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Commit 4294ade

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1-
# nixie_clock_esp8266
2-
This is the firmware for my nixie clock
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# Nixie Clock mit ESP 8266
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3+
Hier stelle ich mein Projekt vor, wie ich aus einem Nixie-Clock Steam Punk Bausatz und einen ESP8266 eine Nixie-Uhr gebaut habe.
4+
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## Nixie Clock Bausatz
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Den Bausatz findet man auf Ali-Express oder Ebay unter `Vintage IN-12 Nixie Clock`.
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Der Bausatz enthält eigentlich alles, was man zum Bau einer Uhr benötigt:
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- Glaskuppel
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- Hölzerne Bodenplatte
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- Nixie Röhren (Achtung, es werden auch Bausätze ohne Röhren angeboten)
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- Versilberte Drähte
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- Alle notwendigen Bauteile wie Röhrentreiber, Spannungsregler, RTC-Chip und vorprogrammierten Controller etc.
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## Modifikationen
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Was mir an dem Bausatz nicht gefallen hat, war die Tatsache dass keine Röhrensockel dabei waren und der vorprogrammierte Atmel-Controller.
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Deshalb habe ich entschieden, den Atmel-Controller + RTC-Chip durch einen ESP-8266 zu ersetzen und einen Röhrensockel zu drucken.
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### Nixie Sockel
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Dazu habe ich auf Tinkercad einen [Nixie Sockel](https://www.tinkercad.com/things/6y6FLwPQoSc-nixie-sockel) erstellt und ausgedruckt
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![nixie_sockel.png](nixie_sockel.png)
27+
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Als Steckkontakte habe ich bei Amazon [Lötösen](https://www.amazon.de/gp/product/B07YLLM53J) bestellt.
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### ESP8266
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Da ich für den Atmel-Controller keine Firmware hatte, war schnell klar, dass da was selbst programmierbares her muss. Deshalb habe ich den Atmel und RTC Chip durch einen esp8266-Controller ersetzt.
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Die Vorteile liegen auf der Hand:
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- über den esp8266 kann die Zeit per NTP aus dem Internet geholt werden
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- durch die eigene Firmware musste ich mich nicht so exakt an den Verdrahtungsplan halten:
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Bei der Verdrahtung der Schieberegister und der Röhrentreiber ging ich immer den kreuzungsfreisten Weg. So ist z.B. der Ausgang mit Segement 1 tatsächlich mit Segement 3 verbunden etc. Die Korrektur erfolgt dann (unsichtbar) in Software
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40+
- Es wurden noch weitere Spielereien implementiert, wie z.B. WS2812 RGB Leds hinter den Röhren, welche für einen blauen oder roten Glüheffekt sorgen
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- Weitere Spielereien wären denkbar, z.B. Messwerte aus der Home-Automation per MQTT zu schicken
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### Aufbau
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Nachdem alles gründlich vermessen war und ich den Sockel ausgedruckt habe, begann ich mit dem Aufbau.
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Hier habe ich darauf geachtet, die Silberdrähte möglichst exakt zu biegen und soweit wie möglich sauber zu arbeiten.
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![3d-print](3d-print.jpg)
51+
52+
Dieses Bild zeigt
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- 3D gedruckter Röhrensockel
54+
- kreuzungsfrei verbundene Röhrentreiber
55+
- WS2812 LEDs im Röhrensockel
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- unten Anodenwiderstände
57+
- links Masse
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- rechts Anodenzuleitung +180V
59+
60+
61+
### Fertig aufgebaut
62+
63+
![3d-print](rueckseite.jpg)
64+
65+
- Rechts sieht man den ESP mit den Programmierheader.
66+
- Unten ist das Hochvolt-Netzteil, sowie ein Spannungsregler für 5V + 3,3V
67+
- Über die Messingdrähte wird GND, +3,3V, +5V und +180V nach oben geleitet
68+
- Ganz hinten sieht man die 3 Schieberegister (SN74HC595N)
69+
- Am Röhrensockel erkennt man noch ein paar Transistoren und die RGB-LEDs
70+
- Oben befinden sich 4 russische К155ИД1 Röhrentreiber
71+
72+
Funktionsablauf
73+
- Der ESP8266 steuert die Schieberegister und die RGB Leds an
74+
- 2 der 3 Schieberegister steuern die 4 russischen К155ИД1 Röhrentreiber an
75+
- die restlichen Ausgänge steuern die Dezimalpunkte, sowie den Doppelpunkt im Sekundentakt an
76+
- Sobald der ESP8266 hoch fährt, holt er sich vom DHCP eine IP-Adresse und zeigt diese kurz an. Danach synchronisiert er seine interne Uhr mit einem NTP Server
77+
- Es wird dann abwechselnd Datum und Uhrzeit angezeigt
78+
- Ebenfalls gibt es einen Fader-Effekt, der die LEDs abwechselnd zwischen rot und blau wechseln lässt
79+
80+
### Weitere Bilder
81+
82+
**Ansicht von oben**
83+
84+
![3d-print](oben.jpg)
85+
86+
Hier sieht man die Röhrentreiber
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88+
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89+
90+
**Ansicht von der Seite**
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![3d-print](seite.jpg)
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Hier sieht man, wie die Silberdrähte gebogen sind
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96+
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97+
98+
**Anzeige des Datums**
99+
100+
![3d-print](datum.jpg)
101+
102+
Angezeigt wird der 14.12
103+
104+
Beim Datum erscheint ein Dezimalpunkt zwischen Tag und Monat
105+
106+
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107+
108+
**Anzeige der Uhrzeit**
109+
110+
![3d-print](uhrzeit.jpg)
111+
112+
Angezeigt wird 20:14
113+
114+
Die Datums und Uhrzeitanzeige wechselt ca. alle 12 sek. Zwischen dem Wechsel gibt es einen "Rolling Number Effekt". Dabei werden kurz alle Segemente der Reihe nach angesteuert, so dass sich die Segemente freibrennen und die Röhren länger halten

datum.jpg

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nixie_sockel.png

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nixie_sockel.stl

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Binary file not shown.

oben.jpg

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rueckseite.jpg

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seite.jpg

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uhrzeit.jpg

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