一种拟辉光电子管计时装置的制作方法

本实用新型涉及电子计时器技术领域，具体是涉及一种拟辉光电子管计时装置。

背景技术：

目前，时钟的种类主要有机械指针式、液晶显示以及led数码管显示方式，其中机械指针式和液晶显示方式需要借助光线辨识，led数码管虽然可以自发光，但是显示方式为7段数码显示方法，无法像阿拉伯数字一样直观辨识。

辉光电子管自20世纪50年代投入商业化以来，作为一种能够实现阿拉伯数字显示的计时装置风靡一时。但随着led显示技术的迅速发展，辉光显示技术已经被淘汰，辉光电子管已经近乎停产。这种被淘汰的技术存在以下致诸多缺陷：采购困难，采购成本极高；驱动电压过高，需要将电12v输入电压抬升到170v的工作电压，远远超过36v安全电压范围，装置存在极大的安全隐患；产品寿命短；需要复杂的引脚控制单元才能驱动。但是，阿拉伯数字的计时方式仍然受人们的喜爱，因此，如何提供一种安全、成本而且使用寿命长的辉光电子管计时装置，必将具有较大市场。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种拟辉光电子管计时装置，以降低成本、提高使用寿命以及使用安全性。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

一种拟辉光电子管计时装置，包括串联连接的usb电源、主控制单元以及拟辉光电子管组，所述拟辉光电子管组包括串联连接的七个拟辉光管，七个拟辉光管包括顺次设置的两个小时位、两个分钟位、两个秒钟位以及一个0.1秒位；所述主控制单元的主芯片为stm32f103单片机，stm32f103单片机通过spi端口连接至拟辉光电子管组。

一种实施方案，所述拟辉光管包括固定底座，固定底座上开设有十个并列设置的长条形通孔，十个通孔内分别插装有数字为0～9阿拉伯数字的pmma透明有机玻璃板，固定底座的下方固定设置有与pmma透明有机玻璃板对应设置的灯板。

一种实施方案，所述灯板上焊接有串联连接的十个ws2812全彩色led灯，第一个ws2812全彩色led灯的输入端连接有输入端口，最后一个ws2812全彩色led灯的输出端连接有输出端口；十个ws2812全彩色led灯分别一一对应十个pmma透明有机玻璃板。

由于采用了以上技术方案，本实用新型相对于现有技术，具有如下有益效果：

本实用新型结合ws2812全彩led技术和pmma透明有机玻璃导光技术，取代辉光电子管，能够还原辉光二极管的工作状态，大大提高了使用寿命；采用usb供电，无需升压单元将电压升高到170v，简化了电路结构，提升了安全性能；采用stm32f103的spi数字信号驱动拟辉光电子管，也就可以省掉辉光电子管时钟的引脚控制单元，也就大幅度降低了电路的设计难度和生产成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种拟辉光电子管计时装置的结构框图；

图2为本实用新型实施例中所述拟辉光管的电路图；

图3为本实用新型实施例中所述拟辉光管的结构示意图。

图中标号示意如下：1.pmma透明有机玻璃板，2.固定底座，3.灯板；01.usb电源，02.主控制单元，11～17.拟辉光管。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。

实施例

本实施例提供的一种拟辉光电子管计时装置，其结构如图1所示，包括串联连接的usb电源01、主控制单元02以及拟辉光电子管组，拟辉光电子管组包括串联连接的七个拟辉光管11～17，七个拟辉光管包括顺次设置的两个小时位、两个分钟位、两个秒钟位以及一个0.1秒位。

usb电源直接外接usb电源端供电，内部为主控制单元和拟辉光电子管组供电，主控制单元通过周期性刷新spi控制数据来刷新拟辉光电子管组的显示内容。本实施例中，主控制单元的主芯片为stm32f103单片机，stm32f103单片机通过spi端口连接至拟辉光电子管组。

拟辉光管结合ws2812全彩led技术和pmma透明有机玻璃导光技术实现。拟辉光管的结构如图2所示，包括固定底座2、灯板3和十片pmma透明有机玻璃板1，十片pmma透明有机玻璃板1分别刻有0～9阿拉伯数字。固定底座2上开设有十个并列设置的长条形通孔，每个通孔内分别插装一个pmma透明有机玻璃板1，灯板3固定设置在固定底座2的下方。

灯板3上焊接有输入端口j1、串联连接的十个ws2812全彩色led灯l1～l10以及输出端口j2，灯板的电路图如图3所示。第一个ws2812全彩色led灯的输入端连接有输入端口j1，输入端口j1与主控制单元的spi端口连接，第一个ws2812全彩色led灯的di连接至输入端口j1的data_in端口，第一个ws2812全彩色led灯的do端口连接至第二个ws2812全彩色led灯的di口；以此类推；直到，最后一个ws2812全彩色led灯的输出端连接至输出端口j2的data_out端，输出端口j2悬空。

灯板3上的十个ws2812全彩色led灯分别与十片pmma透明有机玻璃板1一一对应设置，ws2812全彩色led灯发光时，直接照射至其上方的pmma透明有机玻璃板上，点亮该片pmma透明有机玻璃板上的阿拉伯数字的图案；并且只能投射到其上方的pmma透明有机玻璃板。

本实用新型工作时，usb电源供电，主控制单元输出spi数据至拟辉光电子管组，周期性的点亮拟辉光管上相应的阿拉伯数字图案，即将拟辉光电子管计时装置的最终效果展现出来。

最后需要在此指出的是：以上仅是本实用新型的部分优选实施例，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的上述内容做出的一些非本质的改进和调整均属于本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种拟辉光电子管计时装置，其特征在于：包括串联连接的usb电源、主控制单元以及拟辉光电子管组，所述拟辉光电子管组包括串联连接的七个拟辉光管，七个拟辉光管包括顺次设置的两个小时位、两个分钟位、两个秒钟位以及一个0.1秒位；所述主控制单元的主芯片为stm32f103单片机，stm32f103单片机通过spi端口连接至拟辉光电子管组。

2.根据权利要求1所述的拟辉光电子管计时装置，其特征在于：所述拟辉光管包括固定底座，固定底座上开设有十个并列设置的长条形通孔，十个通孔内分别插装有数字为0～9阿拉伯数字的pmma透明有机玻璃板，固定底座的下方固定设置有与pmma透明有机玻璃板对应设置的灯板。

3.根据权利要求2所述的拟辉光电子管计时装置，其特征在于：所述灯板上焊接有串联连接的十个ws2812全彩色led灯，第一个ws2812全彩色led灯的输入端连接有输入端口，最后一个ws2812全彩色led灯的输出端连接有输出端口；十个ws2812全彩色led灯分别一一对应十个pmma透明有机玻璃板。

技术总结
本实用新型公开了一种拟辉光电子管计时装置，包括串联连接的USB电源、主控制单元以及拟辉光电子管组，所述拟辉光电子管组包括串联连接的七个拟辉光管，七个拟辉光管包括顺次设置的两个小时位、两个分钟位、两个秒钟位以及一个0.1秒位；所述主控制单元的主芯片为STM32F103单片机，STM32F103单片机通过SPI端口连接至拟辉光电子管组。本实用新型能够还原辉光二极管的工作状态，大大提高了使用寿命；无需升压单元将电压升高到170V，简化了电路结构，降低了电路的设计难度和生产成本，提升了安全性能。

技术研发人员：江铭;沈盟;潘勇
受保护的技术使用者：创呈工业设计(上海)有限公司
技术研发日：2019.11.19
技术公布日：2020.06.23