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Forum: Projekte & Code Meine Nixie-Uhr "SUNIX-S" (beta)


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von Johnny S. (sgt_johnny)


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Hallo,

Nach längerer Zeit möchte ich hier nun doch auch mal ein Projekt 
vorstellen an dem ich relative lange und intensiv gearbeitet habe.

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Ein paar Worte vor ab:

Ja die Software ist Arduino - einige von euch mögen Arduino nicht sehr 
und mir sind auch die Schwachstellen bekannt. Jedoch finde ich es 
trozdem eine sehr gute Platform, vor allem für Menschen die 
Programmieren nicht als Haupt-Hobby haben, sondern eher als "Mittel zum 
Zweck" nützen :)

Ich baue und konstruiere lieber als Software zu schreiben, das sieht man 
dem Code bestimmt an :-) ich werde nun, da er mal das macht was ich 
möchte, noch stetig optimieren und verbessern :)


---------------

Nun zum Projekt:

IDEE
Nixie Uhren gibt es viele, auch viele "Nachbauprojekte". Da ich gerne 
Dinge zusammen baue und micht für Vintage-Electronik interessiere habe 
ich auch schon die ein oder andere Fertig-Uhr gebaut. Nun wollte ich mir 
eine Art eingenes Template herstellen (inkl.Software) welche ich für 
meine nächsten Uhren verwenden kann. So kann ich immer die gleiche 
Software und Elektronik benützen - es muss lediglich die Fassung für die 
Röhren angepasst werden.

Der Name "SUNIX-S"  setzt sich aus folgenden Komponenten zusammen:
S wissnixie.com- Meine Website
U niversal - Da das Boardfür diverse Röhren verwendbar ist.
NIX ie - Für Nixie Röhren :)

Das "-S" steht in diesem Fall für "Small" da es eher für kleine Röhren 
geignet ist.


SCHALTUNG
Bei der Schaltung wollte ich unbeningt auf alte "74141" Nixie-Treiber 
verzichten und verwendete aktuelle HV-Treiber (zwei HV51222). Der 
Prozessor ist ein ATMEGA328 mit Arduino. Ein DS3231 wird als RTC benütz, 
zusätzlich kann GPS oder nwts (NMEA Timestamp über NTP) die Zeit 
synchronisiert werden. Als Röhren benutzte ich die IN-8-2 mit 
Drahtanschlüssen, da diese Röhren eine optimale Grösse haben sowie mit 
der orginal 5 versehen sind (viele Russische Typen nützen eine 
umgedrehte 2 als 5). Um lästige Buttons für das einstellen zu vermeiden 
habe ich einen Encoder mit eingebautem Schalter benutzt. Ein weiterer 
Taster erlaubt es die Zeit auch manuell zu stellen.

Einige Eckpunkte der Schaltung:
- DS3231 RTC mit Batterie Backup
- EEPROM für Parameter
- SMPS Netzteil für 170V Spannungsversorgung
- ATMEGA328 mit Ardunio
- 8.5-18V DC Eingang
- FT232 für USB Anschluss
- HV5122 Hochspannungs-Shiftregister



GEHÄUSE
Das Gehäuse habe ich relativ günstig aus PMMA auslasern lassen und dann 
zusammen gesetzt - es ist nicht perfekt aber für einen ersten Versuch 
sicherlich nicht all zu übel.

SOFTWARE
Aktuell sind folgende Features implementiert.

- Zeitanzeige :)
- Verscheidene "Colon Separator" Möglichkeiten (ein,aus,abwechselnd)
- Verschiedne Modi zum zyklischen schnellen Durschschalten der Kathoden 
(anti poisioning)
- 16 RGB-Farbeinstellungen sowie einstellbare Helligkeit
- GPS/NWTS Zeitabgleich
- Automatische und Manuelle Sommerzeit (DST) - Regeln für fast alle Orte 
der Welt hinterlegt.
- Alle bekannten Zeitzonen einstellbar (39 Stk)
- Möglichkeit zur externen Aktivierung (z.b. PIR Sensor)
- AM/PM Modus
- Null ausblenden (zb. 09 Uhr wird 9Uhr)
- Zeitstellung über Seriell


Sicherlich benötigt die Software noch einiges an Arbeit um auch 
technisch einwandfrei zu sein, vorallem weil der ATMEGA bald keinen 
Speicher mehr hat...
Grundsätzlich steht nun aber eine funktionierende Uhr auf meinem Tisch 
:)




Anbei habe ich mal alles angehängt was ich denke was interessant ist.
- Schema-Bild
- EAGLE-FILES
- DXF des Gehäuses
- Arduino Code mit Libraries (einige sind customized)
- Projektbilder
- Parameter-Menü beschreibung

:)
Nun seit Ihr gefragt? Wie finded Ihr mein Projekt?

Wer verbesserungen und anregungen hat -> Her damit :)
Falls unterlagen fehlen kann ich gerne noch etwas nachliefern

: Bearbeitet durch User
von Egberto (Gast)


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Danke! Sieht gut aus!

von Kolja L. (kolja82)


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Ich kann die Faszination für diese Nixies zwar nicht nachvollziehen,
aber ich erkenne die sehr sorgfältige Arbeit an!

von Wilhelm M. (wimalopaan)


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Wie wird die Zeit synchronisiert? Du schreibst GPS oder NTP. Allerdings 
sehe ich weder einen NIC noch ein GPS-Gerät. Oder fehlt was ... ?

von Johnny S. (sgt_johnny)


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Wilhelm M. schrieb:
> Wie wird die Zeit synchronisiert? Du schreibst GPS oder NTP. Allerdings
> sehe ich weder einen NIC noch ein GPS-Gerät. Oder fehlt was ... ?

Auf den Bildern ist das Gerät nicht zusehen, da es nicht angeschlossen 
ist. Über den kleinen JST Stecker auf der Rückseite kann eine "GPS" Maus 
oder eben ein NWTS angeschlossen werden. Ich benutze das NWTS, da bei 
mir GPS im Haus nicht funktioniert. Das NWTS emuliert einfach ein GPS 
Signal

https://www.tindie.com/products/mazevedo/nwts-ntp-sync-over-wi-fi-for-nixie-clocks-kit/

von Stromtuner (Gast)


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ich kannte den HV5122 noch nicht, danke dafür.
Gute Arbeit.
Den Step-Up hätte ich mitm kleinen Trafo gemacht...
> - 16 RGB-Farbeinstellungen sowie einstellbare Helligkeit
ich dachte, die Nixiröhren leuchten so leicht orange (wie die Glimmlampe 
im Phrasenprüfer)😂
StromTuner

von Wilhelm M. (wimalopaan)


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Ah ...ok.

Ich benutze für meine Nixies und anderen Uhren entweder DCF77 oder auch 
einen ESP8266, der time.nist.gov abfragt (einfacher als NTP). Das geht 
auch einfach ohne spezielle Firmware für den ESP8266, denn man bekommt 
einfach einen 32-bit Zeitstempel per TCP - also alles über die 
AT-Firmware von Espressif.

von Wilhelm M. (wimalopaan)


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Stromtuner schrieb:
> ich kannte den HV5122 noch nicht, danke dafür.

Kannte ich auch noch nicht! Und habe auf die schnelle auch keine 
Bezugsquelle gefunden ... irgendeinen Tipp?

von Stromtuner (Gast)


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Microchip, Mouser, Digikey, Spoerle, Futurelec ect...?

StromTuner

von Stromtuner (Gast)


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von Stromtuner (Gast)


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> Datum: 04.05.2017 07:39

> Datum: 04.05.2017 07:40

schade, das keine Sekunden mit angezeigt werden... haha ;)
StromTuner

von Johnny S. (sgt_johnny)


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DCF ist so eine Sache, das ganze brauch relativ stabile Spannung und hat 
Probleme mit Schaltnetzteilen....und DCF funktioniert auch nicht 
Weltweit.

Das NWTS besteht aus einem ESP8266 ;)
Erfunden wurde es vorallem um bestehende Uhren die bereits GPS 
unterstützen mit NTP auszustatten ohne die Firmware anzupassen.


Klar sind die Röhren nicht RGB ;) es geht um die Hintergrundbeleuchtung.


HV5122 und HV5222 gibt es bei Mouser, oder beim Microchip-Direct Shop. 
Ich hatte die damals dort als komplette Stange und noch diversen anderen 
ICs bestellt.

Der HV5222 shiftet einfach in die andere Richtung (Uhrzeigersinn). 
Ebenso gibt es noch divere ähnliche IC's der HV-Serie von Supertex bzw. 
jetzt Microchip

von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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SUNIX? SUINIX?

Wie heißt das Ding denn jetzt? Auf dem Bestückungsdruck steht SUINIX, 
einige Dateien heißen auch so ...

von Johnny S. (sgt_johnny)


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Das SUINIX ist ein schreibfehler, das werd ich noch korrigieren sobald 
ich meine Seite aktualisiere.

: Bearbeitet durch User
von Ludwig K. (hellas)


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Sehr schönes Projekt!
Nette Datenbank...

von Ralf (Gast)


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Wirklich schön!

Es gab mal jemanden ,der hat sogar die Zeiterzeugung (die ganzen 
Flip-Flops und Teiler) auch in Röhrentechnik gebaut. Die Kiste wog über 
30kg. Das ist zwar authentisch und stilecht, aber nicht so vielseitig 
wie Deine Kiste.

Die mechanische Umsetzung ist Dir auch sehr gut gelungen.

Respekt!

von Ralf L. (ladesystemtech)


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Ich hab mal aus historischen Gründen die Fotos von der Nixieröhrenuhr 
ausgegraben. Die ist eigentlich gar nicht sooo alt. Es gab zu dieser 
Zeit immerhin schon Transistoren, die hier aber so gut wie gar nicht 
verbaut wurden.

von Jörn P. (jonnyp)


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"SUNIX-S" sehr schöne Arbeit.

von Egon (Gast)


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Hallo, sehe ich das richtig... die Röhren werden nicht eingelötet 
sondern
in die Buchsen gesteckt? Das würde ja recht lange Anschlussdrähte 
voraussetzen? Wie werden die Röhren dann mechan. stabilisiert?

von Ralf L. (ladesystemtech)


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Egon schrieb:
> Wie werden die Röhren dann mechan. stabilisiert?

Röhrenfassung!

von Marc D. (gierig) Benutzerseite


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Ralf L. schrieb:
> Ich hab mal aus historischen Gründen die Fotos von der Nixieröhrenuhr
> ausgegraben. Die ist eigentlich gar nicht sooo alt. Es gab zu dieser
> Zeit immerhin schon Transistoren, die hier aber so gut wie gar nicht
> verbaut wurden.

und das hier ist die/eine quelle:

http://www.jogis-roehrenbude.de/Leserbriefe/Bruegmann-Digital-Roehren-Clock/Digital-Roehrenuhr.htm

zusammen mit Schemata und besseren Bildern....

von Johnny S. (sgt_johnny)


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Egon schrieb:
> Hallo, sehe ich das richtig... die Röhren werden nicht eingelötet
> sondern

Nein, das siehst du leider falsch. Die IN-8-2 hat Drahtanschlüsse.
http://swissnixie.com/index.php?tubeID=IN8_2

für die IN-8 brächte man dann Buchsen, jedoch wird es dann relativ knapp 
mit der LED unter der Röhre.

Wenn ich Röhren mit Stiften verbaute, benutze ich einzelne Lötbuchsen, 
das bringt dann etwa die selbe Stabilität wie ein Röhrensockel.

von Ralf L. (ladesystemtech)


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Marc D. schrieb:
> und das hier ist die/eine quelle

Genau. Gut dass Du den Link hinzugefügt hast, das ist mir nämlich nicht 
gelungen, deshalb musste ich stattdessen die "schlechten" Bilder 
hochladen.

Danke

von Johnny S. (sgt_johnny)


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Ralf schrieb:
> Wirklich schön!
>
> Es gab mal jemanden ,der hat sogar die Zeiterzeugung (die ganzen
> Flip-Flops und Teiler) auch in Röhrentechnik gebaut. Die Kiste wog über
> 30kg.

Naja wenn man die Zeit hat :)

Wenn man eine "Silizium-Halbleiter freie Uhr" möchte, gehts aber noch 
kompakter mit Trigger-Röhren:

http://www.sgitheach.org.uk/nixie3.html

von Egon (Gast)


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Johnny S. schrieb:
> Nein, das siehst du leider falsch.

Aha, also ist das Sandwich-Bauweise und die Röhren haben eine eigene 
Platine die über diese Steckbuchsen-Anordnung verbunden ist.

von Johnny S. (sgt_johnny)


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Egon schrieb:
> Johnny S. schrieb:
>> Nein, das siehst du leider falsch.
>
> Aha, also ist das Sandwich-Bauweise und die Röhren haben eine eigene
> Platine die über diese Steckbuchsen-Anordnung verbunden ist.

Ganz genau, das war eines meiner Ziele. So kann ich den Hauptprint 
einige male aufbauen und dann nur den oberteil anpassen wenn ich andere 
Röhren verwenden möchte. In besondern fällen wäre es sogar möglich 
steckerleisten zu bedrahten und dann in die buchsen zu stecken und zu 
verkleben, falls man Röhren aus irgendeinem Grund nicht auf die 
Fläche/Form der Platine bringt (zb. Steampunk-Projekte)

Gerne würde ich daraus ja auch ein Kit/Bausatz machen, aber das ist 
leider aus rechtlichen (bzw den daraus folgenden Kosten) in der Schweiz 
nicht möglich. :(

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Johnny S. schrieb:
> Gerne würde ich daraus ja auch ein Kit/Bausatz machen, aber das ist
> leider aus rechtlichen (bzw den daraus folgenden Kosten) in der Schweiz
> nicht möglich. :(

Oh nicht mal als Bausatz?

Könntest du das noch weiter erläutern? Würde mich interessieren :)

von Johnny S. (sgt_johnny)


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Mampf F. schrieb:
> Johnny S. schrieb:
>> Gerne würde ich daraus ja auch ein Kit/Bausatz machen, aber das ist
>> leider aus rechtlichen (bzw den daraus folgenden Kosten) in der Schweiz
>> nicht möglich. :(
>
> Oh nicht mal als Bausatz?
>
> Könntest du das noch weiter erläutern? Würde mich interessieren :)

Laut auskunft des Schweizer Elektorinspektoriats müssen bei Bausätzen 
sämltiche Normen erfüllt werden, des weiteren müssen gewisse Bereiche 
noch sicherer Ausgelegt werden, da ja auch "nicht fachkundige" direkt am 
Aufbau rum machen.

Ein fertigs Produkt z.b. Netzteil ist ja verkapselt, ein Bausatz nicht.

Bei meinem Bausatz gibt es Spannungen >48V, somit kommt ein haufen 
Aufwand dazu.

Generell benötigt es:
- Konformitätserklärung
- Niederspannungserzeugnis-Bescheinigung
- NEV Norm (>48V)
- EMV Bescheinigung
- EN60065,60950,62368
- Div. Umweltnormen
- Anmeldung für die vorgezogene Recyclingebühr (in der Schweiz zahlt man 
beim Kauf schon die Entsorgung)

Zudem ist der Verkäufer des Bausatzes der "Inverkehrbringer" uns somit 
muss dieser die Normen einhalten.

Selbstverständlich können alle Bescheinigungen selbst erstellt werden, 
bescheinigen muss es aber ein Prüflabor das zertifierziert ist. Und die 
arbeiten natürlich nicht mehrere Stunden kostenlos für einen 
Hobbybastler...

Generell kann man mit ca. 5000-7000 Franken rechnen, wenn man beim 
ersten mal "alles richtig hat" und gleich besteht. Eine Haftpflicht und 
Rechtschutzversicherung wäre natürlich auch nötig.

von Jörn P. (jonnyp)


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Du hast dein Projekt doch als eagle Dateien veröffentlicht. Stell die 
Pläne doch auch noch als pdf hier rein und eine BOM, dann kann jeder der 
Interesse hat, sich das Material besorgen.
Die Platinen könntest du fertigen lassen wenn genügend Bestellungen 
zusammen kommen und bezahlt wurden. Ich glaube nicht, das du für 
Platinen auch noch die Verantwortung übernehmen musst.

von Johnny S. (sgt_johnny)


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Mitlerweilen habe ich meine Seite aktualisiert

http://swissnixie.com/index.php?go=sunixs


Falls jemand an den Dokumenten/Software interessiert ist, finded man 
immer auf der Homepage die aktuellste Version.

Zudem gibt es hier ein Git-Hub

https://github.com/sgtJohnny/sunix

Ich habs noch nicht ganz raus, aber ich denke mal das funktioniert 
ähnlich wie SVN, falls also jemand gute Ideen hat würde ich mich über 
Inputs freuen.

von Jens (Gast)


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Das Schaltbild scheint ein Fehler zu haben:
Hinter dem MAX1771 ist ein P-Channel ! MOSFET geschaltet. Die interne 
Diode geht von Plus nach Minus in Durchgangsrichtung !
Mit einem P- Mosfet gibt das einen satten Kurzschluss.
Im Datenblatt vom MAX1771 ist immer ein N-Channel MOSFET eingezeichnet, 
damit sollte es gehen.

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Jens schrieb:
> Im Datenblatt vom MAX1771 ist immer ein N-Channel MOSFET eingezeichnet,
> damit sollte es gehen.

Die Bauteilebezeichnung verweist auch auf einen N-Kanal.

Ist wohl nur das Symbol falsch.

von Jörn P. (jonnyp)


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Mampf F. schrieb:
> Die Bauteilebezeichnung verweist auch auf einen N-Kanal.

Richtig, aber verwndet wurde ein SPD30P06P G P-Channel, der dann 
umgetauft wurde.
Leider auch eine Menge über einander liegender Leitungen.
Mal den ERC benutzen.

von Sinus T. (micha_micha)


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Jörn P. schrieb:
> Mal den ERC benutzen.

Nach 3 Jahren braucht man keinen ERC mehr.

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Jörn P. schrieb:
> Richtig, aber verwndet wurde ein SPD30P06P G P-Channel, der dann
> umgetauft wurde.

Mit KiCad wäre das easy gewesen, einfach das Symbol zu tauschen, ohne 
den Rest kaputt zu machen - SCNR xD

von Jörn P. (jonnyp)


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Sinus T. schrieb:
> Nach 3 Jahren braucht man keinen ERC mehr.

Sprüchklopper

von Jörn P. (jonnyp)


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Mampf F. schrieb:
> Mit KiCad wäre das easy gewesen, einfach das Symbol zu tauschen, ohne
> den Rest kaputt zu machen - SCNR xD

Geht mit eagle auch - SCNR ;-)

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