《无线电》
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为Arduino设计的QS30-1辉光放电数字管模块-《无线电》2014.06
2014-06-25 10:59:00功能特点
1. 使用常见的QS30-1型NIXEI管；
2. 供电部分采用全隔离变压器设计，信号传输部分使用光电耦合器进行连接，确保整体模块使用上的安全性，保护外部驱动电路及使用安全；
3. 使用灰度动态驱动技术，使用专门定制程序的双单片机构成内外隔离的显示驱动电路与信号驱动电路；
4. 可以直接使用SPI口通信，又可以模拟其他类型的接口电路，不仅支持Arduino平台驱动，也可以连接普通单片机，模块既可单独运作又可两两串联多个运作；
5. 主电源使用常见的单一+5V供电，无需更高的电压，对于1~2个模块组合工作的情况下，只要供应的电流足够，可直接使用Arduino模块供电，而无需增加外部电源适配器；
6. 选用RGB全彩LED作为底光显示器件，可实现任意灰度的真彩色显示切换，板上硬件自动实现灰度PWM效果，配合Arduino应用软件，可实现呼吸灯等多种切换效果及多种亮度调节；
7. 自带NIXIE修复功能，配合外部Arduino驱动，可实现更加复杂的自动定时修复功能。
QS30-1辉光管简介
QS30-1是我国20世纪常见的NIXIE显示管，通称“辉光放电数字管”。其外观结构为圆形，端面显示（顶部显示）管，管脚位于管子底部，为直插粗管脚。此管主要用于计算机和数字仪器、仪表的数字显示。显示内容为数字0~9，10个数字分层排列，发光颜色为橙红色，晚间显示效果较好。
NIXIE管的基本原理就是辉光放电，在管子内部充有稀薄的惰性气体，当管子两极的电压加大到一定值时，气体中的残余正离子被电场加速，获得足够大的动能去撞击阴极，产生二次电子，气体导电发光。所以在辉光管内部看不到类似VFD管的那种由多种金属盐蒸发形成的银黑色
吸气层，因为其内部本身就充有一定量的惰性气体。辉光放电管的主要特点就是放电区内的光区有明暗层次，所需驱动电流小，基本不出现升温。缺点是需要较高的驱动电压，整体耗电较大，发光效率低。
从本质上讲，辉光放电数字管与普通氖泡管的发光原理是一致的，但是辉光放电数字管引脚分正、负极，而大部分非特殊结构的普通两脚氖泡既可以直流驱动，又可以交流驱动，是不分正、负极的。产生这一区别的原因实际很简单，我们只需要做一个小试验即可了解。当我们给普通
氖泡连接上直流启辉电压后（请选用透明的氖泡，便于观察），仔细观察氖泡内的
两根电极，就会发现只有在负极端的金属电极周边有一团气体发光层，而在正极电极上则无发光层。辉光放电数字管正是利用了这一特点，将其中接负极的引脚弯成了数字的形状而已，而为了防止其他连接部位发光，在其外部增加了氧化物保护层。辉光管的内部结构如图1所示，发光原理如图2所示。QS30-1的相关电气资料可到本刊网站下载。
未完。。。
全文详见《无线电》201406
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