【DIY作品秀】自制QS18-12古典式辉光电子钟【附带大量图片】

2011-12-8 11:00:15 20438 DIY

  前几天刚刚完成QS30-1管的辉光钟，有不少朋友在向我讨教如何制作。说实话，就个人而言，我更喜欢QS18-12辉光管。

      QS30意思就是直径30mm，QS18当然管子直径只有18mm，虽然个头小，但QS18-12辉光管是立式的，而且看起来感觉更古典。老规矩，先秀一下做好的NIXIE tube Clock with QS18-12（拍照的时候依然使用了一些客厅的小道具，哈哈），然后再附上设计制作过程。大部分过程在QS30-1辉光管电子时钟的制作贴里介绍的很详尽了，这里就把根QS30-1设计和制作过程不同的地方说一说。
      SHOWtiME：

一、本次DIY的QS18-12辉光数码管电子钟功能及特点（跟QS30-1管做得辉光钟操作方法完全一致，依然全部采用红外遥控，只是少了星期显示功能）
      1、采用DC12V供电，最大耗电电流280mA。
      2、使用6只QS18-12辉光数码管，能同时显示年月日或同时显示时分秒。
      3、采用4颗直径3mm的氖灯，能指示时钟冒号。
      4、采用红外遥控器进行所有功能操作（开/关时钟、显示农历、公历、室内温度、调整日期时间等等）。
      5、每颗辉光管底部有一颗贴片高亮白光LED做背景灯，在关机的时候背景灯能够每秒钟交替明暗一次（注意是明暗过渡，不是亮和灭，采用了PWM制作的LED调光，在晚上效果很炫），也可以在开机的时候通过遥控器打开或关闭背景灯功能。
      6、采用无源蜂鸣器来对每一次遥控操作进行声音提示，不同的操作功能和结果会有不同的响声。
      7、能够根据公历时间自动计算出农历日期，在设置时只需要设置好公历日期即可。
      8、为了延长辉光管的寿命（毕竟电子管的寿命相对LED短很多），可以用遥控器关闭辉光时钟，但每到整点时刻，辉光钟能自动启动显示10秒钟时间，启动时会有整点报时。
      9、采用18B20作为温度传感器，能够显示室内温度。
      10、全部电路布局在一块双面电路板上，电路板经过精心设计，线条细腻，与辉光管相映成辉，所有GND网络线条均镀金处理，电路板厚2mm。
      11、内部采用DC-DC升压电路，提供180v的直流高压供辉光管使用，体积小，效率高。
      12、采用C8051F023作为主控MCU，所有程序采用C语言编写。
      13、采用74HC145做译码控制辉光管显示相应数字。
      14、采用DS1302时钟芯片，配合西铁城高精度晶体谐振器(32.768kHz,精度±5ppm)。
      15、MCU及时钟芯片等所使用的5v电源也采用DC-DC电路降压，效率高，发热量小。

二、设计之前了解到的QS18-12辉光数码管参数特性及相应的必要试验
      QS18-12辉光数码管跟QS30-1的工作原理相同，这里也不再赘述，根据我的设计思路，还是习惯先作必要的测试实验。
      先来SHOW一下拿到的QS18-12管子，这些管子的年龄依然比我还要大，而且比QS30-1管子还要早几年：

      新光的管子，说实话还真不知道是在哪儿产的。不过75年我国能有能力生产这个管子的地方也不多。
      上工作台，还是老样子，用洞洞板搭出来一个升压电路，看看能否点亮QS18-12，然后测试相应的参数，选择合适的限流电阻等等。同样是使用MC34063+IRF840做的升压电路，在QS30-1辉光钟上已经成功应用了。
      虽然体积比QS30-1小，但是字可不比它小，因为这个QS18-12个子高，SHOW一下测试时点亮的效果吧：

      近距离的看一下QS18-12，显示的数字比较细腻，而且数字尺寸比QS30-1的大一些。

三、电路原理图设计及PCB板设计
      上面这个实验验证了QS18-12辉光管的工作条件与QS30-1一样，在这之后就可以放心设计其他部分电路了。不过这次打算换个玩法，不打算选用C8051F310作为主MCU了，打算换个C8051F023玩玩。译码器这次不选用串口的了，选个并口的74LS145用用试试。数字电路这东西想要达到目的有很多选择，多用几种方案也能多积累点经验，不过这些IC以前用的太多了，各有各得优点，但都能满足驱动辉光管译码的目的。这东西要自己给自己创造锻炼的机会，呵呵。
      这些电路也几乎不用做实验了，不多说，上电路图，与QS30-1不同的地方就是译码部分和MCU部分：

      设计PCB的时候，我还是花了不少时间在元器件的布局上，依然采用全部SMT贴片工艺，并且将所有的元器件布局在一块电路板上，双面板，不过这次的PCB尺寸比QS30-1的尺寸小一些，是176mm x 50mm。
      上层依然不放置任何元器件，保持整洁的效果，线条也是围绕每一个辉光管做环形迷宫，哈哈。
      总之工艺跟QS30-1的辉光钟相同，SHOW一下效果：

四、硬件电路的焊接与调试过程

      PCB板跟QS30-1一起做的，而且采用同样的沉金工艺处理，看一下PCB板的效果：

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参与人数 1	威望 +1	收起理由
梁小斌	+ 1	转帖也不说明，可耻！

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2011-12-8 11:00:15　　评论 淘帖0 举报

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61 个讨论

0 好厉害啊，楼主

2013-7-9 22:15:45 评论举报 41^# 士多啤梨

0 真好~~~~~~学习~~~~~~~

2013-7-11 14:36:43 评论举报 42^# 水里一条鱼

0 好吧，不是同个世界的。。。光买个管都买不起，，，淘宝价钱。。

2013-7-31 11:20:48 评论举报 43^# dianqisb

0 楼主有没有制作教程呀，想做一个试试

2013-8-7 09:25:35 评论举报 44^# solongzmh

0 好强大啊，楼主厉害，膜拜！

2013-8-8 17:29:05 评论举报 45^# jinniuxing

0 火了！！！{:12:}

2013-8-8 21:12:58 评论举报 46^# 勇者bolt

0 PCB看起来好复杂一样，

2013-8-10 13:49:27 评论举报 47^# ryx392543527

0 非常好，只有土豪才能做到

2013-10-29 13:58:17 评论举报 48^# qianxiaocheng

0 不错，顶一个！

2013-10-29 18:52:32 评论举报 49^# lxgmvp

0 不错

2013-10-29 20:40:58 评论举报 50^# jilfuj596

0 楼主装备太NB了，的确不是一个世界的人

2013-11-3 09:27:28 评论举报 51^# 杨勤

0 不错，看起来挺漂亮的

2013-11-3 10:31:43 评论举报 52^# dalaohua

0 太美了，很喜欢。。。。。

2013-12-9 20:31:44 评论举报 53^# 875478861

0 楼主强大！！！！！！！！！

2013-12-18 11:41:22 评论举报 54^# zhangsa234

0 真漂亮！有时间自己动手做一个

2013-12-28 13:19:54 评论举报 55^# 崔金宝

0 以前听过不过没想到这漂亮呵呵顶个

2014-5-25 21:11:14 评论举报 56^# 不吃菜的虫

0 学习楼主，真的不错啊，能挂起不

2014-8-15 17:39:44 评论举报 57^# 唐波

0 学习楼主，真的不错啊，能挂起不

2014-8-15 17:40:42 评论举报 58^# 唐波

0 {:1:}{:1:}

2014-9-3 21:59:48 评论举报 59^# 驭梦

0 看看。。。。。。。。。。

2015-8-1 13:22:13 评论举报 60^# 周围

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