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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“当上海遇见布拉格”捷克艺术展览 – 赴上海参观捷克Dalibor自制的辉光管

“When Shanghai meets Prague” exhibition – Visit nixie tubes made by Dalibor at Shanghai Museum of Glass.

2013年12月21日,上海,晴,3℃ 作为一名痴迷的辉光管爱好者,当然不会放过任何机会亲自参观国外辉光大师的作品,在听说捷克艺术展览“当上海遇见布拉格”在上海玻璃博物馆开启以后,就开始期待这一天! 今天在好友的带领下,顶着寒风来到了上海玻璃博物馆,冷落了一楼那些别致的玻璃艺术品,直奔二楼捷克展馆。 刚进捷克艺术展馆,摆在入口中间重要位置的,就是我的好友/捷克玻璃工艺大师/资深辉光管爱好者 Dalibor的辉光钟作品,当然,这两颗仅有的辉光管就是Dalibor本人手工制作的。 在设计之初,Dalibor在问我,他想将这个作品起名叫“Shanghai Time”,让我帮忙给起一个中文名字,想来想去,还是觉得“上海时光”比较贴切。 更加荣幸的是,这个作品的高压升压部分,用得就是我的NCH6100HV辉光管高压升压模块。 展览时间从2013年12月11日 至 2014年3月11日,历时4个月,上海玻璃博物馆在上海市宝山区长江西路685号,希望上海的朋友可以亲自前去观赏。 去的朋友记得给Dalibor投个票哦! 下面,就和我一起来欣赏Dalibor的辉光管作品:

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NCH6100HV 辉光管高压升压模块 | Nixie Power Supply

辉光管绚丽的色彩源自辉光气体放电效应,但辉光气体放电的必要条件就是高电压,故很多喜爱辉光管的朋友在制作辉光管应用之前,往往止步于这个如何产生高压的问题; 从我最早的QS30-1辉光管时钟作品,到最新的IN-14辉光钟v2版一路走来,曾设计和更新了多种DC-DC高压升压电路;这一次,我把升压电路单独封装成高压升压模块,为各种不同电压和电流应用需求提供了方便可靠的能量源;

NCH6100HV高压升压模块是一款专为荧光管、辉光管、电平指示管等高压用电设备设计的高效率直流至直流变换器,它采用高性能固定频率电流控制模式控制器为核心,内置精密陶瓷可调电位器,输入电压范围12-24v,输出电压范围85-235v,并且具有外部控制引脚,能够方便的打开和关闭高压输出。 整个模块体积小巧,转换效率高,发热量低,并且带有免接线式输入/输出端子,使用方便,也可以使用标准的2.54mm间距插针将本模块方便的固定在其他电路板上。

先Show看一下整个模块的实物照片:

再看一下它的驱动能力:(下图为12颗前苏联产IN-18辉光管,阳极电压170v,阳极电阻6.8KΩ,符合IN-18推荐阳极电流4-6mA)

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红外线遥控器全新升级 | New IR Remote

相对于复杂的造型设计,我更追求简约的外形风格,所以,我的时钟作品几乎都采用红外线遥控器来进行控制;例如开关机、查看日期和闹钟以及温度、设置日期时间等等; 之前一直采用时下流行的超薄遥控器,她身材娇小,很薄,21个按键也能够满足需要,但通过这些年的观察发现,超薄薄膜型红外遥控器的寿命比较短,使用时间久了需要用力按压按键才能正常使用。

为此,经过对市场上众多同类产品的对比和筛选,Nixie Clock Home的新款红外线遥控器全新升级!

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IV-18(前苏联ИВ-18)荧光管电子钟【Energy Pillar.能量柱】【严泽远作品】

一直以来,对金属质感的东西颇有些亲睐,但鉴于DIY金属外壳的难度,自从水晶城堡作品诞生以后,就没有打算在金属外壳设计上再投入大量的时间和精力。直到……

直到遇见IV-18荧光电子数码管以后,又开始了一轮新的折腾……的确,IV-18荧光管独特的外形、通透的管身,冷艳的色彩,让她与金属外壳搭配一定是完美的创作。于是,经过一次又一次的设计、修改、打样,一年多断断续续的制作,又一款电子管时钟作品诞生——Energy Pillar能量柱……

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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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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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