Nixie Kubus

Also war ein schnelles Weihnachtsprojekt geboren!

Die Röhre sollte eine LC-513 werden, die ich noch in brandneuem Zustand mit passender Fassung herumliegen hatte.
Sie hat eine Ziffernhöhe von 15.5 mm und einen Durchmesser von 27 mm.
Die gesamte Konstruktion sollte ohne Platine auskommen woraus sich ergibt, dass alle Bauteile direkt aneinander gelötet werden müssen.

Der Rahmen (der "Kubus") besteht aus 1,5 mm² Kupferdraht und hat eine Kantenlänge von 90 mm.
Die Nixie Röhre wird von den Kollektoranschlüssen der 10 MPSA42 Transistoren gehalten, die wiederum mit ihren Emittern an einen Kupferring angelötet sind.
Dieser Ring ist mit vier 1 K Ohm Widerständen im Kubus aufgehängt.
Der Kubus ist mit der Masse der Stromversorgung verbunden.
Durch die vier 1 K Ohm Widerstände = 250 Ohm Gesamtwiderstand können die sonst nötigen Basiswiderstände für die Transistoren entfallen.
Das ist nur möglich, da ja immer nur einer der Transistoren eingeschaltet wird.
Der steuernde Mikrocontroller kann so direkt hinter der Nixie angebracht werden.
Seine Fassung wird durch die Basisanschlüsse der Transistoren gehalten.
Der 11,0592 MHz Quarz mit den beiden 22pF (SMD) Kondensatoren sitzt unter der IC-Fassung.

Die zum Betrieb der Nixie nötigen 160V werden durch eine einfache DC/DC Wandlerschaltung bestehend aus einem CMOS Gatter erzeugt.
Er entspricht in seiner Funktion der hier vorgestellten Schaltung: Link.
Auch dieser Schaltungsteil wurde ohne eine Platine als "Drahtigel" aufgebaut.

Ein Tipp zum Aufbau:
Man bekommt Kupferdraht absolut gerade, indem man ihn leicht dehnt.
Hierzu spannt man das eine Ende im Schraubstock ein und zieht am anderen Ende kräftig bis sich der Draht -etwas!- dehnt.
Das Ergebnis sind perfekte Kupferstangen!

Die beiden Taster zum Stellen der Uhr habe ich am unteren Rahmen angelötet.
Hier habe ich die ansonsten sehr filigrane Struktur etwas verstärkt, damit sie sich beim Drücken der Taster nicht verformt.

Weitere Bilder:

Nachträgliches Update: Ein RTC Modul mit Pufferbatterie! Aktuell: ein NiMH Akku.

Das winzige RV 8564-C2 Uhrenmodul.

Die Software ist von einem älteren Projekt abgeleitet. (Die große NIXIE Röhre).
Ich verwende hier allerdings die DCF77 Routine von Bascom, die den Anschluss eines DCF77 Empfangsmoduls an PORTD.2 ermöglicht.
Das Modul kann nicht im Kubus angebracht werden, da der DC/DC Wandler in direkter Nähe den Empfang stört.
Die Software für den Mikrocontroller kann hier heruntergeladen werden: Download.
Fertig kompiliert als .hex für den ATtiny2313: Download.

Update:
Später habe ich der Uhr noch ein RTC Modul hinzugefügt, damit bei einer Unterbrechung der Spannungsversorgung die Uhrzeit erhalten bleibt.
Bei dem RTC Modul handelt es sich um ein RV-8564-C2 mit I2C Bus und internem 20ppm Uhrenquarz.
Wäre das Modul nicht zufällig verfügbar gewesen, hätte ich sicherlich ein besser handhabbares Modell gewählt!
Das Modul ist mit 3,2x5x1,2mm extrem klein.
Gehalten wird das Modul von dem Abblockkondensator.
Die Verbindung zum Mikrocontroller erfolgt über zwei dünne Kupferlackdrähte. Die für den I2C Bus nötigen Pull-Up Widerstände sitzen an der Fassung des Mikrocontrollers.
Das RTC Modul wird über zwei Schottky Dioden mit Spannung versorgt.
Bei aktivem Betrieb bezieht es seine Versorgung aus den 5V des Controllers und im Batteriebetrieb aus einem NiMH Akku.
Der Akku wird über einen Widerstand geladen, wenn die Uhr mit Strom versorgt wird.
Die neue Software für den Mikrocontroller kann hier heruntergeladen werden: Download.
Fertig kompiliert als .hex für den ATtiny2313: Download.

Zum Schluss noch die Schaltpläne:

Variante ohne RTC mit 11,0592 MHz Quarz	Upgrade mit I2C RTC Modul

Zum Betrieb genügt ein kleines 12V Steckernetzteil.
Die durchschnittliche Stromaufnahme beträgt ca. 50mA.

Zum Schluss noch ein Hinweis:
Natürlich benötigt eine Nixie Röhre eine relativ hohe Spannung von 160V damit sie funktioniert.
Diese liegt hier relativ offen vor!
Der DC/DC Wandler hat zwar eine geringe Leistung, aber dennoch ist das eher ein Spielzeug für Leute die damit umgehen können!
Wer auf Nummer sicher gehen möchte, kann die Hochspannung führenden Teile mit Isolierschlauch überziehen.