Affichage matriciel Nixie

J'ai eu l'idée de ce projet pendant Noël. Je suis attiré par les tubes Nixie moins populaires et j'ai trouvé que les ampoules indicatrices Nixie étaient bon marché. Donc, dans un moment d'impulsion, j'en ai acheté 200 avec l'idée de créer un affichage matriciel. Je ne savais pas comment je le construirais à ce stade, mais c'était un défi amusant.

Mon plan initial était d'utiliser une série de circuits intégrés PWM à 16 canaux (PCA9685), tous pilotant des MOSFET pour contrôler chaque ampoule par PWM. J'ai fait tourner une carte et j'ai testé l'idée.

Le PCB a fonctionné du premier coup, pilotant chaque tube Nixie à partir d'un canal du PCA9685 (monté à l'arrière).

Le concept étant prouvé, il était temps de construire un cadre. J'ai décidé de construire un cadre en chêne avec un insert en MDF peint en noir mat pour ne pas produire de reflets.

J'ai coupé le MDF et percé des trous pour les fils sur une CNC, et utilisé de bons vieux outils à main pour le cadre en chêne.

Pour conserver chaque ampoule, j'ai opté pour un petit tampon collant, fournissant juste assez d'adhérence pour maintenir l'ampoule près du support en MDF avec les pieds enfilés à travers.

Tout allait si bien... jusqu'à ce que je vienne câbler les ampoules.

Le câblage est devenu un vrai fouillis. J'ai opté pour une nouvelle approche puisque je n'avais pas besoin de PWM 16 bits pour contrôler un tube Nixie, qui n'a qu'environ 4 bits de plage dynamique. J'ai trouvé le Microchip HV5122, un registre à décalage 32 canaux capable de gérer 220 V, plus que suffisant pour nos tubes Nixie (également utilisé dans mes horloges Nixie à 6 tubes). Mon écran ne nécessiterait que quatre registres à décalage, le PWM étant bit-bangé.

J'ai créé un PCB massif avec une alimentation haute tension au milieu et deux registres à décalage. La carte accepte 12 V pour générer les 170 V requis, et un microcontrôleur externe pilote les registres.

En peu de temps, en utilisant deux de ces nouveaux PCB, l'écran était entièrement câblé et fonctionnel. J'ai choisi de piloter l'écran à partir d'une carte Nucleo STM32F030, ce qui m'a permis d'écrire une nouvelle trame sur l'écran toutes les 1 ms, suffisamment rapidement pour me permettre de moduler la luminosité de l'ampoule par PWM.

Je ne pense pas que le gif rende justice à l'effet, mais il apporte une touche hypnotique au salon. Il a presque l'aspect d'une lampe à lave.

J'ai encore quelques quêtes secondaires pour ce projet, et j'espère réaliser davantage de ces expositions à l'avenir.