Fahren zwei Nixie Rohre mit einem Arduino über ein Schieberegister und zwei SN74141s.

9 Schritt:Schritt 1: Theory Schritt 2: Holen Sie sich das stuf Schritt 3: Einrichten Schritt 4: Verdrahtung der Nixie-Röhren Schritt 5: Verdrahtung der Chips Schritt 6: Der Code Schritt 7: Stellen Sie sicher, es ist VOR dem Anschließen der Hochspannungsleitung arbeiten Schritt 8: Anschließen der HV an die Nixie-Röhren Schritt 9: Fehlersuche

Nixie Röhren sind wirklich cool aussehende und sind immer sehr beliebt für ihre 'retro' Look. Zwar gibt es eine Reihe von Tutorials gibt über die Verwendung Nixieröhren und einige nette abgepackte Einheiten (siehe diese Netten von ogi Lumen und ArduiNIX ) Ich hatte nicht eine einfache Anleitung, läuft sie mit einem Schieberegister wie das SN74HC595 gesehen. Dies würde die minimale Anzahl von Arduino Pins verwenden, da es als ein serielles Gerät laufen. Ein weiterer netter Zusatz ist die Verwendung der SN74141 BCD zu Dezimal-Decoder / Treiber-Chip. Dieser Chip ermöglicht die direkte Kontrolle über die Nixie-Röhren von den Schieberegistern ohne die Verwendung von einzelnen Transistoren für jede Ziffer. Ein weiterer Vorteil der Verwendung Schieberegister ist, dass zusätzliche Paare von Nixie Röhren können ohne Verwendung von mehr Arduino Ausgangspins hinzugefügt werden. Sie gerade bekommen Daisy auf den ersten Satz verkettet.

WARNUNG: Nixie Rohre erfordern eine Hochspannungsversorgung, in der Regel 150 bis 180 Volt. Das ist genug, Spannung, Sie zu verletzen. Bitte stellen Sie sicher wissen, was Sie tun.

Hinweis: bitte lassen Sie mich wissen, dass Tippfehler / Fehler / Kommentaren wissen, damit ich weiterhin diese Instructable verbessern.
Ich würde auch schätzen, wenn Sie für mich an dem Wettbewerb stimmen würde. Vielen Dank.

Schritt 1: Theory

  1. Arduino Code definiert eine Byte (acht Bits) auf der Grundlage der Code geschrieben.
    Dieses Byte wird dann seriell in das Schieberegister übergeben.
    Das Schieberegister verwendet dann das Byte zu jedem der acht Stifte entweder hoch oder niedrig eingestellt (aka Seriell-zu-Parallel-Wandlung). (Eine nützliche Tutorial Verwendung von Schieberegistern mit Arduinos gefunden werden kann hier )
    Diese acht Stifte sind an die Eingangsstifte (jeweils vier) auf den zwei 74141-Chips verbunden ist.
    Die 74141-Chips lesen Sie die vier Bits als ein Code, welcher der Zahlen auf der Nixie-Licht definiert. Siehe Datenblatt für die Codes)
    Ein Nixie arbeitet, indem er eine Hochspannung (typischerweise 150 bis 180 Volt) an der Anode befestigt ist. Jedes der Filamente ist mit der Anode verbunden ist und jeder eine getrennte Kathode. Bei einer Anzahl Kathode mit Masse verbunden ist, fließt Strom durch die Ziffer und es leuchtet).
    Die 74141-Chip ist entworfen, um das Vier-Bit-Code, um einen seiner zehn Pins mit Masse verbunden zu interpretieren. Die 10 Kathoden der Nixie an diese Pins verbunden. Wenn einer dieser Stifte wird mit Masse verbunden ist, leuchtet diese Nummer. Die 74141 ist speziell zu handhaben die Nixe Hoch voltages.The Gleiche könnte mit einer Reihe von Transistoren durchgeführt werden, aber der 74141-Chip nur vereinfacht die Dinge.

Schritt 2: Holen Sie sich das stuf

  1. Fahren zwei Nixie Rohre mit einem Arduino über ein Schieberegister und zwei SN74141s.
    Sie benötigen Folgendes:
    Ein Arduino Entwicklungsboard von etwas Art. Ich bin mit einem Freeduio von NKC Electronics
    Zwei IN-12b Nixieröhren mit Buchsen (Ich fand einige auf eBay )
    Zwei SN74141 BCD-Chips (oder die Sowjetäquivalent; K155ID1, auch von eBay, siehe oben)
    Eine SN74HC595N Schieberegister (sehr häufig, zB Adafruit )
    Eine Hochspannungsversorgung für die Nixie Röhren (Ich habe diese ein , siehe Bild)
    Ein 12-Volt-Stromversorgung für die Hochspannungs-Strom, habe ich eine 12-Volt-Steckernetzteil.
    Zwei Strombegrenzungswiderstände, eine für jede Nixie. Ich habe eine 1 Watt 4,7 kOhm.
    Ein Steckbrett und einige Brücken

Schritt 3: Einrichten

  1. Fahren zwei Nixie Rohre mit einem Arduino über ein Schieberegister und zwei SN74141s.
    Sie wollen um das Schieberegister in der Mitte der Steckbrett und die zwei 74141-Chips auf beiden Seiten davon zu platzieren. Ich habe eine Montage vor Ort zu meinem Steckbrett, um den Arduino halten aufgenommen. Es muss nur in der Nähe zu sein.
    Montieren Sie die Hochspannung (HV) Stromversorgung per ihren Richtungen. Der Grund für die HV Versorgung muss gemeinsam sein Arduino und dem Rest der Schaltung. Halten Sie die HV Linie weg von der normalen Fünf-Volt-Stromleitung oder schlechte Dinge passieren. Bitte alle die Warnung mit HV Netzteil zugeordnet lesen und denken Sie daran, dass dies genug Spannung, um Sie zu verletzen.

Schritt 4: Verdrahtung der Nixie-Röhren

  1. Fahren zwei Nixie Rohre mit einem Arduino über ein Schieberegister und zwei SN74141s.
    Auf der Unterseite des Nixie Buchse jeder der Leitungen ist nummeriert. Lötmittel 4-6 "führt auf jede dieser Verbindungen (man kann Stift 12, da es nicht zu gewöhnen ignorieren.) Man beachte, dass der Sockel eine Aussparung in sie nahe einem Stift.
    Identifizieren Sie auf der Nixie-Stift ein. Mit Blick auf die Oberseite des Rohres wird die Zahl 3 an der Spitze. Pin 1 ist bei etwa 05 Uhr beim Halten der Nixie mit der Ziffer 3 aufrecht. Auf meinem Röhren wurde dieser Stift weiß, es zu differenzieren gemalt.
    Legen Sie die Nixie in den Steckplatz, Pin 1 ist in der Nähe der Kerbe in die Steckdose stecken.
    Schließen Sie die Leitungen 11, um 11 Zeilen der Steckbrett in der Nähe von einem der 74.141 Chips.
    Wiederholen Sie dies für den zweiten Nixie.

Schritt 5: Verdrahtung der Chips

  1. Fahren zwei Nixie Rohre mit einem Arduino über ein Schieberegister und zwei SN74141s.
    Es gibt eine Menge von Jumpern, die angeschlossen werden müssen. Das Diagramm zeigt die Anschlüsse. Die D-Eingänge auf der linken Seite finden Sie Verbindungen zu den digitalen Stiften des Arduino. Ich habe die Vcc und Masse-Pins auf dem Arduino, um die VCC und GND-Busse auf dem Steckbrett zu versorgen. Beachten Sie, dass alle drei Chips benötigen 5 Volt und Masseverbindungen.
    Ich entschied mich, Jumper zu verwenden, um eine Verbindung mit Slots auf dem Steckbrett und dann Verbinden dieser Steckplätze zu den Nixie Röhren öffnen. Alternativ können Sie einfach verbinden die Leitungen von den Nixie Röhren direkt an die Ausgangsstifte an den 74.141 Chips.
    Pin 1von jedem Nixie ist die HV Anode, nicht nichts verbinden das nicht.
    Man beachte, dass die Anzahl auf jedem der grünen Linien angrenzend an den Chip ist der PIN-Nummer für diesen Chip. Beachten Sie, dass sie in der Regel nicht, um so Ihre Verkabelung wird viel komplizierter, als diesem Diagramm sehen. (Siehe hier für die Bestimmung Pin-Nummern).

Schritt 6: Der Code

  1. Der Code wurde entwickelt, um einfach sicherzustellen, dass alles funktioniert. Denn es macht nicht Zahl von 0 bis 99 und zeigt diese Werte auf den Nixieröhren. Die in das Schieberegister gesendet Byte besteht eigentlich aus zwei Vier-Bit-Segmente, die jeweils 74.141 Chips, welche Zahl zu leuchten erzählen. Aus diesem Grund ist jede der 100 möglichen Ausgänge eine deutliche Binärzahl. Unter Ausnutzung dieser I berechnet die dezimale Entsprechung jedes dieser 100 Byte und ein Array, das die Dezimalstelle 0 konvertiert eingestellt - 99 Wert an das entsprechende Byte. So ist alles, was man tun muss, um den Code mit einer zweistelligen Zahl (die Variable 'x') bereitzustellen, und es wird angezeigt.
    Ich habe einige Serial.print enthalten Befehle, um sicherzustellen, dass es alle Arbeiten.

    / * Eine Skizze zu zwei Nixieröhren mit zwei SN74141 BCD-Chips und eine einzige SN74HC595N Schieberegister fahren
    aus den Tutorials auf Adafruit.com und arduino.cc entwickelt
    die Skizze zwei Nixieröhren veranlassen, von 0 bis 99 zu zählen, aber Sie können es ändern, um jede zweistellige Zahl zu schaffen und haben die Nixie anzuzeigen
    Jeff Glans 2013
    Erschienen in die Public Domain

    * /
    // Bis die Stifte für die Kommunikation festgelegt mit dem Schieberegister
    int Verriegelungsstift = 8;
    int clockPin = 12;
    int dataPin = 11;
    int x; // Eine Zählvariable erstellen

    // Gibt ein Array, Dezimalzahlen für das Senden zu dem Schieberegister entspricht einer geeigneten Byte erzeugen
    Chartable int [] = {0,128,64,192,32,160,96,224,16,144,8,136,72,200,40,168,104,232,24,152,4,132,68,196,36,164,100,228,20,148,12,140,76,204,44,
    172,108,236,28,156,2,130,66,194,34,162,98,226,
    18,146,10,138,74,202,42,170,106,234,26,154,6,134,70,198,38,166,102,230,22,150,14,142,78,206,46,174,110,238,30,158,1,129,
    65,193,33,161,97,225,17,145,9,137,73,201,41,169,105,233,25,153};

    Byte-Nixen = 255; // Initiieren die Byte in dem Schieberegister gesendet werden, und stellen Sie die leere Nixen

    Leere setup () {
    pinMode (Verriegelungsstift, OUTPUT);
    pinMode (dataPin, OUTPUT);
    pinMode (clockPin, OUTPUT);
    Serial.begin (9600);
    }

    Leere Schleife () {
    Nixen = 255; // Ein leeres Byte erstellen
    updateShiftRegister (); // Die leere Byte an das Schieberegister senden
    Verzögerung (500);

    for (x = 0; x <100; x ++) {// zählen von 0 bis 99
    Nixen = Chartable [x]; // In ein Byte zu übersetzen, um zu dem Schieberegister senden

    updateShiftRegister (); // In das Schieberegister senden
    Verzögerung (500);

    Serial.print ("x =");
    Serial.println (x);
    Serial.print ("Nixen =");
    Serial.println (Nixen);}
    }
    // Der Prozess des Sendens eines Bytes in das Schieberegister
    Leere updateShiftRegister () {
    digital (Verriegelungsstift, LOW);
    shiftOut (dataPin, clockPin, LSBFIRST, Nixen);
    digital (Verriegelungsstift, HIGH);
    }

Schritt 7: Stellen Sie sicher, es ist VOR dem Anschließen der Hochspannungsleitung arbeiten

  1. Fahren zwei Nixie Rohre mit einem Arduino über ein Schieberegister und zwei SN74141s.
    Ein einfacher Test besteht darin, den Code in Ihre Arduino laden und die Serien Monitor, um sicherzustellen, es tut, was Sie erwarten. Dies wird nicht wirklich sagen, nichts über den Ausgang 74141 jedoch. Was ich tat, war connect 10 LEDs auf die Ausgangspins von jeweils 74.141 bis 5 Volt über einen 100 Ohm-Widerstand. Wenn Sie das tun, was Sie sehen sollten, ist ein Satz von LEDs zählen die, die Ziffern und die andere das Zählen der zehn Ziffern. Sie können auch mit einem Multimeter, um sicherzustellen, jeder der Ausgangspins wird heruntergezogen in regelmäßigen Abständen, die ein wenig komplizierter und nicht als grafische wie die LEDs ist.
    Sobald Ihr davon überzeugt, dass es funktioniert wie erwartet, es ist Zeit zum Anschluss von bis der Saft (sicherstellen, dass Sie zuerst die LEDs entfernen, da sie eine Route für 180 Volt Masse zur Verfügung stellen).

Schritt 8: Anschließen der HV an die Nixie-Röhren

  1. Fahren zwei Nixie Rohre mit einem Arduino über ein Schieberegister und zwei SN74141s.
    Ich fand die harte Tour (durch das Verbrennen von zwei 74.141 Chips und einem ATMega328 Chip), dass einige Hochspannungsversorgungen benötigen einen Strombegrenzungswiderstand. Wenn Sie das Netzteil verwenden, habe ich ein 4.7k Ohm 1 Watt Widerstand sollte gut funktionieren. Einige Netzteile sind in Begrenzungswiderstände gebaut. Wenn Sie können nicht sagen, es ist besser als Nachsicht.
    Schließen Sie das Stromkabel an HV jedes der Anodenstiften (Pin 1) durch den Strombegrenzungswiderstand GEFAHR:. Das ist ziemlich hohe Spannung, stellen Sie sicher wissen, was du tust!
    Ich fand den besten Weg, dies zu tun war, haben die Arduino Sketch bereits ausgeführt, aber mit dem HV Netzteil nicht angeschlossen. Schließen Sie die HV Leitung zu den Nixie Röhren, bevor Sie das HV Netzteil. Überprüfen Sie alle Verbindungen und dann in den Netzstecker. Dies wird Schock für das System zu minimieren, wie es dauert ein wenig für die Stromversorgung zu kommen an die Macht. In umgekehrter Reihenfolge zum Ausschalten.
    An diesem Punkt sollten Sie sehen, die beiden Nixie Röhren Zählen von 0 bis 99.

Schritt 9: Fehlersuche

  1. Sind die Nixie-Röhren überhaupt beleuchtet?
    -Wenn Nicht, sind Sie sicher, dass sie mit Strom versorgt? Die Spannung an Pin 1 sollte mindestens 150 Volt betragen.
    Werden die Rohre beleuchtet, aber nicht zu zählen?
    - Wenn alle Zahlen beleuchtet werden Sie wahrscheinlich ein Erdschluss irgendwo.
    - Wird nur eine Zahl leuchtet, aber nicht zu ändern überprüfen Sie die Serien Monitor sicherstellen, dass der Code ordnungsgemäß ausgeführt wird
    Werden die Zahlen nicht korrekt gezählt?
    - Sicherzustellen, dass Sie die Anschlüsse aus dem Schieberegister zu der 74141 in der richtigen Reihenfolge haben