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一款赛博朋克VFD时钟_芯片_屏幕

雨夜梧桐 2025-01-04 09:37:14 0

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跟LED、LCD比较较,由于它可以做多色彩显示,亮度高,不受周围环境的影响,纵然在晚上,也同样发出鲜亮的光彩。
VFD的寿命在3万小时以上的连续事情寿命,即可以持续事情十年以上,比LCD、LED的寿命要长险些一倍旁边。
VFD荧光显示屏,VFD荧光显示屏由于其高亮度,多色彩,龟龄命,抗滋扰,高亮度等特性被广泛运用于各种家电,衡器,电子仪器仪表,军工等很多领域。

2.VFD驱动

VFD也是通过快速扫描从而实现视觉暂留效果。
这个如果纯挚用单片机和三极管实现确实比较难,而且资源也比较摧残浪费蹂躏,这个事情可以交给一些串并转换芯片实现,比如负压PT63系列芯片、正压HT165系列芯片(这种芯片比较贵)!

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3.VFD供电

分为灯丝电源和高压电源。
灯丝一样平常采取互换,由于大多屏都是互换屏,若用直流供电那么两侧电势不同会导致亮度不一致,影响体验。
高压根据驱动芯片,大多是采取负压,把负压偏压到互换灯丝上,然后阳极栅极给0电势时,由于灯丝电势低,电子被阳极栅极吸引加速撞击荧光粉即可发光。

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(图片来自网络侵删)
二、VFD制作过程

之前最早打仗的一款VFD屏是朋友送的,那款屏幕大概是2017年旁边流放到市场的,这种屏幕大部分都是上个世纪的产物,很多都是库存货。
估计看了下面的照片很多玩VFD的朋友都会比较熟习。

这款是台湾产的,型号11-BT-222GNK,用的驱动芯片是PT6311,电源是变压器所产生的。
这款屏幕显示元素比较多,以是只要设计的好,显示效果是非常棒的!

我展示一下我当时做的效果,可能不是很完善,但是觉得效果还可以!
屏幕显示的视频放在了下方压缩包里面,有兴趣的小伙伴可以下载看一下!
这款是掌握芯片是用的STM32F103C8T6(很经典的一款芯片),功能是每天获取一次网络韶光,然后通过RTC走时!
虽然RTC精度达不到,但是每天网络校准一次也是很精确了!
这个屏幕现在基本上买不到了,以是代码也没有太大的研究代价了,如果有须要的小伙伴私聊我也行!

11-BT-222GNK.zip

三、从0开拓的驱动和掌握1.选取缘由

由于上面那一款屏幕已经快没有了,就考虑到选取其他屏幕进行设计。
之前那款屏幕是带驱动板的,以是不须要考虑驱动问题,只须要做一个单片机掌握就行。
在这个设计过程中最大的难点便是驱动板电源的设计,考虑到正压驱动芯片本钱比较贵的问题,以是就选择了负压驱动芯片,本次设计我个人选取的是PT6315,由于这个芯片性价比最高。
对付电源大概分为两种选择,一种是变压器,另一种是非变压器(用CUK电路)。

2.屏幕选择及测验

这款屏幕尺寸12x5.5cm,厚度1.3cm。
这个屏幕不管是外不雅观尺寸还是分量都是相称不错的。
我个人是觉得这个屏幕非常俊秀。

这个是变压器驱动点亮的,当然刚开始最原始有效的方法便是两路电源(灯丝+3.5V和栅源极+20V)强行点亮。
每款屏幕的电压可能不太一样,实在测试的时候可以先逐步升高灯丝电压,直到看到灯丝略微发红,然后就可以加栅源电压。
这个屏幕末了的效果实在看起来还是有很大的发挥空间的。
包含了年月日时分秒恰好适宜做一款时钟。
下面是我测试得出来的简单解释书(上面电压是一个最低的启动电压)。

3.变压器方案

刚开始我是选择的变压器,情由是电路大略以及本钱低廉。
我在某宝上找到了一款专门为VFD设计的变压器。

这个电路看起来就比较大略,直流利过RC震荡形成灯丝须要的互换电压。
实在技巧点有两个:一个是前面震荡频率,另一个是后面的偏压电路。
下面电路图是一种偏压电路,由于屏幕点亮的条件便是栅极电压(这里采取负压阐明)须要高于灯丝互换电压,以是这就须要一个偏置电路,让负压高于互换电压。

这个设计方案在我考试测验的过程中碰着了一些问题。
我当时没有进行拍照,在做后来的测试过程中将其拆了,以是剩下的便是下面图中的残渣!
由于是在做实验,以是尺寸以及电路走线布局都是没有放入紧张考虑。

这个方案实在存在一下问题:第一点由于自己做DIY,量比较少,以是就只能采取现成型号的变压器,这就会导致变压器输出功率和屏幕不匹配的问题。
如果输出能力高于屏幕还好(这个可以办理),但是如果达不到屏幕所需功率,就会导致屏幕亮度达不到,显示效果自然不佳!
显示效果便是上面(2.屏幕选择及测验)展示的图。
由于这款屏幕比较大,以是自然便是后一种功率供应不敷(这个变压器在5V情形下,大概输出0.4A电流,而这个屏幕是0.5A以上最佳)!

第二点便是这个采取的三级管驱动,效率低,发热严重!
这个实在是由于变压器前面RC震荡形成的是正弦波,以是在带载情形下,有一部分三极管导通是不完备的。
如果采取MOS效果可能会更好一些。

4.非变压器方案

为了追求更好的显示效果,当然须要另辟路子了,虽然还须要进行更多的实验,但是这不正是DIY的乐趣吗!
经由大量查阅资料以及实验,对付灯丝的互换驱动,这个可以选取TI的一款专门的驱动芯片LM9022,但是这个芯片已经停产,可能是由于VFD屏幕已经不怎么利用了。
这个芯片的一些库存是真的贵!
后来选取了一款它的升级芯片并且完备兼容,便是LM4871。
我前面提到屏幕驱动芯片是采取的PT6315,以是这里须要一个-28V旁边的电压。
最开始考虑到价格问题就选取MC34063,这个芯片几毛一片是真的便宜。
下面是大致电路。

但是这个存在问题便是,MC34063做CUK电路,内部是三极管,对付从+5V输入,-28输出,这个压差是很大的。
MC34063效率就会特殊低,发热很严重,末了会把内部三极管烧坏导致芯片不事情。

后面就换了另一款芯片XL6007,这个芯片转换效率是比较高的,也不会涌现发热严重。
下面是电路图。

(此处电路引用自:https://oshwhub.com/XACT/hna-16mm64-vfd-di-ban)

5.掌握电路

实在这款屏幕最大的难点便是上面讲的驱动电路。
驱动电路做出来之后掌握电路就会大略一些。
单片机我是选择STM32F031C6T6,这个芯片之前是用在电动车上的,量比较大,以是这次芯片涨价没有殃及到它。
对付时钟芯片有两款高精度的可以选择,第一款是DS3231、第二款是RX8025(RX8025T和RX8025AC)。

对付这两款芯片我大略做个比拟总结:精度方面DS3231精度略大于RX8025,但是基本上是察觉不到的,两款年偏差都是在一分钟内。
其次是价格方面RX8025要比DS3231便宜很多。
两款都支持主备电源切换。
综上性价比还是RX8025更高一些。
我是选择的RX8025T,内部在温度补偿。

6.实物展示

本日比较晚了,帖子先更新这么多,后面会持续更新,先上图以及视频展示一下效果。
视频超过了5M彷佛上传不了,我上传到了抖音,可以搜索dyrfr4szwhtz查看这款以及上一款视频效果,当然也做了几套,有喜好的小伙伴可以点这个链接VFD实物,查看实物视频!

这个是亚克力壳子。
前面是黑茶半透明,别的六个面用的是玄色不透,这样做的效果是能够让屏幕滤光之后效果更佳,其次其他面看起来更显时尚复古一些!

这个是没有加外壳的情形下,显得更有科技感一些,供电是直接用Typec供电。

下面这个是百口福,对付驱动板和掌握板,上面都留有Cyberpunk阻焊(银色效果),更具赛博朋克风格!

对驱动板做了一个特拍!

压缩包可到原文获取:

https://www.dianyuan.com/bbs/2504551.html

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