其实想做这个辉光钟有一段时间了，最初看到辉光管的时候就被这美丽的红晕所惊叹到了。可是处于价格以及很多方面的原因 一直没有时间/机会去实践。

我相信来看这篇文章的人，其中不乏有和我想法一样的——做一个送给ta。

一、初想

一切的开始都是从选择合适的辉光管开始， 这里我选择了前苏联产的IN-14 和 IN-18两种 打算做两种版本的。 因为学校提供了一部分资金，于是就有钱买了一些IN-18。 自己做的话建议国产的QS30-1 或者 苏联IN14 足够。

其次就是控制电路， 由于辉光管的发光原理【辉光放电效应】所以需要很高的电压才能点亮，这也是很多人放弃的原因 毕竟好几百伏电一下还是贼刺激的。

二、 升压电路

这部分既然之前认为是最难得部分， 那就先攻克最复杂的部分就好啦。 对于升压，第一反应是555控制一个，这可能是原始的方案。但是介于一方面打算长期用而不是试试，555显然有点太Crude了，还是用个带过流保护 专门的控制IC吧。 最早看到的MC34063，可能是比较便宜的解决方案了，但是听说有啸叫 我觉得还找一个比较安静的方案为好，毕竟要在家用 听着线圈嗡嗡叫体验可不好。其实除了这个声音之外，不太喜欢MC34063的另外有一个原因就是如果自己阅读DataSheet会发现这个IC只支持升压到40V，虽然可以通过PNP实现对MOSFET的控制，但是由于芯片本事不是Push-Pull 的 感觉效果应该不会太好。 最终决定是TPS62160， 德州仪器的升压控制模块，带过流保护等功能。 （其实建议如果只是做实验555足够了）

后来因为管子和零件到的比板子早，就先测试了一波。

拿到线圈之后用Arduino控制PWM信号升压

Spike高达200+V

管子点亮 没问题

关于升压电路后来的小插曲:

三、控制电路

考虑好升压之后那么就是做控制部分了，目前看到的STM32的方案占了不少部分，我呢选择了稍微老一些的ATMEGA2560作为主控芯片，一方面是自己因为做了几个3D打印机，对这个2560比较熟悉，还有就是希望将来比较容易重新编写程序，毕竟STM32需要单独的ISP下载器。 Mega2560经过Arduino bootstrap之后可以直接通过在板子上做一个USB 串口转换器就可以直接连接电脑修改程序。 至于怎么控制管子，其实从头到最后定方案一共考虑了三套方案吧（各有利弊吧，后面会说）

三（1）、使用IOExpander扩展Arduino的IO，每个数字针控制一个NPN三极管接地辉光管。

个人看来这个可能是最直接的 也是最消耗IO的方案，但是这个可能是写程序控制起来最容易，也是最有控制力的一个方案。 根据个人实验，辉光管在一定程度上对PWM信号是有反应的，在Duty Cycle非常低的时候（20% 在正常的2mA 负载 用QS30-1 测试）会出现变暗效果。 这个可以用来做渐变效果用。

注：这里的IOExpander可以用Shift Register代替

三（2）、使用BCD to Decimal 解码器。

这个解码器可能是在模拟时代经常用的一个工具了，用来实现从二进制4Bit 解码到 0-9的十进制数字， 因为要控制NPN管，所以选择High 输出的而不是需要输出的那一针拉低的版本。

其他部分和之前差不多，但是这个做渐变效果可能差一些，当然也不是不行，毕竟给芯片送0-9之外的数字会什么都不显示，所以这也是个不错的注意。相比上一个方案这个所占用的IO明显少很多，搭配一两个74HC595 Shift Register 使用完全可以使用ATMEGA328p控制。

三（3）、HV57708 高压Shift Register

这个芯片也是偶然的在严老师的博客上看到的，研究了一下数据表恍然大悟。 这里面的电路设计是很有意思的，毕竟芯片尽管高压也只能控制80V， 所以想实现对170V辉光电路的控制还是需要一些小技巧的。这个方案的最好处就是不需要使用那么多的三极管了，对焊接任务又减轻了许多。

四、画图

既然是要做一个像样的东西，那么显然在面包板上对付是不合适 也不现实的啦毕竟好多贴片元件。

最开始还真的走了不路，最开始受Arduino官方的图纸是用eagle绘制的影响，我也尝试了用Eagle制图。正好因为在学校，能获得免费的Autodesk正版。 第一次接触PCB设计，并不知道如何下手。 研究发现是先画原理图，然后根据生成出来的零件进行排版，最后排线（这部分可以用Auto router辅助一下 但是手动检查和调整还是必不可少的啦）喵～