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      [電子] 【開源】DIY一臺世界線變動率探測儀(輝光管時鐘)

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      樓主
      發表于 2018-7-31 01:03:47 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
      本帖最后由 呃。。啊 于 2018-7-31 12:54 編輯

      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?上У氖俏以谔炀的背面放置了覆銅,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
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      補充內容 (2018-8-2 00:09):
      只交流不交易。。。

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      沙發
      發表于 2018-7-31 03:57:10 來自手機 | 只看該作者
      炮姐姐好,此物既成,七星連珠,世界危矣!
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      板凳
       樓主| 發表于 2018-7-31 23:17:33 | 只看該作者
      最近壇子有點冷清啊,我來給自己捧個場
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      地板
      發表于 2018-8-1 08:53:06 | 只看該作者
      我打算用輝光管做個時鐘呢!價格太貴了
      來自安卓客戶端來自安卓客戶端
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      5#
       樓主| 發表于 2018-8-1 11:15:57 | 只看該作者
      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....
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      6#
      發表于 2018-8-1 17:01:29 | 只看該作者
      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
      來自安卓客戶端來自安卓客戶端
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      7#
      發表于 2018-8-2 16:33:13 | 只看該作者
      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。
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      8#
      發表于 2018-8-3 07:06:44 | 只看該作者
      備件中,有不懂的地方請多多指教
      來自安卓客戶端來自安卓客戶端
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      9#
      發表于 2018-8-24 17:56:22 | 只看該作者
      隨機數要采樣的話再搞片銅片接在采樣斷不就好了
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      10#
      發表于 2018-9-1 16:32:26 來自手機 | 只看該作者
      樓主真乃大神也,摩拜中,做的真漂亮
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      11#
      發表于 2018-12-31 12:11:40 | 只看該作者
      樓主厲害!,ds1302好像有些不準
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      12#
      發表于 2019-7-7 20:10:27 | 只看該作者
      最近正在研究輝光鐘,看了這個帖子受益良多,感謝樓主!
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