Calculatrice Nixie avec AVR (Arduino nano)

 

Je suis parti de l'idée du Docteur Scott M. Baker, j'ai refait les circuits imprimés avec quelques ajouts et changement mineurs. L'utilisation d'un Raspberry PI me semblais un peu exagéré, je suis parti sur un Arduino Nano à 16Mhz (il est toujours possible de faire une version avec un Raspberry PI). J'ai mis le plus possible de composants CMS et choisis de faire apparaitre les CI sur la partie affichage, je préfère voir des CI à travers le plexi que des soudures, j'ai aussi fait 1 seul circuit imprimé pour la partie affichage. J’ai ajouté des DIP Switch pour un choix complet des adresses des différents (7) IO Expander I2C. J’ai ajouté des LED RGB W2812B sous les nixies. Pour la partie alimentation j’ai simplifié avec une tension unique de 5V avec une entré microUSB. J’ai fabriqué cette alimentation sous forme de régulateur 78xx (un peux peux plus gros), le schéma est disponible ici, il y deux emplacements pour évité que cela chauffe de trop. J’ai un ajouté un CI RTC avec quartz intégré et mis un superCap pour maintenir l’heure, qui peux être remplacé par un condensateur de 15000uF ou une batterie NiMh 3.6V (pas de pile). Les touches sont MX de chez Cherry.

Les nixies sont des IN12B (B pour le point décimal), Les KeyCaps on été fait chez MaxKeyboard avec ce template, vois pouvez choisir la couleurs des Caps voir même utiliser des texte transparent, j'ai ajouté la possibilité de leds sous les touches (simplement allumé, non représenté sur le schéma).

J'attend la dernière version des circuits imprimés de la partie alimentation pour faire la programmation.

 

Le schémas de l'affichage:

Display V1

 

Le schémas du clavier numerique et mémoire:

KeyPad 4x4 4x2 V1

 

Le schémas du clavier fonctions mathématique:

KeyPad 4x4 V1.0 Ext

 

Le schémas de l'alimentation et du MCU: 

PSU V2

 

PCB Clavier Numérique et mémoire: NC KB Num

 

PCB Clavier fonctions:

NC KB functions 

 

Listes des composants (BOM):

1) Affichage:

Description Designator Quantity Footprint
IN12B N1-N8 8 TH
MCP23017 IC1,IC2 2 SOICW-28
PCF8574A IC3,IC4 2 SOICW-16
74141N (K155D) IC5-IC12 8 DIP-16
PZTA42 T1-T8 8 SOT-223
LED LD1-LD8 8 1206
LED WS2812B LD9-LD16 8 PLCC-6
100nF C1-C3 3 1206
15K R1-R8 8 2512
33K R9-R16 8 1206
330R R17-R24 8 1206
RN 4x4K7 RP1-RP4 4 1206
IC Socket - 8 DIP-16
Header 2,54 5P 90° P1,P2 2 2,54mm
Header 2,54 3P P3 1 2,54mm
DIP Switch 8 SW1,SW2 2 SMD

 

2) Clavier touches numérique et mémoire:  

Description Designator Quantity Footprint
MCP23017 IC1 1 SOICW-28
PCF8574A IC2 1 SOICW-16
100nF C1 1 1206
RN 4x4K7 RP1,RP2 2 1206
RN 4x220R (optional) RP3-RP7 6 1206
Cherry MX K1-K24 24 TH
Caps for Cherry Mx - 24 -
Header 2,54 5P 90° P1,P2 1 TH
DIP SWICH 8 SW1 1 SMD

 

3) Clavier touches de fonctions: 

Description Designator Quantity Footprint
MCP23017SP IC1 1 SOICW-28
100nF C1 1 1206
RN 4x4K7 RP1,RP2 2 1206
RN 4x220R (optional) RP3-RP6 4 1206
Cherry MX K1-K16 16 TH
Caps for Cherry Mx - 16 -
Header 2,54 5P 90° P1,P2 2 TH
DIP SWICH 5 SW1 1 SMD

 

4) Alimentation et MCU:

Description Designator Quantity Footprint
PSU Nixie 5V DC1,DC2 2 TH
microUSB P1 1 SMD
RV-8564-C2-TA-QC-010 IC1 1 SON-10
1N4148 D1 1 SOD-323
4F 5V6 C1 1 TH
100nF C2 1 805
4K7 R1 1 805
Header 2,54 5P P5,P6 2 TH
Header 2,54 3P P3,P4 2 TH
Arduino Nano MOD 1 TH

 

Quelques datasheets:

MCP23017 I/O expander 16 bits
PCA8574AT I/O expander 8 btis
Cherry MX Key
PZTA42 Transistor NPN haute tension (Equivalent du MPSA42)
RV-8564-C2 RTC I2C
MAL219691104E3 SuperCap 4F 5V6 

 

Fichiers du projets: 

Cotations affichage V1.1
Cotations Clavier Numérique et Mémoire V1.0
Cotations Clavier Fonctions V1.0
Cotations Alimentation et MCU V2.0