新春头一贴，先给各位朋友拜个年 从虎年腊月到兔年正月，饱含了我对时钟所有期待新作品终于制作完成。 在这之前从LED到辉光管再到VFD点阵、从石英晶体到温补再到GPS校时，还是那句话：时钟虽简单，想做完美不容易... 这次的DIY作品从设计之初就考虑到了很多功能上的细节、操作上的细节、效果上的细节，以前我对SMD情有独钟，这次头一回全部采用直插元器件（只有一颗DS3231采用贴片），每个元器件的选型、位置、大小、高度，甚至是立着放还是躺着放都经过了周密考虑。电路板每个元器件的封装库都根据实际元器件大小测绘，没有一个焊盘位置与实际元件有差别。以前在制作电子钟的时候，不少朋友提出了忠肯的建议和意见，也为这次DIY提供了原动力，所以在人性化操作和功能方面比较完备。至于炫彩的七彩背景光效，还有近4000行代码所编辑出来的Crossfade等数字变换效果等等只能从视频上才能看出... 也欢迎大家访问我的BLOG，里面有历次我的时钟作品，包括辉光管的、LED点阵的、VFD点阵GPS校时的等等... http://blog.sina.com.cn/nixieclock 我就先介绍一下这次DIY作品的一些功能和特点，然后再具体介绍一下DIY设计过程【有图片、有视频】，重点部分的源代码我也会公开，希望能与大家一起交流。 老规矩，先上美图，SHOW TIME: 
我接触电子的时候，几乎是直接从SMD上手的，所以一直以来对SMD情有独钟。因为现代电子工艺带给我们的是集成度越来越高的零部件，可以满足我们在尽可能小的空间内完成更多更精彩的功能，所以前面几个时钟作品包括LED点阵、辉光管、VFD点阵全部都采用SMD器件设计并制作。 后来慢慢接触了很多老的工控产品发现原来ALL DIP的电路板也能如此唯美，比如20年前的任天堂红白机主板、286电脑主板等等...所以就产生了全部使用直插器件制作她的想法。 因为之前很少使用直插元器件，所以这次电路板绘制也花了很大的功夫。放弃了优美的古典线条及花边，利用直插IC及电阻电容本身的形体和周密的布局，直接塑造出漂亮的主板。每一个元器件都是根据实际尺寸和大小专门绘制封装库，每个器件的选型和高度都控制严格，均在10mm一下。结合以前的设计经验，未作洞洞板试验，但实际验证硬件部分零BUG。 因为全部采用了直插元件，所以组装制作几乎是零难度，只要别把器件焊反，完美的一次性通过，比起ALL SMD的组装简单很多很多。 SHOW一下： 
同样是采用了近30年前的一种电子管--VFD荧光数码电子管，虽然是80年代初生产，比起辉光管晚出了几年，但漂亮通透的玻璃管身依然放射出一种古典的韵味，同时又焕发着一种现代的气息。 VFD荧光的原理比起辉光管来说有本质上的不同，驱动也采用了低电压（VFD荧光管只需20v就能驱动，辉光管最低需要170v的阳极高压）。这次采用的是YS18-3的荧光数码电子管，尺寸与我以前设计的QS18-12的辉光电子管相同，直径为18mm。虽然尺寸相同，但是荧光管的顶部都有银色的消气剂，就像戴了一顶银色的帽子，很漂亮。 由于全部采用直插元件，所以电子管本身需要架高，所以专门用激光雕刻了专用的管座将荧光管垫高，同时能够折射出位于管底的RGB LED所发出的炫彩背景光。刚才提过，所有的元器件高度均在10mm一下，但是有四个元器件需要伸出：两只用于代替时钟冒号的LED，专门订购了14mm高的支撑柱将其撑起，还有一只红外线接收头，也用14mm高的专用支撑住将其撑起，还有一只温度传感器18B20，因为它的管脚短，所以专门订购了12mm高的支撑住撑起。 所有器件布局合理，没有飞线，没有感觉器件的稀疏与拥挤。即使不用外壳，同样能给人电子器件构成的美感。 SHOW一下： 
时钟的基本功能还是显示时间，如果因为好看而走时不准也就失去了时钟的意义。所以这次的荧光数码电子管时钟，没有采用DS1302+石英晶体的方案，采用了VFD点阵时钟的DS3231方案，虽然标配没有GPS对时，但预留了GPS模块的通讯接口，并且DS3231本身内置温度补偿，精度为0℃-40℃ ±2ppm，年误差2分钟以内。 由于这个方案所使用的DS3231是达拉斯05年推出的产品，所以没有直插的封装，所以整套时钟器件只有这一颗器件是贴片封装，但是SO16的封装焊接起来几乎与直插器件无异。而且这次同样采用了CR1220备份电池，在断电的情况下，依然能够维持时钟的走时，断电5年依然能够精确计时，包括闹钟设置等等，无需再对时和设置。 SHOW一下DS3231和备份电池： 
前几次设计的时钟有不少朋友多提出了很多好的建议，在这次软件设计的时候下了很大的功夫来尽可能的利用6颗荧光数码电子管和两颗冒号LED以及6颗RGB LED来组合出更多的功能。配合电子钟专用的红外线遥控器，设计出了很全很人性化的操作功能： 1、单键操作。以前设计的时候为了防止误按，有些操作需要长按遥控器，很多朋友觉得这一点会让人觉得麻烦，所以本次所有遥控操作即按即得，操作方便。即便是误按了SET，只要不按OK确认，再按一次SET或者按CANCEL键，都可以返回正常状态。 2、具有很方便操作的时间调整、日期调整和闹铃调整功能。在调整不同的功能的时候，背景灯会渐变显示为相对应的颜色，比如调整闹铃的时候，无论七彩背景灯是什么颜色，都会慢慢过渡为蓝色。而且保存的两组闹铃可以很方便的关闭任何一组，再次打开时，不用重新调整闹铃时间等等... 3、具备摄氏温度和华氏温度的转换功能。由于有些朋友需要华氏温标，所以这次设计了两种温度单位并自动换算。在查看温度时，按FUNC键就可以在℃和℉之间转换，并且自动保存设置，下次查看或者断电后，不需要再进行设置，会自动记忆你常用的查看单位。 4、具备中西方两种日期格式。上次在做辉光钟的时候，有朋友就说能否做成MM-DD-YY的日期格式，本次完全解决了这个问题，在查看日期的时候，按一下FUNC键就可以在YY-MM-DD和MM-DD-YY日期格式之间转换，并且自动保存设置，断电不影响设置的保存，下次查看依然记忆你常用的查看格式。 5、具备中国农历日期显示。农历是我们中国最常用的历法，当然时钟少不了农历。在这里，按一下DATE键能够查看公历，再按一次就会自动计算出农历日期，这个农历日期是自动计算出来的，我们只要调整好公历日期，就会自动换算出来农历，无需单独设置。为了区别开公历和农历的显示，在显示公历的时候，时间冒号的两点会慢慢隐去，在切换为农历的时候冒号两点会慢慢的渐亮，以示区别。 6、具备两组闹铃功能。这次的荧光电子数码管时钟贴心设计了两组闹铃，每组闹铃都可以单独的设置并单独的打开与关闭。当闹铃时间到了以后，会发出滴滴滴滴连续4声的提示音，持续1分钟，如果我们想关闭闹铃，只需随便按一下遥控器的任意一个按键即可关闭闹铃响声。 还有很多细微的人性化设计，在这里就不一一介绍，呵呵，总体来讲，这次DIY设计的功能比较完备，不过也欢迎大家多提宝贵建议。 SHOW一下一些功能界面： 
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