Batteridriven nixieklocka?

[lunait]

Jag är nybörjare inom DIY-elektronik, men fick en idé om att försöka göra en nixieklocka - en batteridriven sådan, så liten som möjligt. Blev inspirerad av ett gäng tidigare byggen här på forumet och några bärbara nixieklock-byggen jag hittade annorstädes på nätet. Jag kan inte jättemycket än, men jag tänker att ett projekt är ett bra sätt att lära sig, och jag har en far som är elektronikkunnig och nog kan hjälpa mig med diverse.

Jag har fått tag på 3 st (behöver ett till) Siemens ZM1292, de minsta nixierören jag kunde hitta där siffrorna ses från rörets sida och inte ovanifrån. Rören är 31 mm långa och 10.5 mm i diameter. Har också ett gäng 74141-drivers, som jag tänkte styra med en PIC-krets av något slag. Tanken är att den ska gå att styra med en knapp, så att PIC-kretsen håller reda på tiden konstant men bara skickar signaler till 74141:orna (som då tänder nixierören) medan knappen är intryckt, för att spara på batterierna.

Dock är det en sak jag inte riktigt förstår hur jag ska lösa än, och det är hur jag ger tillräckligt med spänning till nixierören. Jag vill ju gärna att batteriet ska vara så litet som möjligt. 74141:orna vill ha mellan 4.75 och 5.25 volt, och PIC-kretsar verkar klara något sådant också. Det går ju att lösa med batterier. Men nixierören vill ju ha 170 volt! Hur fixar jag det på så liten yta som möjligt? Som sagt är jag ganska ny på det här, så all hjälp tas tacksamt emot.

Och är 74141:or rätt lösning? Går det att få den mindre på något annat sätt?

[remne]

Hej,

Jag använde HV5522 för min nixieklocka (http://www.supertex.com/pdf/datasheets/HV5522.pdf). Går att få ner storleken markant med någon sådan antar jag.
Detta var iofs några år sedan, så det finns säkert bättre prylar idag Men man borde nog titta sig för lite mer än "vad alla andra bygger". Finns mycket att hämta överallt

Lycka till.

[Icecap]

Om batterierna ska hålla någon vidare tid ska 74141-kretsarna göras strömlösa också när man inte trycker på knappen, faktisk är det bara PIC'en som ska leva!

Resten är ganska enkelt! En switch-regulator till att driva 74141-kretsarna och en flyback-switchregulator till att skapa 170V är ganska enkel, det är ju inte speciellt stora energimängder.

[Icecap]

Måste man använda en sådan? Att bygga en vanlig fly-back switchregulator som ger 170V är knappast ett problem...

[lunait]

Ja, bra idé att även göra 74141:orna strömlösa utan knapptryck. Tack.

Vad gäller spänning till nixierören: skulle det fungera med någon form av tändtransformator, liknande de som används i kamerablixtar? Den behöver ju bara leverera spänning tillräckligt länge för att jag ska hinna se vad klockan är, menar jag. Finns det såna som levererar omkring 170 volt? Fick idén härifrån (sök på "trigger coil" så hittar ni det).

[Glenn]

Finns ju en snubbe som byggt ett nixie armbandsur, osäker på om han publicerade schema eller ej, men där borde du ju kunna plocka en del lösningar om inte annat.

[lunait]

Ja precis, se mitt förra inlägg. Helst vill jag ju få min klocka tillräckligt liten för att kunna bäras på armen. Har kikat lite på cathodecorner och de andra jag hittat. Hänger inte riktigt med på allt än men det ger sig nog med tiden.

[hornfeldt]

Här hittar du två nixieklocker som passar på armen...http://hackaday.com/?s=nixie+wrist

[lunait]

Tack för länken hornfeldt. Den översta av de två klockorna hade jag inte sett innan.

Funderar förresten på en annan lösning, där jag istället för 4 st 74141:or använder mig av 28 st små transistorer, typ MMBTA42, som styrs från en PIC-krets (t.ex. PIC16LF877A) med varsitt motstånd emellan PIC:en och varje transistor. Fick idén härifrån (PDF), och det ser ut som att det är den lösningen som har använts i den här klockan. MMBTA42 är jättesmå, 2.3 x 2.8 mm och 0.9 mm höga, och ytmonterade motstånd är väl ganska små de också, så det kanske går att spara lite plats jämfört med att ha fyra stora drivar-kretsar. Dessutom borde det väl bli lättare att designa kretskortet då. Vad tror ni om det?

[JohnA]

(min första forumpost)
Ah, ett av mina favoritämnen! Jag har hittills inte byggt någon nixieklocka men min spontana tanke kring drivningen är att man borde kunna multiplexa den. Vill minnas att det finns två grundvarianter på nixies, den ena med en ledning till varje siffror, den andra är multiplexad så att man bara har fem katodanslutningar till två siffror vardera och sedan väljer "sifferbank" via två separata anodanslutningar. Oavsett variant borde det inte finnas några hinder att man parallellkopplar ALLA sifferrörens katodanslutningar och sedan tänder ett rör i taget i snabb följd. Det kräver förstås att man har drivtransistorer även på den högspända anodsidan. Det kräver förstås också lite mer programmeringsarbete.

[lunait]

Välkommen JohnA! Jag är också ny här. Varianten med två anoder är ganska ovanlig tror jag, men jag vet att t.ex. ZM1030 har det.

En allmän fråga: Hur stor frihet har jag vad gäller tändspänningen, så länge strömmen är under kontroll (~1.5 mA)? ZM1292 är specade till 170 volt, men hur långt ifrån det (upp eller ner) kan jag gå utan att antingen skada rören eller göra så att spänningen blir för låg för att de ska tändas? Rören kommer ju bara att vara tända en sekund eller så varje gång. Enligt denna sida är spänningen "relatively unimportant", och det sägs (vad jag kan förstå) att det ska gå bra med 180-200V till en 170V-nixie.

EDIT: En till fråga: Om spänningen till MCLR-pinen på en PIC bryts och sedan ansluts igen antar jag att programmet bara startas om från början, eller? Det skulle underlätta min kretsdesign något.

[anders_bzn]

Jag har bygget, eller håller fortfarande på med min Nixie klocka. Jag mulitplexar fyra rör som jag driver från en 74141. Jag gör också 170V mha en stepup-regulator från ~9V DC. Sen använder jag förvisso nätfrekvensen tillsammans med en DCF-77 mottagare (radiostyrt atomur) för tidshållningen. MAX1771 kretsen har en enable pinne som gör att man kan stänga av den med en pinne från processorn (eller en knapp) om man vill.

Går MCLR pinnen på PICen låg resettas den och programmet startar från början.

[lunait]

Tack för förtydligandet om MCLR. Har valt att gå ner till två nixies för att spara utrymme; programmet får växla mellan att visa timmar och minuter. MAX1771 verkar intressant; har dock inte läst jättemycket om den ännu. Tror du att det går att göra något med den som kan generera 170 volt och som är tillräckligt litet för att få plats i ett armbandsur tillsammans med: två ZM1292; en PIC, 16 transistorer och några motstånd (ytmonterat förstås); samt 1+ batteri(er)?

[anders_bzn]

Det finns ju färdiga moduler på Ebay (antar jag) som är gjorda för att göra spänning till nixie rör, det kanske är enklare. Sen har jag även sett någon använda en MAX-krets som är byggd för att driva VFD:er med (displayer) till nixie rör. Men då verkar det som man kör kretsen utanför spec, men det skulle vara ett sätt att spara plats.

Gör så att du börjar rite lite på ett schema och fundera sedan på hur du kan få ner antalet komponenter så mycket som möjligt och även den fysiska storleken på dessa. Eftersom det är högspänning måste man tänka till lite vid komponentvalen och sen måste man tänka på isolationsavstånd när man caddar kortet.

Om det går, självklart. Det är ju redan någon som gjort detta!

[lunait]

Ja, jag kollade lite på eBay men de färdiga moduler jag hittade var lite för stora (3x3 cm var den minsta jag hittade). Och sen är mitt "problem" att jag helst vill driva alltihop från ett 3V-litiumbatteri. Hittade ett amerikanskt företag (Pico Electronics) som gör pyttesmå spänningsomvandlare som kan ge mellan 100 och 500 V, men de verkar bara finnas med 5V inspänning som lägst.