基于树莓派的辉光管时钟制作v2.0

前言

上一篇文章中提到了基于树莓派的辉光管时钟制作,每只辉光管由树莓派4个GPIO口驱动,近期萌生了为时钟增加显示秒的功能,迫于4个GPIO驱动一只辉光管实在不够优雅(GPIO也不够使用),经查证(魔改计算机组成原理实验)后,得出一个由74HC595N寄存器驱动K155ID1再驱动辉光管的方案。

74HC595N寄存器简介及使用

如图,74HC595N是8阶串行移位寄存器,可以串行输入8位数据,同时并行输出8位数据。通过一个GPIO向第14脚位串行输入数据,可以达到QA-QH同时输出8位数据,进而控制两个辉光管。

74HC595N74HC595N

简单说明一下寄存器的使用,这里用不到SCLR管脚的清零功能,所以直接连到了VCC上面,为了使寄存器输出有效值,OE一直为低电平。此处的上升沿指的是GPIO从低拉高再到低的过程。参照真值表,可以得出驱动辉光管需要的功能。

真值表真值表

基本工作流程基本工作流程

数字时钟小数点的实现

此处采用了两个橙色氖泡拼接而成,接170V高压需要串联200K限流电阻,并且氖泡不能单纯的并联使用,需要各接一个限流电阻接入高压。由于起辉电压只有60V,不能用K155ID1控制,使用了A42高压三极管进行控制。三极管在应用上和开关(电磁铁)类似,通过GPIO电压变化来控制高压电路的通断。

电路板绘制及印刷

由于从来没有学过电路板绘制也为了简单起见,我这里使用了嘉立创EDA,从元件库里拖放设计电路,布线直接采用的自动布线,设计完成之后直接导出并印刷一条龙服务,最少是印5张,还是比较方便的。

结语

放一张最后的效果图片吧,好久没有更新了,发现DIY的爱好除了烧钱还是烧钱。

效果展示效果展示


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