用Arduino制做一个功能最基础的辉光钟

辉光管,本来是在电子管时代用做显示的器件,通常多用在科学仪表上面。后来,随着LED的出现和普及,须要高压驱动,且相对成本高昂的辉光管便逐渐被淘汰,推出了历史舞台。git

然而,由于辉光管有着很是高逼格的显示效果,管中的氖气在170V高压下产生的橘色辉光所带来的视觉感觉是普通LED数码管所不能比拟的,因此如今愈来愈多的装逼极客对辉光管产生了兴趣。固然,我也是其中之一。github

话说其实很早我就对辉光管深深中毒,那时候上淘宝搜索辉光钟,发现几乎全部的价格都在千元以上,让我下意识地捂住了本身的钱包。不过价格是一方面,另一方面,做为一个高逼格的理工男,想要真正的用辉光管来装逼,必然仍是须要本身DIY一个辉光钟。编程

因此在学习了辉光管相关知识以后,我便开始准备DIY一个本身的辉光钟。学习

废话很少说,先上最后的成品图吧 ui

成品图
虽然这是我第一次本身作电路方面的DIY,不过最终的效果我我的以为还行。PCB使用了黑色沉金,外加上下两片亚克力玻璃,经过铜柱链接,正面看上去仍是比较美观(虽然背面因为PCB设计失误,改了不少飞线╮(╯▽╰)╭)。辉光管使用了6只苏联产IN-14辉光管,显示效果不错,再加上2*2的4只小氖泡做为冒号。因为我我的不喜欢LED,就喜欢原汁原味的辉光管颜色,因此我并无在板子上加上不一样颜色的LED照亮辉光管。关于PCB沉金这一点,其实后来以为不必。这样作板子确实好看,可是元件焊上去以后沉金就彻底看不见了,心痛,肉疼。 最后的成品在夜间显示效果以下:
夜晚
下面对辉光钟的每一个部分具体的介绍一下吧

辉光管 这里我使用的是苏联产IN-14辉光管,某宝拆机管价格50左右,新管价格100左右,至于用拆机仍是全新,则视荷包而定。IN-14这款辉光管应该算比较经典的一款,也是辉光管爱好者使用最多的一款辉光管。 设计

辉光管
主控芯片 主控芯片能够用各种单片机,网上也有不少大神分享各类教程,甚至直接给出了不少的AD原理图和PCB文件,我看到的绝大部分都用的stm32或者arduino。由于我我的对arduino比较熟悉,因此我选则了ATmega2560这块芯片,烧录上arduino的bootloader以后就能够看成普通的arduino来用,很是方便,编程我的感受比32简单不少,也应该是我太菜hhh。

辉光管驱动芯片 驱动辉光管的方式有各类各样,甚至有给辉光管每一个引脚接一个高压三极管作开关这样控制的,不过这样会占用主控芯片不少引脚。这里我用一种最简单的方式之一,俄罗斯的K155ID1(K155ИД1)辉光管专用驱动IC,本质上是一个4位-10位的译码器。不愧是战斗民族的物件,这种几十年前的辉光管驱动芯片,毛子直到最近貌似还在生产。 3d

K155ID1(K155ИД1)
引脚输入输出对应关系:
链接方式:
原理至关简单,辉光管能够看做是一个共阳极的数码管,串联一个限流电阻,接170V高压。其0-9各位数字分别接驱动IC上10个引脚,经过对驱动IC的不一样输入,其对应的不一样引脚导通,使辉光管对应数字点亮。

时钟模块 这里一样用最简单的DS3231,网上一大堆资料,就不详细介绍了。我选了一个黑色的,看起来和个人pcb总体搭一点。 cdn

固然,也能够直接用ds3231芯片,本身搭外围电路,我这里图个方便直接买模块了。

升压模块 升压模块是辉光钟最重要的部分之一(废话,没有升压辉光管也点不亮啊)。能够本身画升压电路,可是我是小白,模电数电都没学过,菜鸡一个hhh。为了求稳,仍是在某宝上直接买了升压模块。不过这个东西可能会有些坑。最先我买的一家的模块最多只能驱动两只IN14,再多输出电压就不正常了,后来换了一家就一切正常了。因此这个东西若是要买的话要看好。 blog

在这里插入图片描述
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基本上以上就是一个最简要最基础的辉光钟所必备的全部内容了,其他好比显示日期,按键更改时间能够根据本身的能力和喜爱加上去。后面有时间我也应该会试试作一版功能丰富的来试试。教程

最后在AD里面画好了原理图,布好PCB以后,就能够拿出去打样了。

原理图
PCB
3D效果图
在这里插入图片描述
其实我这个pcb不少元件摆放位置都不合理,画这个的时候我还几乎是个纯小白(如今也很白),如今看看惨不忍睹。而后最开始想给每一个辉光管加一个三极管作开关,结果忘记加电阻了。时钟模块和升压模块由于最开始计划用的和最后实际用的不同,因此引脚不对应,只好用飞线连在pcb背面,还好不影响正面总体观感。 上下亚克力玻璃画好图以后找某宝直接加工切割,铜柱链接上,最后终于大功告成!
在这里插入图片描述
程序和原理图能够参考这里: github.com/hh997y/nixi…

也算是第一次体会到了电子DIY的乐趣,因此记录一下分享出来,继续学习哈哈。

后面应该还会再分享一版功能设计完善一些的版本。

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