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Jul 17, 2023

Charles Lohr ganha um RISC de $ 0,10

O YouTuber Charles Lohr criou uma maneira nova e de baixo custo de acionar tubos de exibição Nixie, transformando um microcontrolador RISC-V de custo ultrabaixo no que ele descreve como um “flyback definido por software”.

O YouTuber Charles Lohr criou uma maneira nova e barata de acionar tubos de exibição Nixie, transformando um microcontrolador RISC-V de custo ultrabaixo no que ele descreve como uma “fonte de alimentação flyback definida por software”.

“Durante anos observei o setor de microcontroladores baratos”, explica Lohr. "Há um ou dois meses, falei sobre o CH32V003 da WCH [Eletrônica]. Estava certo. Um processador RISC-V de 40 MHz com 16kB de flash, 2kB de RAM, DMA [Acesso direto à memória], muitos periféricos, um único -wire interface de depuração. Ele pode até rodar a 5 V como um AVR [Microchip]! Eu adoro peças minúsculas, então só tive que comprar o QFN por US$ 0,12. Para outros pacotes, como a versão SOIC, ele pode cair abaixo de US$ 0,10."

Ter o papel é uma coisa, mas não é muita coisa sem um projeto para acompanhá-lo. Em vez de piscar um LED, porém, Lohr queria fazer algo um pouco mais interessante: usar o microcontrolador para acionar um tubo Nixie, um dispositivo de exibição de cátodo frio que remonta a meados da década de 1950 e nomeado a partir do identificador do protótipo como "Indicador Numérico Experimental No. .1." Dentro do tubo cheio de gás há um ânodo de malha de arame e vários cátodos, moldados em números, letras ou símbolos específicos da aplicação e que brilham quando energizados.

Para fazer um Nixie brilhar, porém, é preciso mais do que apenas conectar uma simples fonte de alimentação de baixa tensão, que é onde entra o projeto de Lohr. "Essas placas [...] usam um CH32V003 de 12 centavos como um circuito fechado controlado por software controlador flyback que [usa] um FET [transistor de efeito de campo] de 3 centavos e este pequeno transformador de 30 centavos, um diodo de um centavo e um capacitor de suavização de dois centavos para produzir os 180 V a 2,5 mA ou mais necessários para alimentar o Nixie tubos - tudo por menos de 50 centavos em peças!"

O microcontrolador é configurado para receber sinais de controle de um host e lidar com o sistema de controle de malha fechada, acionando FETs em cada cátodo para iluminar números específicos. “O flyback funciona como um conversor boost”, explica Lohr sobre outro componente crítico do circuito, “exceto que, como há uma relação de espiras de 10:1 no meu transformador, ele me dá 10x a tensão”.

O vídeo completo de Lohr está disponível em seu canal no YouTube, enquanto os arquivos de design de PCB e firmware do projeto podem ser encontrados no GitHub sob a licença permissiva do MIT.