NixieModule登上《无线电》杂志封面…

同许多80后一样,告别纸质媒介已近十年… 回想起大学里必订的4本杂志《无线电》、《电子世界》、《电脑爱好者》、《中学科技》,恐怕现在已经被网络冲击的销量大不如从前;

但作为曾经的《无线电》忠实读者,而且有幸将自己的作品再次刊登在上面,并荣登封面,还是颇有喜悦之感!

这次刊登的作品是QS30-1 Nixie Module for Arduino,与官微宏(Agu’s Mill)一起从硬件设计到Arduino应用均进行了详细的介绍; 其实大部分内容均出自本博客相关的博文,有兴趣的朋友欢迎前去浏览。 在此感谢《无线电》杂志社,感谢各位朋友的关注与支持!

IN-14(前苏联ИН-14)辉光钟v2版|Nixie Clock【严泽远作品】

我的上一代IN-14辉光钟诞生于3个多月前,延续了QS18-12辉光钟经典的功能和特点,仅仅是和QS18-12黄金纪念版使用了不同的辉光管。 很多朋友在收藏以后,纷纷提出了一些个人想法,经过仔细的斟酌,汇总了一些需求,结合本人的改进思路,IN-14辉光钟v2版由此诞生…

先来SHOW一下IN-14辉光钟v2版:

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QS30-1 Nixie Module for Arduino v1.0.1 | 新版辉光管显示模块

QS30-1 Nixie Module for Arduino辉光管模块诞生3个月以来,收到了许许多多国内及国外朋友的E-mail,有赞赏也有建议,更多的是技术交流,在这里对大家的支持表示感谢!

同时,我也收集整理了一下朋友们的建议,结合自己的想法,推出了QS30-1 Nixie Module for Arduino v1.0.1版(与第一版完全兼容,可相互级联使用),这里简单介绍一下: 1、优化了电路设计,提高了升压模块效率; 2、对PCB布局进行了细微调整,简化生产步骤; 3、在面板和背板添加了端口说明文字;

老规矩,先看照片:

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QS30-1 Nixie Module | 辉光管显示模块 介绍【应用篇】

辉光管显示模块作为一类创意元素,重在应用;而在传统应用方案中,时钟是最经典,也是最实用的一个! 尤其是在有了强大的Arduino类库支持以后,我们可以更加随心所欲的实现自己的应用创意。 为了组合应用,今天准备了一些4联的背板和6联的背板,结合相应的控制程序,做了两款时钟: 1、4位QS30-1辉光钟 2、6位QS30-1辉光钟 具体的实现方法不再赘述,方案颇多,DS1302、DS3231等等等等,尤其是使用该模块以后,每个模块的背景LED颜色都可以单独配置,比起以前我设计的辉光钟来说,又多了很多种玩法,上图先! 六位QS30-1辉光管电子钟:

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QS30-1 Nixie Module | 辉光管显示模块 介绍【软件篇】

在上一篇文章QS30-1 Nixie Module【硬件篇】中,重点介绍了辉光管显示模块的硬件部分及设计、制作过程。

或许我们对她独特的显示效果始终难以忘怀,但要让她焕发夺目色彩,重点还在于应用。该模块在其硬件方面已经具备了完备的功能,应用软件方面则需要结合实际应用要求来设计。先来回忆一下那种火红的朦胧:

无论何种应用方案,基于硬件设计原理,该模块的底层控制实为对74HC595的通讯控制,在这里,我以51单片机控制板为核心来介绍一下底层驱动软件的设计方法。

每个显示模块的辉光管数字0-9和RGB LED以及两颗Neon Lamps均由两片74HC595来控制,共需要16bit(2Byte)数据。根据原理图,两片74HC595共有16个输出端对应16bit数据,对应关系表如下:

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QS30-1 Nixie Module | 辉光管显示模块 介绍【硬件篇】

辉光数码管|Nixie tube,上世纪60-80年代的产物,电子技术发展历史的见证之一,相信有很多朋友对其了解甚少甚至从未亲眼所见。 但就是这现如今已濒临绝迹的古老器件,却让见过她的人都无法忘记那特有的显示效果,甚至开始感叹40年前的创造竟赋有如此的艺术气息… 单单是看到管身上那淡淡的白色印戳,刹那间便让人肃然起敬——这些辉光管的出生竟然比我还早许多年… 或许这样几十年,她等待的只是一份热情,一次点燃她内心火红热情的电击……

为了让这古老的并极富艺术气息的器件发辉余热,近些年来我一直在努力寻找现代技术与古典相结合的应用。虽然也创作出不少经典作品,但随着一次次的思 维枯竭,便萌发了一种把辉光管作为显示模块的想法,让喜爱她的朋友,把更多的精力和时间投入到创意制作当中,而不必去烦恼如何产生170V高压、如何整理 逻辑驱动器、如何去焊接制作…… 无需硬件基础,只需要懂一点单片机知识,有一个最简单的单片机系统板,或Arduino系统板,4条IO口线,即可完成对几十个辉光管的显 示控制(每个模块还带有1个RGB全彩LED,两个氖灯作为冒号或小数点应用)。

首先感谢aGuegu在第一时间协助测试该辉光管显示模块,并开发了Arduino类库。

先简单的介绍一下辉光数码管,她是真空电子时代的产物,是利用辉光放电效应产生光亮来显示数字及符号的一种电子元件,诞生于上世纪60年代,到了80年代末慢慢的被其他技术所创造的新型器件所取代。

该辉光管模块采用的是中国产QS30-1型辉光数码管,它是一款较为常见的型号,直径30mm,顶部显示方式,插拔式13脚封装。先介绍一下辉光数码管的特点:

辉光数码管有四个特点: 1、较高的工作电压。辉光管的工作电压在直流170V以上,所以对于现代低电压设备时代来讲,要让他工作起来的难点在于如何产生DC170V以上的工作电压。 2、工作电流较小。工作电流较小是辉光放电效应的特征,辉光管的工作电流只有1mA-3mA左右,几乎没有什么功耗,并且不发热。 3、字形独特,显示具有层次感。辉光管中的数字或者符号都是一片片专门的金属制作并堆叠而成,独特完整的字形令现代的7段数码管、点阵显示模式都无法抗衡。 4、温暖的橘红色光芒。辉光管内部气体是氖气,辉光放电效应所产生的光芒为橘红色,尤其是在夜晚,朦胧之下给人温馨之感。

下面先看一下实物图片,然后再做详细介绍:

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水晶城堡换新装.前苏联IV-11荧光管时钟.古典版实木底座

从2011年3月份开始筹备DIY水晶城堡(Crystal Castle)作品,直到去年7月份才圆满完工。铝合金CNC底座,金黄色铝氧化表面处理,拉丝工艺,以及花费了很多时间和精力以及RMB定制的水晶面板…… 在设计之初,就注定了水晶城堡极富现代感。硬朗的身材和梦幻的夜晚灯光效果使其无论置身于客厅的哪个角落,都会成为焦点…

但与此同时,也收到很多国内及国外的朋友提出的建议: 既然是上世纪的古老的东西,就应该具有一个与之相映衬的古典底座…于是,这款实木底座诞生了。 同样,还是使用SolidWorks先做3D效果图,底座的厚度、长度都通过3D模型进行仔细的调节,为的就是与IV-11荧光管完美搭配。 她采用了榉木作为主材,全部机械加工,尺寸精准,做工很精细,这全都要感谢东莞的胡哥给予大力支持。并且这款实木底座还刷上了清漆,更有古典的味道。而且背部还用激光雕刻了精美字符…

说到上下盖板,原本打算用铝合金拉丝板来做,后来还是采纳了德国Deiter的建议,使用黑色,因为黑色映衬蓝色的荧光管还是最漂亮的,所以最终这次的上盖板和底版依旧采用了激光亚克力材质,一切的一切,只为给IV-11配搭上那种古老的韵味… SHOW一下实物图片:

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SHOW.最后一批中国产QS18-12辉光管电子钟

很荣幸通过我的博客让更多的朋友了解了辉光管,也很高兴能在这里与朋友们分享我的每个作品。

很多朋友在描述辉光管的时候还是习惯称之为“灯”,也许是这个称呼很形象吧…… 中国产的侧显辉光”灯”种类并不多,无外乎直径18mm和16mm两种规格,型号分别为QS18-12和QS16-12。 翻了翻箱底,找出来一批QS18-12管子,并且重新更新了QS18-12黄金纪念版时钟的PCB主板,再做最后一批中国产QS18-12辉光管电子钟。

先来SHOW一下修改过的PCB版本做出来的样机:

QS18-12辉光钟.黄金纪念版.GPS校时.二十四小时的感动(古典版IV)【严泽远作品】

做过那么多时钟,为什么还是喜欢辉光管?原因其实很简单,它上面刻有历史…

或许您对电子管没有一点感情,也或许您见到的第一台数字电子时钟就是现代科技造就的LCD,LED甚至VFD…但透过久远的岁月,重温那时的一点一滴,想象一下没有大规模集成电路的时代,想象一下没有手机、没有网络、甚至无线电视信号也就只能收到中央电视台的时代,辉光管也只有在军队的电子装备上能够见到…

很多朋友第一眼见到辉光管,即评价:这个灯很耗电吧…其实一点也不意外,毕竟了解辉光管的朋友不多,甚至大多数人都还认为这里面是灯丝通电发热才显示,其实,辉光管工作的时候根本就不发热,1mA的电流即可点亮,相当于170mW的功率,几乎不怎么有功耗。

最喜欢辉光管的有三点: 首先它显示数字很有层次感,所有数字前后错落有致,从稍侧面看去,层次感极强。 其次就是辉光的那种温暖的橘红色光芒,尤其是在夜晚,朦胧之下给人温馨之感。 再次就是字体的形状,LED,点阵都无法与其媲美,毕竟每个字都是一片专门的金属制作而成,独特的完整的字形,类7段显示的模式都无法抗衡。

言归正传,QS18-12是70-80年代中国造最大尺寸的侧显辉光数码管,当然,现在这个型号的辉光管已经濒临灭绝,是极其罕有之物,在辉光管当中,其实又分为顶显与侧显,侧显的管身直立,更有电子管的味道,所以备受亲睐。这次的QS18-12管子也非常非常少,物以稀为贵,为了能够匹配这稀缺的具有历史意义的QS18-12辉光管,历时两个多月的筹划与设计,QS18-12黄金纪念版辉光电子时钟正式揭开它的神秘面纱,先来几张大图秀一秀:

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为古典的她穿上华丽的外衣 新做QS18-12辉光管电子钟外壳【严泽远作品】

辉光管电子钟已经做出来好久了,一直都是在客厅裸奔。当初设计她的时候在PCB板上花了很大的功夫,做得镀金的迷宫线条。时间久了,感觉也有些审美疲劳,打算还是为她设计一款外衣。 因为个人非常喜欢QS18-12的这款钟,所以先从她下手啦。 一共设计了两款,一款简单大方一点,面板尺寸小一些,比较干练。另一款像做了个大裙摆,大气一些,有层次一些。 中间夹的是松木,其实我原本定的是红胡桃木,后来因为尺寸搞错了,所以先用这个松木的做了样子,相信红胡桃木做出来效果更好。 螺丝这次全部换成不锈钢的内六角螺丝,呵呵,引用soso老兄的话:内六角,必须地… 还是欣赏一下照片吧(还是在客厅取景,不过顺带用了两颗刚给老婆买的草莓做道具,哈哈): […]

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