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      [ 電子 ] DIY電子管時鐘(IV-18前蘇聯ИВ-18電子管)【Energy Pillar.能量柱】

      2013-3-9 09:20| 發布者: yanzeyuan | 查看: 47046 |原作者: 嚴澤遠 |來自: www.nixieclock.org

      一直以來,對金屬質感的東西頗有些親睞,但鑒于DIY金屬外殼的難度,自從水晶城堡作品誕生以后,就沒有打算在金屬外殼設計上再投入大量的時間和精力。直到……

      直到遇見IV-18熒光電子數碼管以后,又開始了一輪新的折騰……的確,IV-18熒光管獨特的外形、通透的管身,冷艷的色彩,讓她與金屬外殼搭配一定是完美的創作。于是,經過一次又一次的設計、修改、打樣,一年多斷斷續續的制作,又一款電子管時鐘作品誕生——Energy Pillar能量柱……





      IV-18(ИВ-18)熒光電子數碼管,上世紀80-90年代前蘇聯的產物,冷戰時期曾大量制造并用于軍事設備;冷戰結束后,同其他海量的戰爭遺留物一起,被埋于地下,或被封存于冰冷的倉庫角落。

      第一次見到她是在英國的輝光鐘愛好者Konstantin的網站上,國內見到應用這個管子的第一人是荊州老段(YeYuDo),第一次見到實物是在2011年年夏天。

      國產YS-13/18以及前蘇聯的IV-11等不同的是,她一根管內嵌入了8個7段數字,并且每個數字右下角都有小數點,在管子的左側,還有一個表示負數的短橫線,在短橫線上面還有一個較大的圓點符號。

      原版俄文說明書:




      主要參數如下:

      下面來兩張正面和背面的裸照:


      在背面清晰可見灰黑色的消氣劑,以及管子型號和生產年月。

      IV-18熒光管共有22根管腳,其中有3根管腳無任何連接,實際使用的有19根管腳,管腳定義見下圖:


      其中三根未使用的管腳進入管子內部以后,沒有任何的電氣連接,用肉眼即可分辨出來,見下圖:

      與一般的電子管一樣,IV-18熒光管內部是真空,所以也有一個抽氣口,但是她的抽氣口做過處理,沒有鋒利的尖尖,而是平頭,這樣不容易被碰碎導致漏氣,請見下圖:

      IV-18熒光管內部有兩條燈絲,兩條燈絲并聯,貫穿于頭尾之間。

      燈絲很細,每根燈絲由頂部的一個很細的拉力彈簧來牽引,平行穿越每一個數字面前。

      IV- 18熒光管最獨特的地方在于她的基板,與IV-11/22不同,IV-18的基板是一片透明的玻璃板,用于顯示數字比劃的每一段,以及連接每一個段的線 路,均緊貼在玻璃板上;而每一個數字的柵網非常細膩,嵌在玻璃基板板兩側,浮于數字前端,通過玻璃基板被面的連接線連接到每一個管腳。

      我們 由此可以看出,整個熒光管的電氣特性有點類似于我們當今所使用的LED數碼管模塊,必須采用動態掃描方式來驅動,因為她的每一個段都是連接在一起的,通過 依次給每一個數字位的柵極通電來選擇當前顯示的位,然后給7段數字線條通電,來顯示一個數字,依次快速動態刷新,來完成8個數字的顯示。

      具體的細節圖請見照片:








      看 到這些細節,無不讓人感嘆一下前蘇聯在80-90年代的加工工藝;但當初從烏克蘭費盡周折求到的一箱IV-18熒光管,卻逃脫不了暴力物流帶來的厄運,記 得YeYuDo當初也中槍了,碎了10幾根,不過我這次是躺著也中槍……….60多根哇 :((((((((((((((( 無不讓人惋惜……

      Energy Pillar能量柱 三圍:

      能量柱整個外形呈長方體,最大長度20cm、寬度52mm、高度64mm,重量350g。

      中間最長的那根合金鋁棒長度為90mm,稍寬于IV-18熒光管的顯示區域,整體比較協調。

      與iPhone5的合影:

      和客廳的藍光機合個影:

      Energy Pillar能量柱 功能:

      老生常談了,依舊還是時鐘,雖然只是一個時鐘,看似簡單,但隨著對設計的深入,這個簡單的計時工具卻有著很多需要注意的細節。

      結合之前的一些時鐘作品的設計經驗,這次進行了一些功能上的調整和改進,具體說一下吧:

      1、  實時時間顯示

      顯示時間是時鐘的基本功能之一,能量柱能夠同時顯示時、分、秒,并且小數點會按照2Hz的頻率閃爍;時間顯示格式支持12H/24H兩種,并且根據美國和歐洲的使用習慣不同,提供Leader Zero ON/OFF功能設置。

      2、  實時日期顯示

      日期顯示也是時鐘的基本功能之一,能量柱能夠同時顯示年月日,并且顯示年月日時,數字之間有短橫線作為區分;而且能量柱支持農歷顯示哦;農歷日期無需設置,能根據設置的公歷日期自動計算;并且,日期格式支持YY-MM-DD/YY-DD-MM/DD-MM-YY/MM-DD-YY四種格式,滿足世界各國的使用習慣;

      3、  室內溫度顯示

      采 用了DS18B20溫度傳感器,時鐘能夠顯示當前的實時溫度,溫度格式支持攝氏度/華氏度兩種顯示方式。DS18B20是集成在電路板上的,這里為了減小 電路板上的元器件發熱通過鋪銅或者PCB板本身將熱量傳導給DS18B20造成測量不準確,這里單獨做了一個處理工藝,將焊接DS18B20的PCB部分 單獨與主板割開,只留一條狹長的小板承載DS18B20,避免其受到PCB板熱量的影響,并且狹長的小板并沒有鋪銅,避免鋪銅將熱量傳導至DS18B20 的管腳導致溫度測量不準。

      4、  日期、溫度自動循環顯示

      日期和溫度可以按照設置的時間間隔交替顯示,并且時間/日期交替顯示的時間間隔可獨立設置,可只設置時間/日期交替顯示,也可以只設置時間/溫度交替顯示,還可以設置時間/日期/溫度三個內容交替顯示;

      5、  紅外線遙控功能

      能量柱主體設計簡潔,無任何按鍵,所有的設置和操作均通過紅外線遙控器進行。遙控器依舊是與我其他作品通用的超薄遙控器,使用方便。通過這么多作品的磨合,遙控器的人性化操作方面也一直在優化。

      6、  八級亮度設置.可自動調節亮度

      內置8級亮度調節功能,可設定在固定的亮度,還可以設置為Auto亮度功能,時鐘可以根據環境光線的強弱自動調節顯示亮度。在設計LED時鐘的時候,很多朋友說最低亮度級別還是比較亮,這次設計亮度級別時,最低亮度絕不會在夜間影響你的睡眠;

      7、  兩組鬧鈴功能

      支持兩組鬧鐘,并且每一組鬧鐘可獨立打開或關閉。鬧鐘時間到以后會發出四短聲鬧鈴聲,鬧鈴持續1分鐘。鬧鈴響起后,按遙控器任意鍵即可關閉鬧鈴。

      8、  計時器功能

      曾經有很多朋友向我建議增加這個功能,這次也搬了上來,最長支持23小時59分59秒的倒計時提醒功能。

      9、  支持GPS校時功能

      本 次改進了GPS校時功能,以前的作品總是在固定某一時刻啟動GPS同步功能進行校時,這次的GPS校時為實時同步。只要GPS保持與衛星同步,一旦發現星 歷與本時鐘時間有1s以上的誤差,將立即更新當前時鐘的時間和日期,保證時鐘時間與衛星時間誤差控制在1s以內。并且,為了支持多種不同種類的GPS,本 次在菜單里還提供了波特率設置功能,可以支持4800bps/9600bps/19200bps/38400bps四種通訊速率的GPS。電路板的GPS 接口為RS232接口,如果GPS為TTL電平接口,可將電路板上的RS232-TTL電路跳過即可,方便實用;而且,在時鐘菜單里,還支持當前GPS連 接狀態的顯示,未連接GPS時,時鐘會顯示No GPS,有GPS連接,但GPS并未與衛星連線時,時鐘會顯示Search,當成功連線后,時鐘會顯示On Line。

      10、              支持UTC(國際協調時間)設置

      UTC又稱協調世界時,時鐘菜單支持當前城市相對于GMT(格林尼治標準時間)的時差設置。例如北京的UTC為GMT+8,設置完畢以后,每次GPS同步時,時鐘會根據該設置自動換算當地時間。

      11、              按鍵音打開/關閉功能

      很多朋友對我之前的一些作品提出過建議,建議增加按鍵音的開關選項,避免在晚上想查看溫度,或者鬧鐘的時候,按鍵音影響老人或孩子的睡眠,此次增加了該功能,可通過菜單設置按鍵音的打開或關閉。

      12、              定時開機/關機功能

      定 時開機和關機功能是從我的IN-14輝光鐘作品上繼承下來的一個實用的功能。為了延長電子管的使用壽命,我們可以講時鐘設置為夜間或者白天外出上班的時間 內自動關機,等到天亮或者下班后自動打開,并且在關機狀態時,電子管是處于完全斷電的狀態,尤其是IV-18熒光管的燈絲,將關閉燈絲電源,延長熒光管壽 命。在進入關機時間段的時候,時鐘會顯示Auto OFF三秒鐘,提示當前時鐘進入了自動關機狀態,在自動關機狀態下,按遙控器任意鍵,時鐘會立即開啟,并顯示當前時間,3秒鐘以后自動恢復自動關機狀態, 并提示Auto OFF。并且在自動關機狀態下仍可以進行查看日期、溫度、鬧鐘設置等功能,并且可以進行功能設置,可正常打開設置菜單。

      13、              正/倒置自動切換功能

      由于IV-18熒光管幾乎是對稱的,所以延續了我LED時鐘作品的特點,支持正放和倒放,均能正常顯示。

      下面SHOW一下部分菜單及界面的顯示內容:







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      已有32人參與

      會員評論

      • 引用 獨狼戰隊 2017-1-14 23:58
        太漂亮了,好喜歡
      • 引用 8848ab 2013-10-10 17:51
        太漂亮了!
      • 引用 中國造好男人 2013-8-18 19:55
        絕對的精品
      • 引用 fans 2013-7-9 12:49
        相當精致
      • 引用 灬夫 2013-4-7 15:44
        漂亮~ 就是太復雜了,想做個難~
      • 引用 woaifamin 2013-3-29 14:53
        大贊之余,羨煞吾也
      • 引用 絲帶姬﹌走你 2013-3-24 17:02
        電子管可不可以買給我幾個???
      • 引用 thm0211300 2013-3-15 21:53
        神器啊,樓主有錢人!
      • 引用 £鉲鈽竒諾☆★ 2013-3-13 20:10
        不要太厲害啊
      • 引用 咗掱ㄖㄅ幽爧 2013-3-13 19:27
        很漂亮啥
      • 引用 oommggdd 2013-3-11 18:48
        http://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.10.10.sAK6hI&id=17235221415
      • 引用 guo555fff 2013-3-11 09:19
        非常欣賞你的創意時鐘,不知能否向您購買一批?
      • 引用 yanzeyuan 2013-3-10 22:18
        88431844: 這種電子管是不很耗電啊,再說現在還有賣的嗎?
        這種是VFD熒光電子管,耗電量不大,整個時鐘采用5V供電,電流只有220mA。
        電子管很難買到了,這款電子管是前蘇聯1990年生產的,只有少量 ...
      • 引用 飄渺孤魂影 2013-3-10 19:43
        出套件么,漂亮
      • 引用 qxb261089 2013-3-10 19:41
        樓主真是下血本了 呵呵  為了做個時鐘 恐怕一輛車的錢都打不住  佩服 佩服!
      • 引用 藯藍啲愛/aiq 2013-3-10 17:52
        挺漂亮的·········
      • 引用 88431844 2013-3-10 15:30
        這種電子管是不很耗電啊,再說現在還有賣的嗎?
      • 引用 cong 2013-3-10 09:26
        漂亮啊
      • 引用 因為發呆所以說. 2013-3-10 09:01
        yanzeyuan: 所有軟件、硬件、電路板設計、外殼3D圖設計,均為在下一個人完成,并非轉載,歡迎訪問我的博客: www.nixieclock.org
        好吧,我知道水印是怎么回事了,你牛,有錢啊
      • 引用 大將軍 2013-3-10 06:38
        既古老有現代,忒漂亮了

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