Construye un Elegante Reloj de Tubos Nixie en Caja de Madera MDF Personalizada con Arduino

Componentes y materiales

• Arduino UNO
• Módulo RTC DS3231 (reloj en tiempo real)
• Módulo elevador DC 12V → 150V DC (para tubos Nixie)
• 6 Tubos Nixie
• 4 Optoacopladores TLP627-4 (aislamiento)
• Resistencias 10K
• Pines header
• Cables para protoboard
• Módulo fuente 220VAC → 12VDC
• 2 Pulsadores
• Madera MDF 3mm (corte láser)
• Cola blanca (para MDF)
• Placas magnéticas permanentes
• Componentes electrónicos en utsource.net

Sobre el proyecto

Todo va dentro de una caja de madera MDF. Al terminar, el reloj parece un producto comercial: bonito y compacto.

¡Empecemos!

Paso 1: Lista de componentes

Para mayor claridad, lista completa con enlaces de compra (Amazon/UTSOURCE):

1. Arduino UNO
2. Módulo RTC DS3231
3. Módulo step-up 12V→150V DC
4. Tubos Nixie (6 uds)
5. Optoacopladores TLP627-4 (4 uds)
6. Resistencias 10K
7. Pines header
8. Cables protoboard
9. Fuente 220VAC/12VDC
10. Pulsadores (2 uds)
11. MDF 3mm corte láser
12. Cola blanca
13. Placas magnéticas

Paso 2: Diseño del circuito

Los tubos Nixie necesitan alto voltaje (~150VDC) pero baja corriente (1-2mA). El módulo step-up 12V→150V es ideal.

Arduino UNO controla los tubos a través de optoacopladores TLP-627 (aislamiento).

Los 60 cátodos (6 tubos × 10 dígitos) se conectan en matriz: ahorra pines de Arduino → solo 16 pines (10 columnas + 6 filas).

Por multiplexado, solo se muestra 1 tubo a la vez. Se enciende un tubo, se apaga, se enciende el siguiente... a alta frecuencia, el ojo humano ve los 6 tubos encendidos permanentemente. La secuencia de multiplexado la gestiona el código de Arduino.

El módulo RTC DS3231 mantiene la hora (con pila botón aunque se corte alimentación). Dos pulsadores permiten ajustar la hora.

Paso 3: PCB de aislamiento

Hice PCB para los optoacopladores para facilitar conexiones con Arduino. Con pines header, usamos cables protoboard para conectar PCB a Arduino fácilmente. Diseño PCB descargable: enlace.

Paso 4: Cableado de tubos Nixie

Como los tubos consumen poca corriente, usé cable de cobre (de transformador viejo) para cablearlos. Fácil de soldar, buen aislamiento, tamaño reducido, fácil tendido. Seis tubos conectados en matriz fila/columna según diseño, luego a PCB de aislamiento.

Paso 5: Corte de caja MDF por láser

Corte láser CNC de MDF 3mm en dimensiones exactas. Diseñé cada pieza para encajar, luego pegar con cola. Archivos para corte láser: enlace (requiere CorelDRAW).

Paso 6: Montar media caja

Montar media caja con cola, instalar tubos Nixie en marco central, y colocar en la caja.

Paso 7: Instalar PCB, pulsadores y cableado

Instalar PCBs en marco MDF, pulsadores, y cablear todo según esquema. El cableado es delicado; presta atención. Puede que el orden de conexión de tubos sea incorrecto inicialmente, pero es fácil reconectar.

Paso 8: Descargar el código

Código para Arduino: lee hora real del DS3231 y muestra en tubos Nixie vía PCB aislamiento.

Permite ajustar hora con dos pulsadores: pulsando ambos a la vez, parpadean los 2 dígitos de segundos (esperando ajuste). Pulsar izq/der para incrementar/decrementar. Tras terminar (o no tocar), parpadean minutos, luego horas. Al finalizar, dejan de parpadear. Código descargable: enlace.

Paso 9: Tapa trasera

Usé 4 placas magnéticas para sujetar la tapa trasera de MDF. Sujeta firmemente sin cola, permitiendo abrir fácilmente para reparaciones.

Paso 10: Ajustar la hora

Secuencia de cambio de hora:

1. Pulsar ambos botones para iniciar ajuste
2. Parpadean 2 dígitos de segundos (esperando ajuste)
   • Si ajustas: pulsar izq/der para +/- número
   • Si no: no tocar
3. Tras pausa, parpadean minutos (igual)
4. Tras pausa, parpadean horas (igual)
5. Todos dejan de parpadear → modo reloj normal

Paso 11: Acabado final (máscara)

Un amigo me dijo que la superficie de MDF no quedaba bonita, así que usé madera chapada para la carcasa final y hice una placa con el nombre. ¡El reloj queda perfecto! :)