第四章 世界线变动率探测仪 | Divergence Meter 外壳制作过程

单独把外壳的制作过程拿出来讲,其实是因为在这个过程中我走了很多弯路,正是这样的经历让我慢慢熟悉了一些加工工艺的过程,也算是一种经验积累,希望能与大家一起分享一下。

顶部的PCB面板在制作加工的过程中基本上不需要我参与,PCB加工厂会严格的按照我的图纸上的尺寸和规格来生产出一模一样的东西,这里主要讲一讲底部的不锈钢外壳。
不锈钢这种板材,无论是我用到的1mm还是2mm厚度,其实有很多种方式来成型加工,况且我要做的形状都是规则的矩形,这些加工方式包括:冲压、圆锯锯片切割、砂轮切割、线切割、等离子切割、激光切割、水切割等等,这些加工方式各有各的特点,就不一一介绍了,前面提到过,本次Divergence Meter这件作品的不锈钢外壳是用激光切割的方式加工的,其实,这并不是刚开始时的选择,无论什么加工方式,先准备好图纸吧。

前后左右加底部,一共5片金属面板要加工,其中左右面板是相同的,所以准备好4张加工图纸:

前面板2D加工图纸 后面板板2D加工图纸 左右侧面板板2D加工图纸 底板板2D加工图纸

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第五章 世界线变动率探测仪 | Divergence Meter 电路方案设计与制作

应该说完美的外形使Divergence Meter与原作有九分形似,匹配的上这个完美的外形还有很长的路要走,那就是如何驱动这8颗辉光管,并且让她最终具备动画中所展示的那些动画特效。不仅如此,我还打算让她具备一些独特的元素,使她更能展示出Steins;Gate的特征。除了这些之外,我们都知道世界线变动率在现实中其实是不存在的,至少现在还没有能证明它存在的学术理论,所以这件作品也不能只是个花瓶,只能摆着看,我打算让她也具备一些实用的功能,例如时钟等等。

在设计电路驱动方案之前,我先把与硬件相关的所要实现的功能列出来:

1. 提高便携性能,能够采用内置锂电池供电(这将是整个电路方案最大的难点所在)。
2. 实现USB供电与充电,并能实现智能电源管理与切换。
3. 为了能使全球不同国家的电子迷和动漫迷都能分享这个作品,我计划让她实现多国语言语音报时(暂定汉语普通话、英语、日语、德语四种语言)。
4. 不再使用单调而刺耳的蜂鸣器来做操作提示和闹钟,实现音乐闹钟和各种操作音效,并能调节音量大小。
5. 具备精确的时钟显示功能,并实现常用的日历、闹钟、温度查看工功能,并支持GPS校时(这些在我之前的辉光钟作品中已经完美实现)。

基于以上计划功能,我们将需要的电路模块有以下这些,硬件结构图如下:

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第六章 世界线变动率探测仪 | Divergence Meter 电路板组装与调试

电路板的组装与调试对于DIY来讲是乐趣所在,也是享受成就感的过程,看着自己设计的电路板实现了自己设定的目标,这对每一个技术宅来说都会像兴奋剂一样。
这次设计Divergence Meter所用到的最小片阻片容封装是0805的,基本没有什么难度,最小的芯片封装是QFN的,对于我这种拿烙铁超过20年的焊工来说也不是问题,所以第一块样板就是用一把小刀头搞定。下面这张照片上的是我按照实际应用的尺寸来设计并手工焊接的第一块PCB,从她开始到最终定型经历了3个版本,每次调整都是为了使她更合理、更稳定、效果更好。

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第七章 世界线变动率探测仪 | Divergence Meter 功能设计与操作说明

如果说外形方面我们要尽可能的Follow原作设计,电路方面我们要以8颗辉光管驱动为中心,那么功能设计我们便可以尽可能的按照自己的想法来编写软件实现各种功能。

在动漫原作里,我们所看到的Divergence Meter动画镜头并不多,常见的就是7个数字滚动跳跃的镜头,貌似是在测量正在变动跳跃的世界线。其余的镜头中,Divergence Meter总是显示着一个世界线变动率的值,所以这将是我们需要实现的首要功能。为了使朋友们能够定义自己的世界线变动率,本次作品可以存储10组自定义的Divergence值,朋友们可以非常容易的输入和修改这些变动率值,并可以随时调出世界线变动率演示动画。

除此之外,本次作品也设计了丰富的功能,本章将做详细介绍。

Divergence Meter主机功能接口说明

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第八章 世界线变动率探测仪 | Divergence Meter 包装设计及附件选型

在动漫原作中有一个镜头,阿万音铃羽(あまね すずは,Amane Suzuha)从挎包里拿出了一台Divergence Meter,但现实中它确是安装有8颗辉光管的一个带有不锈钢底座的比较重的电子设备,并且能够脱离电源适配器而使用锂电池进行长时间工作。所以为此,我打算为她设计一款专用的包装,既能在运输过程中很好的保护Divergence Meter,又能方便朋友们出门携带着她。

事实上在之前的创作当中,我还从未特意为作品设计专用的包装,而这次我根据Divergence Meter的外形尺寸绘制了3D模型,和许多高精端仪器设备一样使用EVA泡棉设计了嵌入式的全方位包装,请见下图:

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新款白色5×7方点LED点阵时钟【动画效果.GPS校时】【严泽远作品】

自从这款大尺寸5×7 LED点阵时钟作品诞生以来,时尚简约的装修氛围中又多了一款即搭调又实用的电子时钟。
但仅有的红色、蓝色虽然经典,貌似已经审美疲劳的伙伴们越来越喜欢朴素的白色,如今,当白色展现眼前时,竟比想象中更加唯美!

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2015 Happy New Year

钟表,可以回到起点, 却已不是昨天;
冬去春来,记得住的是过去,物换星移,留不住的是时间。
行行复行行,忆路在脚下,行行复停停,闻几杵钟声。
2014伴记忆而去已成永恒,2015随春风而来待我们探寻。
祝福所有的朋友和家人:旧历圆满,新岁飘香!2015 新年快乐!!!

密码保护:New project coming soon…

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2014.10.18-19 上海创客嘉年华 B25号展台. 『辉光钟之家』作品展

2014.10.18-19上海创客嘉年华『NixieClockHome | 辉光钟之家』将展出所有作品 (B25号展台),诚邀各位朋友莅临现场。
地址:上海杨浦区淞沪路290号

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QS30-1 Nixie Module for Arduino v2.0.0 | 辉光管显示模块【软件篇】

通过上一篇QS30-1 Nixie Module for Arduino v2.0.0 | 辉光管显示模块【硬件篇】的介绍,相信大家对辉光管显示模块v2.0.0的硬件有了相应了解。
但除了有相应的高压升压电路和逻辑驱动电路以外,还需要软件方面的配合才能让这些模块焕发夺目光彩,完成我们设计的应用。
先来回忆一下那种火红的朦胧:

本次新版本的辉光管显示模块,依旧是使用了两片74HC595芯片来实现串行数据通讯控制,对数字、LED颜色以及氖灯的控制实际上都是对74HC595芯片的控制。
在本文中,就以一个C51核心的单片机系统来对驱动软件进行简单的阐述,并给出具体驱动代码。

通过辉光管本身的应用来看,一共有0-9这10个数字要进行控制,另外还有RGB LED三个颜色要进行控制,以及2个氖灯要进行控制,共需要15bit的译码输出,根据原理图,两片74HC595共有16bit输出,对应的控制关系表如下:

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