简 介： 为了驱动两个辉光数码管，供有20个数字，利用MEGA32 MCU制作了一个秒表运行驱动电路板。这个辉光将会用于录制MOOC视频的特色背景动态装饰。 关键词： 辉光数码管，装饰，MOOC
”
春节前购买的两只IN-12辉光数码管到货了，操持用作MOOC视频前景特色装饰品。这是看到其他短视频中得到的启示。
▲ 图1.1 刚得手还没有捂热乎的辉光数码管
根据 俄笔墨母表[1] 可以看出上述的型号对应的该当是IN-12B型辉光数码管管。
1.1 辉光数码管简介在 讲堂军库 IN-12A辉光管时钟 苏联原装辉光管 赛博朋克风格[2] 给出了辉光数码管的一样平常先容。
辉光管也叫作阴冷极辉光放电指示管，出身于50年代旁边，由由一家名为 Haydu Brothers Laboratories （海顿兄弟实验室）的小型真空牵制造商制造出来，并在1955年被Burroughs Corporation（美国宝来公司）收购之后开始推向市场。
美国宝来公司将这种阴冷极辉光放电指示管命名为NIXIE，这个名字衍生自Numeric Indicator eXperimentalNo. 1的缩写NIX I，虽然后来这种阴冷极辉光放电指示管有很多种名称涌现，业界一样平常统称为阴冷极氖读数管，但是大多数还是以Burroughs Corporation（美国宝来公司）的NIXIE这个名字当做口语统称，因此后来大部分都是用Nixie tube这个词来表示。
▲ 图1.1.1 辉光数码管对应的始终
1.2 IN-12辉光数码管管脚定义网络上早了半天IN-12辉光管管脚定义未果。在 B站关于IN-12辉光管视频[3] 中看到作者展示了相应的产品解释书。
▲ 图1.2.1 IN-12的外不雅观
下面是视频中产品解释书的内容，可以看到IN-12包括有两种型号：IN-12A，IN-12B两种。他们的管脚分布略有不同。
▲ 图1.2.2 IN-12产品解释书
▲ 图1.2.3 在TB网站下面盒子上的标签
1.3 管脚初步测试1.3.1 如何识别管脚？IN-12辉光数码管统共有12个管脚。他们在底部呈顺时针排列。
▲ 图1.3.1 内部管脚1具有白色的标志
利用 绝缘测试仪[4] 所产生的高压（500V）对IN-12的管脚的功能进行测试。利用个中正极连接第一管脚。然后利用个中的负极点击个中其它管脚，可以逐次确定每个引脚对应的数字。沿着顺时针，各个管脚对应的数字如下图所示.
▲ 图1.3.2 辉光数字管管脚定义
1.3.2 辉光管极性（1）在HIV施加正电压在HIV 施加正电压，数码施加负电压。串联电阻为50kΩ。施加的电压为+500V，但实际输出的电压为176V。
▲ 图1.3.3 丈量电路示意图
▲ 图1.3.4 笔画施加负电压的情形
（2）HIV施加负电压将施加的电压反过来。常日的串联电阻：50kΩ。
▲ 图1.3.5 施加反向电压之后对应的效果
1.4 辉光管导电特性1.4.1 导电电流丈量上面限流电阻 上的电压。 。因此流经的电流为：
▲ 图1.4.1 事情电压
1.5 高压模块驱动辉光管须要+170V的电压。现在春节期间，订购的高压小模块还无法到货，只能将手边已有的直流高压模块进行改装。
下面这个模块可以产生100V的直流电压。根据它核心掌握IC的型号UC3843 可以找到它对应的外围反馈回路的分压电阻参数。
▲ 图1.5.1 100V的高压模块
● 分压回路参数： 电位器：10k 电阻：13.7k 下面分压电阻：621Ω
理论输出电压：
这与实际输出的100V相吻合；
1.5.1 变动分压电阻打算分压电阻， ， 。则：
可以打算出上拉电阻： 的阻值：
现在电路上已经有固有的电阻13.7kΩ，则须要外加电阻：
利用两个51kΩ并联，经由丈量为25.21kΩ的电阻。更换原来的10k电位器。此时理论上输出电压该当为：
1.5.2 改换功率器件改动之后，高压模块事情电流非常大。这解释个中的功率部分涌现了击穿。
高压斩波所利用的MOS为 SUP85N10[5] ，它的耐压为100V。以是超过100V，该功率管则会被击穿。
整流肖特基二极管为 SPTS20S100C[6] ，它的耐压等级也是100V。
选择 IRF840[7] 更换原来的MOS管， IRF840的耐压为500V。整流二极管改换成APT60D60B，反向击穿电压600V。
除了前面两个半导体更换之后，将输出滤波电容修正为0.15uF,400V。
▲ 图1.5.2 改造后的高压模块
将IN-12换光管的限流电阻修正为10kΩ，点亮之后，丈量高压模块输出电压为158V。
● 高压模块事情条件： 电源：+12V 事情电流：0.2A
▲ 图1.5.3 点亮后的IN-12辉光数码管
02 数码管驱动2.1 三极管驱动IN12辉光管的单个数码的电压为176V，电流大约5mA。以是驱动单个辉光管的哀求：
耐压超过176V；电流超过5mA；▲ 图2.1.1 三极管驱动辉光管示意图
选择高压小功率三极管MFV13001 驱动辉光管数码管脚，它的最高耐压超过Vceo=400V。对付实验样品实测，Vcbo超过740V， Vceo超过500V。
实际上，经由测试创造选择一些耐压小于170V的三极管，比如 2222， 它的Vcb大约只有150V，仍旧可以掌握辉光数码管的点亮和熄灭。
实际上，市场上可以购买到的辉光管专用驱动芯片（比如K155ID1，SN&1414dg）它们的输出耐压也远小于170V，实际测试也只有65V旁边，但可以用于掌握辉光管的点亮与熄灭。
▲ 图2.1.2 K155ID1 辉光管驱动译码芯片
这一点的确出乎我们的猜想之外。课件实践才能出真知。
2.2 单片机电路设计2.2.1 事理图设计“
AD\Atmel\NiXieTube\NiXieTube.SchDoc
”
▲ 图2.2.1 掌握事理图MCU M32
▲ 图2.2.2 输出掌握电路
2.2.2 单面电路板设计
▲ 图2.2.3 单面板的PCB的设计
2.3 运行情形
▲ 图2.3.1 辉光管运行情形
※ 制作总结 ※为了驱动两个辉光数码管，供有20个数字，利用MEGA32 MCU制作了一个秒表运行驱动电路板。这个辉光将会用于录制MOOC视频的特色背景动态装饰。
▲ 图3.1 制作的数码管
参考资料[1]
俄笔墨母表: https://baike.baidu.com/pic/%E4%BF%84%E6%96%87%E5%AD%97%E6%AF%8D%E8%A1%A8/10412399/1/91529822720e0cf37995f3730046f21fbf09aadc?fr=lemma&ct=single#aid=1&pic=91529822720e0cf37995f3730046f21fbf09aadc
[2]
讲堂军库 IN-12A辉光管时钟 苏联原装辉光管 赛博朋克风格: https://new.qq.com/omn/20211026/20211026A0AIV700.html
[3]
B站关于IN-12辉光管视频: https://www.bilibili.com/video/av75976685/
[4]
绝缘测试仪: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/120628992
[5]
SUP85N10: https://www.vishay.com/docs/64833/sup85n10.pdf
[6]
SPTS20S100C: https://html.alldatasheet.com/html-pdf/111350/STMICROELECTRONICS/STPS20S100CT/1949/1/STPS20S100CT.html
[7]
IRF840: https://www.chip37.com/scp/IRF840
