如何自己制作一个 divergense meter（辉光管时钟）？ - 知乎

安宇雨 - 随手采集
2021-04-26 18:15:08
随手采集
0000-未整理-等待研究

2019.2.25更新
竟然3K赞了，那就回答一下大家的问题吧。

哪里买的到/答主卖不卖？

Emmmmm...这个东西是在圣诞节和新年假期里挤时间弄的，平时答主天天忙着搬砖没时间......所以不会再做，也不考虑量产或者商业合作之类的。因为TB上有很多比答主强一万倍的成品可以买得到。

2. 成本多少？

PCB打样是300（沉金会贵一点，5块起做）
外壳是35（亚克力定做+螺丝之类的）
元器件总共大概是100吧
IN-14辉光管是400（6个）

所以差不多就是800RMB左右的样子。

3. 要学点啥才能做这个？

模拟/数字电路基础。最起码得知道boost电路是什么，PWM是怎么回事。
C语言。
软件的熟练使用。像绘制原理图/PCB的AD，嵌入式开发的Keil，外壳设计的CAD等。
焊接基础。像多引脚的stm32，或者是0603封装的阻容件。要焊好它们还是需要一点点基础的。

Emmmmm...如果你不想追求原理上的东西的话，我觉得只要能熟练操作各类软件，熟练github的搜索功能加上基本的焊接就能做了。但是想要实现一些个性化的软件模式/硬件设计还是得学一学的。

别收藏了，喜欢就点个赞呗！！

关于辉光管本身就不做介绍了，其他答案已经描述的很详尽了。

先上完成图~

团子镇楼

关灯效果

功能

6位数字的时间/日期显示。
4位有效数字的温度/湿度显示。
RGB全彩显示/呼吸灯。
微信Airkiss/ESPTouch配网。
APP切换/控制/主动校时。
高精度时钟+断电锂电池供电。
Crossfade数字切换效果。

设计

辉光管：IN-14
主控：STM32F103
辉光管控制芯片：HV57708
Wi-Fi模块：ESP-12s
时钟芯片：DS3231
湿温传感器：SHT30
RGB：WS2812C
双层沉金PCB
可替换脚座

升压部分

170V升压电路

参考

@Sadudu

的电源设计，不知道为什么10mΩ的限流电阻会导致过流，烧坏一块HV57708......将限流电阻提高到50mΩ解决问题。同时将电感值降到150uH（完全听不到啸叫）以提高驱动力。

一开始输出电容使用的是MLCC电容，但发现带上负载之后会产生不太能够接受的啸叫......本着完美主义的精神，试了一大圈不同的电容，最后发现还是电解电容比较靠谱，毕竟这次设计中对体积要求不高。

主控部分

STM32似乎没有什么好说的......

辉光管控制部分

用了大家都在用的57708，效果很棒。值得一说的是57708的引脚连接在辉光管的阴极，芯片必须工作在反向模式。信号为低电平时引脚输出为高电平（80V），这样阴极与阳极之间就无法产生170V左右的压差而熄灭，反之亦然。

Wi-Fi模块

基于AT开发，用的乐鑫官方AT库。

时钟

使用了一块CR1220锂电池供电，保证断电依然能够精准走时。

湿温传感器

用了Sensirion公司的一个湿温传感器。因为是板载设计，所以在布局上也避开了其他元器件，同时不在其下方铺铜，打孔至背面形成一个孤岛，尽量能够更好更准确的测量湿度/温度。

RGB

特意使用了WS2812的低亮度版本，毕竟作为氛围灯无需太亮。

制作

PCB

画板子还是比较累人的，前前后后用了好几天。

然后在捷X打样。阻焊颜色是消光黑，沉金工艺。实际效果还是不错的。

焊接

F103拖焊就行了，没想象中这么难。

相当不好焊的是SHT30。因为Datasheet说手工焊接350度必须小于5秒，又是DFN封装，手必须非常的稳。搞坏一块，还好第二块成功了。

控制部分

高压部分

57708

然后是测试，万用表点一点~

完成之后拿洗板水仔细擦净，搞定~

外壳

CAD大概画一画就丢给TB做了，一共就两块亚克力板子~

软件

时间显示

最基本的是时间显示。最早是在这里看到有人实现了这样的显示切换效果，就此就成了怨念，决心要实现它......

Github上dekuNukem的Crossfade展示

Crossfade效果的核心就是PWM Control，所以对于辉光管来说，最直接的方法就是使用主控来控制三极管。所以现在绝大多数的解决方案也都是通过三极管来实现的，包括上面的例子。这就带来了问题，因为IN14的引脚很多，即使是只是用数字，6位显示也需要60个三极管。而我不想用那么多只三极管......

所以这时候就要读一读Datasheet了。