[ 電子 ] 【開源】DIY一臺世界線變動率探測儀（輝光管時鐘）

2018-8-2 14:20| 發布者: 老A | 查看: 32743 |原作者: 呃。。啊

高中和大學學業都很繁忙，很久沒有在論壇發過帖子了，最近放假，抽時間做了點有意思的東西，也算是失蹤人口回歸了......

這個東西想必很多小伙伴都見過吧，它就是出自《命運石之門》的世界線變動率探測儀。用輝光管打造的，看起來很漂亮吧.....

然而咱買不起這種側顯的大管子，我用的是產自蘇聯的IN-12B側顯輝光管，用一塊轉接板轉接成側顯，還能插拔，比較方便。

作為世界線變動率探測儀，當然要能夠顯示世界線。本來我是想產生隨機數來達到效果的，然而事實上，不引入一個隨機的信號，將永遠無法產生隨機數。一個好的辦法是利用單片機的ADC功能，在ADC 的采樣引腳上引出一條長導線，在其懸空的情況下，采樣得到的便是隨機數。可惜的是我在天線的背面放置了覆銅，導致這個功能不好使了。。。最后是利用當前的時間來產生隨機數，并在50條世界線中進行隨機顯示。我也做了像動畫中那樣變動的效果。

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

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

由于邏輯器件的工作電壓是3.3V，而輝光管是170V左右，整個板子采用了一個12V的開關電源供電，再加上一個buck電源降壓到3.3和一個boost電源升壓到170。12V升壓到170V，占空比已經達到了93%，如果供電電壓比12V低，可能就無法達到170V了。事實上手頭上沒有合適的電感，裝了一個330uH的，有些偏大，導致電流上不去，最后只升到了150V左右。等過幾天拿到合適的電感再調整。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。第一次做這個的時候用的是貼片電阻，焊起來是相當地瞎眼......這次換成了貼片排阻。

也就是這樣的結構，重復了8個。

前段時間搞電賽，申請來一些電源芯片，于是buck電源用了手頭的TPS54160。做出來效果不錯，其實TPS5430也是一個不錯的選擇，SOP8封裝，容易焊接，外圍電路也簡單。缺點就是TI的東西是真的貴，量產可以考慮更低成本的方案。

上次做第一版，升壓采用的是MC34063，沒錯，你在網上搜索輝光管的升壓電路，基本上都是這個芯片。事實上那個芯片并不是很好，它的結構決定了效率肯定不會高，因為MOS只能靠電阻來放電。而且大家還總喜歡用IRF640這類大功率的管子，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。上次用了一個繼電器來做升壓電路的開關，有噪音而且有時候不靈。這次用了一顆AO系列的MOS管，SOP8封裝的，放在板子上很美觀。

單片機用的是C8051F410，51內核的，內部晶振能到24.5M。C8051F系列可以說是最強的51單片機了吧，外設上可以說是相當強大，引腳分配也非常靈活，比STC要好用一些（不是詆毀國產，勿噴....）。

觸摸按鍵是用了一片BS814A實現的，實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的編程風格。。。

8個輝光管，要控制88個引腳，只能用鎖存器或者移位寄存器實現，其實HV系列的高壓移位寄存器也可以用，但是不好買，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。其實考慮過用一片CPLD或者FPGA，但是后來畫了一下，發現不利于板子的美觀性，遂放棄。。。

時鐘芯片嘛，DS1302，最常見的芯片，只要買正品并且用一個準一點的晶振，誤差不會很大。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.....代碼和原理圖會在下面放出。鄙人主做硬件，寫的代碼只能說是功能實現，其合理性還有待考究.....

有興趣的小伙伴可以加我QQ1378035575或郵箱聯系Fortis931@my.swjtu.edu.cn

Divergence Meter.rar

補充內容 (2018-8-2 00:09):
只交流不交易。。。

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會員評論

引用螃蟹·兄 2018-7-31 03:57

炮姐姐好，此物既成，七星連珠，世界危矣！
引用呃。。啊 2018-7-31 23:17

最近壇子有點冷清啊，我來給自己捧個場
引用 xiaozhua3 2018-8-1 08:53

我打算用輝光管做個時鐘呢！價格太貴了
引用呃。。啊 2018-8-1 11:15

xiaozhua3 發表于 2018-8-1 08:53
我打算用輝光管做個時鐘呢！價格太貴了

可以考慮IV系列熒光管或者國產輝光管，比較便宜....
引用 xiaozhua3 2018-8-1 17:01

呃。。啊發表于 2018-8-1 11:15
可以考慮IV系列熒光管或者國產輝光管，比較便宜....

我QQ+你了，你沒有回復我，你做的這個可以給我做一份嘛？愛上它了
引用 whseen 2018-8-2 16:33

不錯的復古產品，現在的話我最希望運動相機聯詠和凌陽海思開源，可以開發更多喜歡的功能，比如開機界面顯示時間等。
引用 xiaozhua3 2018-8-3 07:06

備件中，有不懂的地方請多多指教
引用 hahahahahahaha 2018-8-24 17:56

隨機數要采樣的話再搞片銅片接在采樣斷不就好了
引用 xiaobing66 2018-9-1 16:32

樓主真乃大神也，摩拜中，做的真漂亮
引用能干些啥 2018-12-31 12:11

樓主厲害！，ds1302好像有些不準
引用 ligeek 2019-7-7 20:10

最近正在研究輝光鐘，看了這個帖子受益良多，感謝樓主！