描述

前提：

總的來說，我對 Arduino 和電子產品很陌生。瀏覽四周，我很快注意到了很多人制作的這些橙色發光管項目。后來發現它們被稱為數碼管，是 60 年代和 70 年代用于顯示數字和符號的老式電子產品。另外，它們不再制造（除了一個例外），人們使用的那些管子來自舊庫存或舊設備。這可以讓我覺得更酷嗎？然后我了解到，要點亮它們需要大約 180 伏特……這讓我感到害怕，以至于我將自己的計劃放在了自己身上，直到我對電子產品有了更多的經驗。

兩個項目之后（一個三輪機器人和一個 1280 LED 滾動文本顯示器）我覺得我已經準備好拿起那些滿是灰塵的舊管子，把我自己和我的起居室當作一個漂亮的數碼時鐘。

所以，我們到了。

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1 / 2 ?完成的項目

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特征：

該時鐘實現了以下功能：

• 時間顯示當然（只有 24 小時格式，因為我更喜歡那個），冒號閃爍

• 精確的計時和電池在斷電時保持時間

• 數字和分號上的RGB LED背光，具有八種不同的色彩效果

• 光傳感器和 LED 的自動調光取決于房間內的光線

• 通過每個數字和 LED 顏色循環的測試模式以及光傳感器讀數的顯示

• 四個按鈕可以控制以下內容：

• - 設置時間

• - 循環通過 LED 色彩效果

• - 打開和關閉 LED

• - 進入和控制測試模式

• 抗陰極毒 (ACP) 程序，以保持管子處于健康狀態

• 夜間當房間內沒有燈光時關閉燈管和 LED 以節省電力并延長其使用壽命的例行程序

• 維修方便

• 電源開關

• 保險絲安全

設計：

因此，設計背后的想法是使其盡可能簡單，以便所有組件都可以整齊地放置在一個穿孔板上。穿孔板必須看起來像樣，因為封面是透明的。我沒有使用多路復用，因為這樣做我必須包括額外的電路來使每個數碼相機單獨打開和關閉，并且由于那些蘇聯數碼芯片（K155ID1）足夠便宜，因此使用其中六個更容易。我在底層也有很多空間用于 Arduino mega，因此每個芯片（每個芯片 4 個）所需的許多引腳都不是問題。IDC 帶狀電纜有助于使所有這些引腳易于連接。同樣，簡單是目標，考慮到我的技能和理解，這是最簡單的方法。

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1 / 3 ?穿孔板底部（在添加光敏電阻之前拍攝）

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對于背光，我使用了 WS2811 可尋址 RGB LED，它不需要太多額外的電路，并且可以很容易地單獨控制以產生一些很酷的效果。

時鐘從我放置的一個簡單的 12 伏墻壁電源中獲取電源。為了給電子管供電，我選擇了一個高壓數碼管電源（12V 至 174V）和一個降壓轉換器（12V 至 5V）來為 LED 供電。Arduino Mega 直接由 12 伏墻壁電源供電。成品時鐘的電流消耗約為 250mA。

最后，為了計時部分，我選擇了基于 DS3231 芯片的廉價 ebay RTC 模塊。它使用 I2C 協議與 arduino 通信，并直接由 arduino 5V 引腳供電。

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1 / 3 ?沒有亞克力蓋

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得到教訓：

由于許多人都寫過關于這個主題的文章，因為在網上找到了數碼管的工作原理，如何點亮它以及這類東西很容易，我決定談論我的事情會更有用學會了制作我希望有人在開始之前告訴我的項目。所以，我們開始：

• 中國賣家的 e-bay 上有許多數碼管電源，價格相當便宜。我買了其中一些，它們都可以工作，但不能達到宣傳的容量。我發現這個電源是網上提供的設計的副本，并且被宣傳為具有與原件相同的功能。問題在于，由于它們使用的組件比原版便宜，因此它們不能真正像宣傳的那樣發揮作用。就我而言，仿制電源無法為所有六個數碼管和結腸燈輸出足夠的電流，因此當結腸打開時數碼管會褪色，并且某些數字（主要是 2 號）不會完全亮起。使用另一種設計，閃爍會消失，但電源會變得非常熱。所以，

• 您可以獲得用硅橡膠敲打的電線，與 PVC 不同，它不會被烙鐵熔化。當您嘗試在穿孔板上焊接許多電線時，這非常非常有用。

• 在連接數碼管之前，用鋼絲絨或類似的東西清潔它們的針腳。由于它們是幾十年前制造的，因此金屬銷會被氧化。清潔它們將使您免于許多頭痛和連接問題。

• 插入和拔出管子很困難，因為它們的引腳很容易彎曲。尤其是在 IN-16 上（用于顯示秒的小）。如果我再做一遍，我更喜歡使用一些管座，將管子連接到它們上，然后（插座）連接到時鐘引腳上——就像一個中間的東西。這樣，我可以根據需要多次插拔插座，輕松且不會損壞管銷。在 ebay 上你可以買到這樣的插座。或者您可以在穿孔板或 PCB 上創建自己的以太。

• 在開始編寫代碼之前計劃好你的算法。邊做邊做適用于小型項目，但一旦事情變得更復雜，意大利面條代碼就在拐角處等待。我的意思是你需要計劃算法的各個部分（例如函數）之間的信息流（變量值等），否則 - 當事情變得更復雜時 - 你最終會做出一個改變并擁有五件事破碎的！例如，您經常會聽到使用全局變量是不好的做法。好吧，一旦你糾結于意大利面條代碼，你就會明白為什么。對信息如何流動有一個總體計劃會有很大幫助。

材料清單：

• 4 個 IN-14 數碼管

• 2 個 IN-16 數碼管

• 2 個玻璃柱，帶 2 個 NE-2H 霓虹燈 + 燈座

• 原型穿孔板 120x180mm 雙面

• 沒有接頭的 Arduino Mega 2560 R3

• DS3231 AT24C32 I2C 精密 RTC 模塊

• 6顆K155ID1數碼驅動IC

• 2pcs MPSA42 A42 0.5A/300V NPN TO-92 DIP 晶體管

• 8顆WS2811 RGB LED 5mm通孔

• 光敏電阻 LDR 5mm

• NCH6300HV DC-DC 電源 - 來自omnixie

• 3A mini DC-DC 降壓轉換器 5V 固定輸出

• 20 個電阻器 1/4 瓦 5%，各種值

• 14顆100nF陶瓷電容

• 電解電容 100μF 16V

• 電解電容 1000μF 16V

• 7個5.08mm 2Pin端子

• IDC 連接器 2x13 針公

• IDC 連接器 2x13 針公角

• IDC 帶狀電纜 2x13 針

• 6pcs DIP 插座 - 16Pins

• 4個迷你按鈕開關

• 保險絲座 THT 安裝 5x20mm

• 玻璃保險絲 5x20mm 500mA

• 翹板開關 ON-OFF 紅色

• 5.5x2.1mm DC 電源插頭插孔方形連接器

• 56cm2有機玻璃，4mm厚