DYI – nixie clock, design printed circuit board (PCB)

De parca nu eram suficient de încărcat mi-am mai gasit o treaba in plus J – acum mai sunt ocupat si cu un mic proiect DYI pe electronică. E ceea de ce eram cândva (tot timpul) pasionat și cam din ce am studiat la facultate așa că până la urmă nu mi-a fost greu sa revin. M-am pornit cu un proiect mai vechi de-al meu (ce trebuia sa fie controller cu microprocesor) care abia de așteapta atenție ca pe parcurs să înțeleg că-mi va lua mai mult timp decât aveam așa că am sărit pe un proiect mai mic, unul asa just for fun. În plus, cu ăsta învăț și cum de făcut comandă pentru un cablaj imprimat PCB (printed circuit board) – util pe viitor in caz ca ma introc la proiectul inițial.

Așadar, proiectul DYI de azi e un NIXIE CLOCK construit pe elemente de logică discretă TTL: elementare, bistabile și contoare, pe scurt ține de old school. Fără prea mari dificultăți am găsit o schemă potrivită, pe unde am mai ajustat-o – potrivit alte tuburi NIXIE, pe unde am mai combinat – introdus invertor DC/DC pentru tensiune de 180V alimentare anod-uri tuburi, așa că pe final sper să fi ieșit ceva funcțional.

Ca orice proiect, l-am împărțit pe ăsta pe etape (aici si statutul):

  1. Done – Identificare schemă electronică potrivită pentru scopul proiectului.
  2. Done – Identificare/studiere tool CAD pentru proiectarea placajelor imprimate PCB.
  3. Done – Proiectare si verificare placaj imprimat PCB pentru schema din p.1.
  4. Done – Identificare furnizor și comandă placaj imprimat PCB
  5. Achiziție componente electronice (componente active/pasive, mci)
  6. Montare componente pe placaj, depanare și pornire schemă.

Pe moment 1-4 sunt gata, 5-6 când am timp liber continui.

Foarte pe scurt un rezumat pentru 1-4:

  • Schemă pe circuite TTL (SU: serie 155, 18 buc), convertor DC/DC(180V) MCU34063, tuburi NIXIE (SU: IH-14, 6 buc), clock quartz 100KHz
  • PCB CAD: NOVARM DIP Trace – din toate analizate, mi sa părut cel mai simplu de studiat și de comod de lucrat. Studiu: o săptămână e suficient. Are: editor scheme, PCB manual/auto, editor componente, bibliotecă bogată de componente, export Gerber/Excellon, 3D preview. PE deasupra, DIP TRACE e bine documentat.
  • PCB proiectat pe 15x20cm, double side cu cea mai mare parte a parametrilor pe default: pad size, track size s.a.m.d. Pentru componentele ce lipseau in bibliotecile standard – cea mai mare parte din circuitele integrate, tuburi nixe s.a.m.d (10 buc) am format o biblioteca cu componente de la zero. Pentru toate microcircuitele am folosit carcasa DIP cu lățimea intre piciorușe după standardul sovietic de 2.5mm in loc de 2.54 (toate MCI sunt încă de atunci) – acum pentru DIP-15/16 mai puțin contează, pentru celălalt proiect cu carcase DIP-40 va fi esențial.
  • pe forumuri am înțeles că pentru un cost acceptabil și de calitate PCB-ul poate fi comandat mai ales in China. Ales seeedstudio (fusion PCB) ca cel mai popular cu o ofertă ce include: (a) pină la 4x straturi (b) cantitate de min. 5 buc  (c) e-test s.a.m.d  more info aici : http://www.seeedstudio.com/service/index.php?r=pcb. Design-ul meu de 15x20cm / double layer / 5 buc  cu tot cu livrare (singaporepost) m-a costat 53 USD. Ca durată, până a fost dat in producție a durat 1 săptămână după care livrarea aproape o lună.

Așadar, proiectat mi-a ieșit ca in imaginea de mai jos:

DYI_nixie_clock_PCB_topdown

sau cu preview în 3D:

DYI_nixie_clock_PCB_3D_preview

iar după o lună am obținut placajul PCB gata realizat:

DYI_nixie_clock_PCB_production

Până aici nice experience, mai am de achiziționat componentele (mouser/jameco) după care montare și pornire, dar asta-i alată istorie.