Nixie-Matrixanzeige
Die Idee zu diesem Projekt kam mir zu Weihnachten. Ich mag die weniger beliebten Nixie-Röhren und fand heraus, dass Nixie-Blinkerbirnen günstig sind. Also kaufte ich spontan 200 Stück mit der Idee, ein Matrixdisplay zu bauen. Ich war mir zu diesem Zeitpunkt noch nicht sicher, wie ich es bauen sollte, aber es war eine lustige Herausforderung.
Mein ursprünglicher Plan war, eine Reihe von 16-Kanal-PWM-ICs (PCA9685) zu verwenden, die alle MOSFETs ansteuern, um jede Glühbirne per PWM zu steuern. Ich habe eine Platine hochgefahren und die Idee getestet.
Die Leiterplatte funktionierte auf Anhieb und steuerte jede Nixie-Röhre über einen Kanal des PCA9685 (auf der Rückseite montiert).
Nachdem das Konzept bewiesen war, war es an der Zeit, einen Rahmen zu bauen. Ich entschied mich für einen Eichenrahmen mit einem mattschwarz lackierten MDF-Einsatz, um keine Blendung zu erzeugen.
Ich habe die MDF-Platte zugeschnitten und mit einer CNC-Maschine Löcher für die Drähte gebohrt. Für den Eichenrahmen habe ich gute alte Handwerkzeuge verwendet.
Zur Befestigung der einzelnen Glühbirnen habe ich mich für ein kleines Klebepad entschieden, das gerade stark genug haftet, um die Glühbirne mit den durchgefädelten Beinen nahe an der MDF-Rückseite zu halten.
Es lief alles so gut ... bis ich dazu kam, die Glühbirnen zu verkabeln.
Die Verkabelung wurde zum Chaos. Ich entschied mich für einen neuen Ansatz, da ich kein 16-Bit-PWM brauchte, um eine Nixie-Röhre zu steuern, die nur einen Dynamikbereich von etwa 4 Bit hat. Ich fand das 32-Kanal-Schieberegister Microchip HV5122, das 220 V verarbeiten kann, mehr als genug für unsere Nixie-Röhren (die auch in meinen 6 Tube Nixie-Uhren verwendet werden). Mein Display würde nur vier Schieberegister benötigen, wobei das PWM bitweise verteilt wäre.
Ich habe eine massive Leiterplatte mit einer Hochspannungsversorgung in der Mitte und zwei Schieberegistern erstellt. Die Platine akzeptiert 12 V, um die erforderlichen 170 V zu erzeugen, und ein externer Mikrocontroller steuert die Register.
In kurzer Zeit war das Display mit zwei dieser neuen Leiterplatten vollständig verkabelt und betriebsbereit. Ich entschied mich, das Display über eine STM32F030 Nucleo-Platine anzusteuern, die es mir ermöglichte, alle 1 ms ein neues Bild auf das Display zu schreiben – schnell genug, um die Helligkeit der Glühbirnen per Bit-Bang-PWM zu modulieren.
Ich glaube nicht, dass das GIF dem Effekt gerecht wird, aber es ist eine hypnotische Ergänzung für das Wohnzimmer. Es hat fast die Qualität einer Lavalampe.
Ich habe noch ein paar Nebenaufgaben für dieses Projekt und hoffe, in Zukunft noch mehr dieser Darstellungen zu machen.