# 辉光时钟1979

**Repository Path**: shawnquxp/nixie-clock-1979

## Basic Information

- **Project Name**: 辉光时钟1979
- **Description**: 这是一个手工三维搭棚焊接的辉光时钟
- **Primary Language**: C
- **License**: Apache-2.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: https://www.bilibili.com/video/BV1z8411u7w6
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 1
- **Created**: 2024-08-12
- **Last Updated**: 2024-08-12

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

![title](./pic/poster.jpg)
# 辉光时钟1979

#### 概况

因为一些机缘巧合，从朋友那获得了一批刚出土的辉光管，本着为了一点醋包一盘饺子的理念，让这些来自1979年的辉光管再次焕发出光芒，使用了与以往不同的三维全搭棚焊接方式，希望能更加符合辉光管的外观特点，辉光管使用了四颗SZ8（QS30-1），两颗QS27-1，使用不同型号仅是为了更充分利用手里的管子，全改成统一型号，或苏联的管子电路不变的。本项目包含了程序源码、搭建说明和原理图，一起来做一个自己的辉光钟吧~  
主要特征包括：
* STM32F103C8T6主控（使用现成最小板）  
* DS3231高精RTC时钟芯片  
* 74HC595+K155ID1（74141）集成驱动方案  
* ESP8266模块WiFi对时  
* 热释红外人体感应开关  
**制作视频：b站[GIE工作室](https://space.bilibili.com/65350196)**  

#### 原理图

![sch](./pic/sch.jpg)
**注：搭棚焊接本没有原理图，该原理图是电路硬件完成后为进一步完善开源资料而专门绘制的，仅供参考。**  
注2：单片机最小板部分直接使用现成的，没法搭棚焊那玩意，K155ID1（74141）与辉光管的连接无需严格对应，可后期通过软件调整，但是K155ID1（74141）与74HC595的连接建议按原理图中的ABCD的顺序来，避免给编写程序的时候造成过大的麻烦。  

#### 搭棚焊接流程

1.  底板与基础电源部分  
焊接用线我选用的是1mm镀锡铜丝，底板是一块20cm*15cm的覆铜板（覆铜未用上），实际建议可使用更硬一些的材料，后续作品的焊点也不会因为底板太软产生的形变而断掉。  
在底板上打洞，安装电源变压器和左右两端的两个铜柱，后续这两个铜柱就会当做大梁来使用，辉光管、锁存器等都会往上面靠，所以一定注意做好绝缘，安装好后将四个二极管搭成全桥整流的形式，滤波电容直接粘在底板上即可。另外，图里的34615是用作3231的超大后备电池，实际上一个纽扣电池就能用数年之久，各位可根据需要自行选择。  
![p1](./pic/p1.jpg)
  
2.  LM2596-5.0、单片机最小板、K155ID1（74141）、热释人体感应模块  
我这里把最小板直接粘在34615电池上了，LM2596-5.0则直接按部就班搭起来就行，需要注意的是在将其输出与单片机最小板上的5V相连以前，最好先测试一下5V输出是否正常，另外一定加强整流的滤波电容的焊接强度，这里我松了一次击穿了2596，将18V的电压直接灌进了5V里面。图里最小板上的那个玻璃管是一个5MHz的老式晶振，基本是为了好看才换作它作为单片机主晶振，我是没想到居然能直接起振，如果找不到可直接使用最小板带的晶振就行。K155ID1（74141）通过两根铜丝固定在铜柱上，上面分别通上负极和5V，为驱动芯片供电。  
![p2](./pic/p2.jpg)

3.  安装调时按钮  
调时一般需要三个按钮，我选用了比较老式的按钮，简单制做了一个按钮面板安装在了板子左下方。  
![p3](./pic/p3.jpg)

4.  安装WiFi模块、DS3231、74HC595  
WiFi模块和32321按原理图的装法连接就行，可以考虑在其附近飞一个电容增加供电稳定性，595我使用的是3.3V供电，通过SHCP、STCP两个时钟线以及DS数据线与单片机相连，三个595级联使用，共可输出3*8=24个根线，与6个K155ID1所需的6*4=24根输入线相对。
![p4](./pic/p4.jpg)

5.  连接74HC595与K155ID1  
每四根线控制一个K155ID1，一个595对应两个K155ID1，没啥说的，飞就完了。  
![p5](./pic/p5.jpg)

6.  安装辉光管  
辉光管通过一根连接在铜柱上的铜丝先简单固定在上面，然后将后面的线一根一根与K155ID1连接好就行，阳极通过20K电阻连接到高压电源的170V输出，我这里170V的线用了漆包线以减少短路全炸的机会。  
![p6](./pic/p6.jpg)

7.  安装氖泡、LED背景灯、电流电压表等装饰物  
我在每个管子后面安装了一个暖黄光的LED（原理图中没画），个人特别不喜欢那些绿绿蓝蓝的LED作为辉光管的背光，这些没啥好说的，六个LED全串联再加个几百欧的电阻就能直接接进电源了。电压电流表使用的是85C1型，纯是为了装饰好看，在里面还添加了两个黄光LED增加观赏性，电压表使用200V量程接升压输出，电流表50mA量程串进升压输出即可。  
![p7](./pic/p7.jpg)

#### 程序部分
程序部分使用Cubemx+MDK521搭建，引脚图如下：  
![p8](./pic/p8.png)  
PA0 红外热释传感器  
PB3 DS3231 SCL  
PA15 DS3231 SDA  
PC13 晶振管灯  
PA3 595DS  
PA2 595SHCP  
PA1 595STCP  
PC14 氖泡  
PB15 绿按钮  
PB12 红按钮中  
PB10 红按钮右  
PA12 ESP8266 RST  
PA9 PA10 ESP8266串口  
PA11 高压开关  
如需修改WiFi的SSID和密码，在User/Src/esp8266.c的203行修改即可，如果实际显示的数字不正确，则需在User/Src/nixie_drv.c的68行nixie_decoding函数中修改对应关系。  
玩得愉快！