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YS9-3六管荧光数字时钟V1.0版已完成制作

高工
2013-10-27 23:01:13     打赏
 经过接近1年时间的开发与制作,“YS9-3六管荧光数字时钟 V1.0”今天正式推出。此版本电子钟是在原YS9-4的电路基础上,经过2次大的改进后,正式成型的DIY产品。个人总结是:外壳漂亮、显示效果优异、功能齐全




电气规格:
5V Mini-USB供电,典型工作电流200mA;

本电子钟为家庭室内用电子产品,请勿将其放置于高温、高湿及有强电磁场存在的环境下使用;
本制作的电路、外壳、配件、软件功能等规格说明仅供参考,若有修改,恕不另行通知。

硬件层特点:
1、显示管:
采用我国原国营绍兴电子管厂生产的YS9-3型VFD侧显管,此管采用细丝平绕工艺取代常见的VFD栅网板结构,透光率高,显示效果好。本机所采用显示管为1993年生产,荧光粉发光效率极高,不存暗点、无明显老化现象,显示效果几近完美;
2、全静态驱动方案:
使用双STF16360构成的全静态VFD驱动方案,各管笔段显示稳定,绝对不会出现一般动态扫描方案中存在的闪烁感;
3、高效率驱动电路:
灯丝驱动采用MOSFET驱动的高速半桥驱动灯丝,配合选用LT专用的负压电源芯片,整体转换效率高达92%以上,灯丝与负高压供电极其稳定;整机供电使用单一的Mini USB线即可,最高工作电流约300mA左右,可直连电脑USB口使用,无需特殊的电源适配器;
4、模块化设计:
显示管部分设计为可插拔的显示模块板,每个管子模块独立分开安装,通过2.0mm插座与主板连接,管子需更换时,用户可自行进行插拔替换,无需任何拆焊工具,简单方便,极大地降低了换管成本;管子还可以交替换位使用,可平衡各管老化速度;
5、RTC实时时钟:
RTC选择使用SEIKO时钟专用芯片,可在极低电压下工作,配合使用微型可充电电池作为后备,支持断电走时(充电电池充满时理论上可支持1年半以上的断电走时);电池使用专用电池插座安装,用户可自行更换电池;
6、真彩LED
采用6只安装在VFD管子下方的独立的真彩色LED发光管,配合DM163专用恒流驱动芯片,可确保每只LED都能够完全独立地显示任意真彩色,极大提升了显示效果;
7、杂项:
主板附带红外接收、433M无线接收模块(可选件)、自动CDS环境光线检测、DS18B20温度传感器;可实现红外遥控、无线校时(需外部校时基站配合实现)、自动亮度调整及温度显示功能;
8、外壳:
本机外壳采用透明与黑色两种亚克力材料配合,使用CAD软件设计并经多次打样修改,确保与电路板的完美配合。外壳结构采用上下分离式设计,采用M2电子螺丝配合暗藏式内嵌铜件螺母设计,所有螺丝全部隐藏在底面,外壳可见表面无任何安装螺丝外露,确保了作品外观的完美;考虑到亚克力存在易划花的问题,上面板为可更换式设计,使用3M专用双面胶条粘接,用户可自行更换上面板;外壳底部还安装了四只3M原装的电子产品专用硅胶脚垫,在确保产品放置稳定的同时还能够防止桌面划花;




软件层特点:
1、多种显示效果:
时钟显示支持多达6种不同的数字切换效果,显示上支持8级整体亮度调整及自动亮度检测调整功能,在任意级别的整体亮度下依旧可以完成如“淡入淡出”等灰度级数字切换效果;数字上支持两种类型的[69]数字显示,可根据需要切换;
2、多格式显示:
支持多种时间、日期显示格式。其中时间显示格式支持12小时制与24小时制,支持开启或关闭前导0的设置,在12小时制下还能选择是否显示[A/P]以代表[上午/下午];日期支持所有不同的显示顺序——“年月日”、“年日月”、“月日年”、“日月年”;
3、RTC软件温补:
利用RTC电路与温度传感器配合,可自行根据当前环境温度情况对晶振进行偏移补偿调整,目前的自动补偿精度为3PPM;同时可设置用户自定义固定补偿值,以确保走时精度;
4、闹铃与自动开关机:
三组独立的闹铃设置,可支持独立开启或关闭,也可设置周六、周日不闹铃;可设置四组不同的闹铃音及每次闹铃音循环播放的次数;闹铃响铃时,用户可按本机任意键或遥控器任意键关闭闹铃;同时提供三组可独立设置的自动开启及自动关机时间;本机软关机时,程序闹铃等功能依旧正常运行;
5、LED呼吸流水灯:
荧光管下方选用可独立控制的RGB全彩LED作为底光显示器件,实现256级亮度的真彩色显示切换,显示效果绚丽多彩;用户可开启、暂停、关闭LED显示,使用呼吸灯显示效果,软件支持慢、中、快3种呼吸频率;程序内建多套彩色流水灯色彩表,确保绚丽的真彩色流水呼吸效果;可全局设置LED最高亮度,以适应不同的使用环境;
6、遥控及按键:
软件层支持红外线遥控器,本机大部分功能都可以通过使用遥控器来远程控制与设置;本机尾部的三个轻触式按键,可完成本机所有功能的设置;
7、杂项:
可开启或者关闭按键音,方便在夜间等环境下静音操作;可软件调整灯丝电压,在显示亮度与工作寿命之间进行平衡;支持软关机,在软关机情况下RTC温补依旧正常工作,确保准确计时;
8、无线校时(选件):
可设置时区、GPS校时功能,由于本机设计有433M接收模块(可选件)安装位,可通过外部时钟源经433MASK信号无线输入整点校时信号或UTC时间戳信号,本机接收后即可完成时间校准工作;所有校时功能已烧写在单片机内,升级为无线校时功能时,只需要安装接收模块及购置对应的外部母钟即可;
电路图及相关资料可从:
http://vfdclock.Jimdo.com

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