.b. even een (liefst niet al te boos) mailtje en ik pas het aan.