輝光管時(shí)鐘制作教程 超酷炫

高中和大學(xué)學(xué)業(yè)都很繁忙，很久沒(méi)有在論壇發(fā)過(guò)帖子了，最近放假，抽時(shí)間做了點(diǎn)有意思的東西，也算是失蹤人口回歸了。..。..

這個(gè)東西想必很多小伙伴都見(jiàn)過(guò)吧，它就是出自《命運(yùn)石之門(mén)》的世界線變動(dòng)率探測(cè)儀。用輝光管打造的，看起來(lái)很漂亮吧。..。.

然而咱買(mǎi)不起這種側(cè)顯的大管子，我用的是產(chǎn)自蘇聯(lián)的IN-12B側(cè)顯輝光管，用一塊轉(zhuǎn)接板轉(zhuǎn)接成側(cè)顯，還能插拔，比較方便。

作為世界線變動(dòng)率探測(cè)儀，當(dāng)然要能夠顯示世界線。本來(lái)我是想產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)來(lái)達(dá)到效果的，然而事實(shí)上，不引入一個(gè)隨機(jī)的信號(hào)，將永遠(yuǎn)無(wú)法產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。一個(gè)好的辦法是利用單片機(jī)的ADC功能，在ADC 的采樣引腳上引出一條長(zhǎng)導(dǎo)線，在其懸空的情況下，采樣得到的便是隨機(jī)數(shù)?？上У氖俏以?a target="_blank">天線的背面放置了覆銅，導(dǎo)致這個(gè)功能不好使了。。。最后是利用當(dāng)前的時(shí)間來(lái)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，并在50條世界線中進(jìn)行隨機(jī)顯示。我也做了像動(dòng)畫(huà)中那樣變動(dòng)的效果。

星期顯示采用的是7顆橙色的0603貼片LED，在PCB正面做了7個(gè)圖案“日、月、火、水、木、金、土”，用這種傳統(tǒng)的表示方法來(lái)表示周一到周五。LED也做了呼吸燈的效果，顯示效果非常不錯(cuò)。

PCB采用了黑色阻焊+沉金工藝，左下角是時(shí)鐘芯片用來(lái)掉電走時(shí)的電池座、一個(gè)貼片蜂鳴器、紅外遙控的接收頭和4個(gè) 電容觸摸按鍵。

由于邏輯器件的工作電壓是3.3V，而輝光管是170V左右，整個(gè)板子采用了一個(gè)12V的開(kāi)關(guān)電源供電，再加上一個(gè)buck電源降壓到3.3和一個(gè)boost電源升壓到170。12V升壓到170V，占空比已經(jīng)達(dá)到了93%，如果供電電壓比12V低，可能就無(wú)法達(dá)到170V了。事實(shí)上手頭上沒(méi)有合適的電感，裝了一個(gè)330uH的，有些偏大，導(dǎo)致電流上不去，最后只升到了150V左右。等過(guò)幾天拿到合適的電感再調(diào)整。用3.3V控制100多V，只能用高壓三極管+電阻。三極管用的是A42。第一次做這個(gè)的時(shí)候用的是貼片電阻，焊起來(lái)是相當(dāng)?shù)叵寡邸?.。..這次換成了貼片排阻。

也就是這樣的結(jié)構(gòu)，重復(fù)了8個(gè)。

前段時(shí)間搞電賽，申請(qǐng)來(lái)一些電源芯片，于是buck電源用了手頭的TPS54160。做出來(lái)效果不錯(cuò)，其實(shí)TPS5430也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，SOP8封裝，容易焊接，外圍電路也簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)就是TI的東西是真的貴，量產(chǎn)可以考慮更低成本的方案。

上次做第一版，升壓采用的是MC34063，沒(méi)錯(cuò)，你在網(wǎng)上搜索輝光管的升壓電路，基本上都是這個(gè)芯片。事實(shí)上那個(gè)芯片并不是很好，它的結(jié)構(gòu)決定了效率肯定不會(huì)高，因?yàn)镸OS只能靠電阻來(lái)放電。而且大家還總喜歡用IRF640這類(lèi)大功率的管子，體積大還不好推。..。.我這次采用了UC3843做的升壓電源，MOS管用的是600V 1A的1N60。上次用了一個(gè)繼電器來(lái)做升壓電路的開(kāi)關(guān)，有噪音而且有時(shí)候不靈。這次用了一顆AO系列的MOS管，SOP8封裝的，放在板子上很美觀。

單片機(jī)用的是C8051F410，51內(nèi)核的，內(nèi)部晶振能到24.5M。C8051F系列可以說(shuō)是最強(qiáng)的51單片機(jī)了吧，外設(shè)上可以說(shuō)是相當(dāng)強(qiáng)大，引腳分配也非常靈活，比STC要好用一些（不是詆毀國(guó)產(chǎn)，勿噴。..。）。

觸摸按鍵是用了一片BS814A實(shí)現(xiàn)的，實(shí)際上有興趣的小伙伴可以了解一下MSP430G2553，本身就支持電容按鍵，但是我不太喜歡430的編程風(fēng)格。。。

8個(gè)輝光管，要控制88個(gè)引腳，只能用鎖存器或者移位寄存器實(shí)現(xiàn)，其實(shí)HV系列的高壓移位寄存器也可以用，但是不好買(mǎi)，還很貴。上次我用了74HC573，這次改成了74HC595，串行的體積更小線更少，11片放背面也放得下。其實(shí)考慮過(guò)用一片CPLD或者FPGA，但是后來(lái)畫(huà)了一下，發(fā)現(xiàn)不利于板子的美觀性，遂放棄。。。

時(shí)鐘芯片嘛，DS1302，最常見(jiàn)的芯片，只要買(mǎi)正品并且用一個(gè)準(zhǔn)一點(diǎn)的晶振，誤差不會(huì)很大。紅外接收管用的是億光的IRM-H638T，貼片的，體積小。

放幾張PCB的圖。..。.代碼和原理圖會(huì)在下面放出。鄙人主做硬件，寫(xiě)的代碼只能說(shuō)是功能實(shí)現(xiàn)，其合理性還有待考究。..。.