Arduino Shield NCS314 NIXIE电子管时钟

描述

概述

最初，在我们获得了几乎取之不尽的优质苏联数码管 IN-12、IN-14 和 IN-18 之后，我们打算将这些数码管简单地展示为 Arduino 的 Shield。那时我们已经拥有 Arduino，因此情况仍然很小（当时我们是这么想的）。当时我们对如何处理这种灯一无所知。

很快，我们在互联网上找到了为此类电子管供电的方案：

 

测试电路

 

是的！它闪耀！我们看到的事实让我们感到震惊，这就像一个小奇迹，我们意识到我们走在了正确的轨道上。立即开始拍照：

第二天，开始讨论未来项目的概念：为了简化和降低成本，决定使用动态显示原理的方案，但后来决定放弃它，转而支持完全的方案。静态显示模式。虽然对于 IN-14 数码管视觉差异并不明显，但对于 IN-18 灯管的差异是明显的——在动态模式下，它们的工作不那么亮，它们中的许多出现，所谓的蓝点效应：

 

蓝点效应。

 

动态显示模式是一种模式，在这种模式下，不是所有的灯管在每次都被点亮，并且只有一个（一次），也可以是同时点亮的其他种类，例如只有两个灯管。

在讨论该设备的未来时，一旦决定实现在来自计算机的灯管上显示信息的能力，它将允许爱好者创建自己的设备，这些设备将显示在灯上，例如，数量未读消息或游戏中的回合数，例如 Fallout。

然后开始选择可以在管中切换阴极（数字）的硬件。选择很明显——带有 SPI 的移位寄存器可以节省 MCU 引脚。但由于电源电压非常高 - 高达 200 伏，因此选择不多：HV513、HV5812、HV5122。当我们在这些芯片上构建设备时，我们停留在 HV5812（在新的 Shields 版本 NCS314 V2.X 和 NCS312 V1.X 中使用 IC HV5122）。这个芯片非常方便，因为它可以让你同时控制两个灯，作为一个 20 位寄存器。

要控制 6 根管子，我们需要将三个这样的电路串联起来。这允许一次通过 SPI 发送数据包，而不关心更新管上的信息，就像动态显示算法的情况一样。也就是换句话说——只要我们不需要改变管子上的信息，MCU就可能忙于其他任务，甚至休眠！

我们想说说 SPI 上的数据传输。Arudino 一次可以传输，只有 8 位。我们需要 60，最接近的更高整数可以被 8 整除是 64，因此必须应用一点魔法 - 为每个寄存器形成一个 unsigned long long var64 位类型的大变量，并且每次传递 8 次 8 位将变量内的所有位向右移动：

 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); 

制定并实施的目标：

 

盾牌比较表

 

• 基于移位寄存器的静态显示。
• 老虎机（阿尼中毒）
• 提供时钟、时钟、日期、时间、闹钟的标准功能。
• 带有电池 CR1220 的 RTC（实时时钟）。（新版V1.2-2.X板子采用高精度时间芯片RTC DS3231）。
• 温度测量 DS18B20 [摄氏度或华氏度]。
• 通过 IR 端口 TSOP4836 进行控制（仅工作 Mega）。用遥控器索尼 RM-X151 检查，但它是可能的和其他遥控器的频率为 36kHz。
• 与外部 GPS 时间同步（仅工作 Mega）
• 简单的菜单。
• 结肠的单独管理（下点和上点）
• RGB 背光颜色具有流畅的输血效果
• 闹钟的 RTTTL 铃声（铃声传输语言）
• 老虎机（防止中毒指标）
• 在自测。（检查每个显示中的所有数字从 0 到 9，检查所有 LED，串行开关颜色蓝色，红色，绿色，声音检查（铃声播放）

那些无法完全实现的任务。

• 光传感器