辉光管时钟制作教程 超酷炫
高中和大学学业都很繁忙，很久没有在论坛发过帖子了，最近放假，抽时间做了点有意思的东西，也算是失踪人口回归了。..。..
这个东西想必很多小伙伴都见过吧，它就是出自《命运石之门》的世界线变动率探测仪。用辉光管打造的，看起来很漂亮吧。..。.
然而咱买不起这种侧显的大管子，我用的是产自苏联的in-12b侧显辉光管，用一块转接板转接成侧显，还能插拔，比较方便。
作为世界线变动率探测仪，当然要能够显示世界线。本来我是想产生随机数来达到效果的，然而事实上，不引入一个随机的信号，将永远无法产生随机数。一个好的办法是利用单片机的adc功能，在adc 的采样引脚上引出一条长导线，在其悬空的情况下，采样得到的便是随机数。可惜的是我在天线的背面放置了覆铜，导致这个功能不好使了。。。最后是利用当前的时间来产生随机数，并在50条世界线中进行随机显示。我也做了像动画中那样变动的效果。
星期显示采用的是7颗橙色的0603贴片led，在pcb正面做了7个图案“日、月、火、水、木、金、土”，用这种传统的表示方法来表示周一到周五。led也做了呼吸灯的效果，显示效果非常不错。
pcb采用了黑色阻焊+沉金工艺，左下角是时钟芯片用来掉电走时的电池座、一个贴片蜂鸣器、红外遥控的接收头和4个 电容触摸按键。
由于逻辑器件的工作电压是3.3v，而辉光管是170v左右，整个板子采用了一个12v的开关电源供电，再加上一个buck电源降压到3.3和一个boost电源升压到170。12v升压到170v，占空比已经达到了93%，如果供电电压比12v低，可能就无法达到170v了。事实上手头上没有合适的电感，装了一个330uh的，有些偏大，导致电流上不去，最后只升到了150v左右。等过几天拿到合适的电感再调整。用3.3v控制100多v，只能用高压三极管+电阻。三极管用的是a42。第一次做这个的时候用的是贴片电阻，焊起来是相当地瞎眼。..。..这次换成了贴片排阻。
也就是这样的结构，重复了8个。
前段时间搞电赛，申请来一些电源芯片，于是buck电源用了手头的tps54160。做出来效果不错，其实tps5430也是一个不错的选择，sop8封装，容易焊接，外围电路也简单。缺点就是ti的东西是真的贵，量产可以考虑更低成本的方案。
上次做第一版，升压采用的是mc34063，没错，你在网上搜索辉光管的升压电路，基本上都是这个芯片。事实上那个芯片并不是很好，它的结构决定了效率肯定不会高，因为mos只能靠电阻来放电。而且大家还总喜欢用irf640这类大功率的管子，体积大还不好推。..。.我这次采用了uc3843做的升压电源，mos管用的是600v 1a的1n60。上次用了一个继电器来做升压电路的开关，有噪音而且有时候不灵。这次用了一颗ao系列的mos管，sop8封装的，放在板子上很美观。
单片机用的是c8051f410，51内核的，内部晶振能到24.5m。c8051f系列可以说是最强的51单片机了吧，外设上可以说是相当强大，引脚分配也非常灵活，比stc要好用一些（不是诋毁国产，勿喷。..。）。
触摸按键是用了一片bs814a实现的，实际上有兴趣的小伙伴可以了解一下msp430g2553，本身就支持电容按键，但是我不太喜欢430的编程风格。。。
8个辉光管，要控制88个引脚，只能用锁存器或者移位寄存器实现，其实hv系列的高压移位寄存器也可以用，但是不好买，还很贵。上次我用了74hc573，这次改成了74hc595，串行的体积更小线更少，11片放背面也放得下。其实考虑过用一片cpld或者fpga，但是后来画了一下，发现不利于板子的美观性，遂放弃。。。
时钟芯片嘛，ds1302，最常见的芯片，只要买正品并且用一个准一点的晶振，误差不会很大。红外接收管用的是亿光的irm-h638t，贴片的，体积小。
放几张pcb的图。..。.代码和原理图会在下面放出。鄙人主做硬件，写的代码只能说是功能实现，其合理性还有待考究。..。.
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作为世界线变动率探测仪，当然要能够显示世界线。本来我是想产生随机数来达到效果的，然而事实上，不引入一个随机的信号，将永远无法产生随机数。一个好的办法是利用单片机的adc功能，在adc 的采样引脚上引出一条长导线，在其悬空的情况下，采样得到的便是随机数。可惜的是我在天线的背面放置了覆铜，导致这个功能不好使了。。。最后是利用当前的时间来产生随机数，并在50条世界线中进行随机显示。我也做了像动画中那样变动的效果。
星期显示采用的是7颗橙色的0603贴片led，在pcb正面做了7个图案“日、月、火、水、木、金、土”，用这种传统的表示方法来表示周一到周五。led也做了呼吸灯的效果，显示效果非常不错。
pcb采用了黑色阻焊+沉金工艺，左下角是时钟芯片用来掉电走时的电池座、一个贴片蜂鸣器、红外遥控的接收头和4个 电容触摸按键。
由于逻辑器件的工作电压是3.3v，而辉光管是170v左右，整个板子采用了一个12v的开关电源供电，再加上一个buck电源降压到3.3和一个boost电源升压到170。12v升压到170v，占空比已经达到了93%，如果供电电压比12v低，可能就无法达到170v了。事实上手头上没有合适的电感，装了一个330uh的，有些偏大，导致电流上不去，最后只升到了150v左右。等过几天拿到合适的电感再调整。用3.3v控制100多v，只能用高压三极管+电阻。三极管用的是a42。第一次做这个的时候用的是贴片电阻，焊起来是相当地瞎眼。..。..这次换成了贴片排阻。
也就是这样的结构，重复了8个。
前段时间搞电赛，申请来一些电源芯片，于是buck电源用了手头的tps54160。做出来效果不错，其实tps5430也是一个不错的选择，sop8封装，容易焊接，外围电路也简单。缺点就是ti的东西是真的贵，量产可以考虑更低成本的方案。
上次做第一版，升压采用的是mc34063，没错，你在网上搜索辉光管的升压电路，基本上都是这个芯片。事实上那个芯片并不是很好，它的结构决定了效率肯定不会高，因为mos只能靠电阻来放电。而且大家还总喜欢用irf640这类大功率的管子，体积大还不好推。..。.我这次采用了uc3843做的升压电源，mos管用的是600v 1a的1n60。上次用了一个继电器来做升压电路的开关，有噪音而且有时候不灵。这次用了一颗ao系列的mos管，sop8封装的，放在板子上很美观。
单片机用的是c8051f410，51内核的，内部晶振能到24.5m。c8051f系列可以说是最强的51单片机了吧，外设上可以说是相当强大，引脚分配也非常灵活，比stc要好用一些（不是诋毁国产，勿喷。..。）。
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