Arduino Shield NCS314 NIXIE電子管時(shí)鐘

描述

概述

最初，在我們獲得了幾乎取之不盡的優(yōu)質(zhì)蘇聯(lián)數(shù)碼管 IN-12、IN-14 和 IN-18 之后，我們打算將這些數(shù)碼管簡(jiǎn)單地展示為 Arduino 的 Shield。那時(shí)我們已經(jīng)擁有 Arduino，因此情況仍然很小（當(dāng)時(shí)我們是這么想的）。當(dāng)時(shí)我們對(duì)如何處理這種燈一無所知。

很快，我們?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)上找到了為此類電子管供電的方案：

?

測(cè)試電路

?

是的！它閃耀！我們看到的事實(shí)讓我們感到震驚，這就像一個(gè)小奇跡，我們意識(shí)到我們走在了正確的軌道上。立即開始拍照：

第二天，開始討論未來項(xiàng)目的概念：為了簡(jiǎn)化和降低成本，決定使用動(dòng)態(tài)顯示原理的方案，但后來決定放棄它，轉(zhuǎn)而支持完全的方案。靜態(tài)顯示模式。雖然對(duì)于 IN-14 數(shù)碼管視覺差異并不明顯，但對(duì)于 IN-18 燈管的差異是明顯的——在動(dòng)態(tài)模式下，它們的工作不那么亮，它們中的許多出現(xiàn)，所謂的藍(lán)點(diǎn)效應(yīng)：

?

藍(lán)點(diǎn)效應(yīng)。

?

動(dòng)態(tài)顯示模式是一種模式，在這種模式下，不是所有的燈管在每次都被點(diǎn)亮，并且只有一個(gè)（一次），也可以是同時(shí)點(diǎn)亮的其他種類，例如只有兩個(gè)燈管。

在討論該設(shè)備的未來時(shí)，一旦決定實(shí)現(xiàn)在來自計(jì)算機(jī)的燈管上顯示信息的能力，它將允許愛好者創(chuàng)建自己的設(shè)備，這些設(shè)備將顯示在燈上，例如，數(shù)量未讀消息或游戲中的回合數(shù)，例如 Fallout。

然后開始選擇可以在管中切換陰極（數(shù)字）的硬件。選擇很明顯——帶有 SPI 的移位寄存器可以節(jié)省 MCU 引腳。但由于電源電壓非常高 - 高達(dá) 200 伏，因此選擇不多：HV513、HV5812、HV5122。當(dāng)我們?cè)谶@些芯片上構(gòu)建設(shè)備時(shí)，我們停留在 HV5812（在新的 Shields 版本 NCS314 V2.X 和 NCS312 V1.X 中使用 IC HV5122）。這個(gè)芯片非常方便，因?yàn)樗梢宰屇阃瑫r(shí)控制兩個(gè)燈，作為一個(gè) 20 位寄存器。

要控制 6 根管子，我們需要將三個(gè)這樣的電路串聯(lián)起來。這允許一次通過 SPI 發(fā)送數(shù)據(jù)包，而不關(guān)心更新管上的信息，就像動(dòng)態(tài)顯示算法的情況一樣。也就是換句話說——只要我們不需要改變管子上的信息，MCU就可能忙于其他任務(wù)，甚至休眠！

我們想說說 SPI 上的數(shù)據(jù)傳輸。Arudino 一次可以傳輸，只有 8 位。我們需要 60，最接近的更高整數(shù)可以被 8 整除是 64，因此必須應(yīng)用一點(diǎn)魔法 - 為每個(gè)寄存器形成一個(gè) unsigned long long var64 位類型的大變量，并且每次傳遞 8 次 8 位將變量內(nèi)的所有位向右移動(dòng)：

 SPI.transfer(var64); 
 SPI.transfer(var64>>48); 
 SPI.transfer(var64>>40);  
 SPI.transfer(var64>>32); 
 SPI.transfer(var64>>24); 
 SPI.transfer(var64>>16); 
 SPI.transfer(var64>>8); 
 SPI.transfer(iTmp); 

制定并實(shí)施的目標(biāo)：

?

盾牌比較表

?

• 基于移位寄存器的靜態(tài)顯示。
• 老虎機(jī)（阿尼中毒）
• 提供時(shí)鐘、時(shí)鐘、日期、時(shí)間、鬧鐘的標(biāo)準(zhǔn)功能。
• 帶有電池 CR1220 的 RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘）。（新版V1.2-2.X板子采用高精度時(shí)間芯片RTC DS3231）。
• 溫度測(cè)量 DS18B20 [攝氏度或華氏度]。
• 通過 IR 端口 TSOP4836 進(jìn)行控制（僅工作 Mega）。用遙控器索尼 RM-X151 檢查，但它是可能的和其他遙控器的頻率為 36kHz。
• 與外部 GPS 時(shí)間同步（僅工作 Mega）
• 簡(jiǎn)單的菜單。
• 結(jié)腸的單獨(dú)管理（下點(diǎn)和上點(diǎn)）
• RGB 背光顏色具有流暢的輸血效果
• 鬧鐘的 RTTTL 鈴聲（鈴聲傳輸語言）
• 老虎機(jī)（防止中毒指標(biāo)）
• 在自測(cè)。（檢查每個(gè)顯示中的所有數(shù)字從 0 到 9，檢查所有 LED，串行開關(guān)顏色藍(lán)色，紅色，綠色，聲音檢查（鈴聲播放）

那些無法完全實(shí)現(xiàn)的任務(wù)。

• 光傳感器

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?