用辉光管自制“命运石之门”中世界线变动率探测仪

Steins Gate（命运石之门，日语：シュタインズゲート）是2009年10月15日发售的一款Xbox 360游戏，Windows版本于2010年8月26日发售。继《CHAOS;HEAD》之后，5pb.与Nitro 合作企划的“科学系列”冒险游戏（ADV）的第二作，假想科学ADV。Fami通赏2009优秀赏受奖作品。已于2011年4月TV动画化。冈部伦太郎–中二病的大学生，自称疯狂科学家-凤凰院凶真。他在“未来机械研究所”里发明了“电话烤箱（暂定）”，这个道具有着是类似时空旅行的惊人机能，能够对过去寄送电子邮件。然而这个偶然的发明成为左右世界未来的钥匙，但随之而来的却是梦魇般无法改变的悲惨命运，男主为了拯救一众“后宫“，不停在不同的世界线中穿梭，试图寻找一个不会有人死去的世界。帮助男主识别不同世界线的就是这台“世界线变动率探测仪”。

初识NIXIE TUBE便是缘自这部动画，从此便深深的喜欢上了辉光管。当然，今天的主角没有这么狂霸酷拽叼的功能，它只是一台钟，但同样是用辉光制作的。如果有人问为什么那么喜欢辉光钟？原因其实很简单，它上面刻有历史。有什么比这些制造于上世纪七八十年代的小小玻璃管更适合作为时间的载体呢？伴随着每分每秒的流逝，而不停更迭闪烁的数字，前后错落有致，从侧面看去，层次感极强。每个字都是一片专门的金属制作而成，独特的完整的字形，是任何类7段显模式都无法抗衡。而那种温暖的橘红色光芒，尤其是在夜晚，朦胧之下给人温馨之感，以抵抗时光流逝的冷酷。

下面来自Fablab Taipei的刘正威将为你一步步讲解如何手工打造这款“世界线变动率探测仪”。

1.Hello world

在遍寻光华一代的每家店面后没有找到一个辉光管，最后在Fablab Taipei朋友的帮助下找到Ogilumen 的Nixie Duo套件。套件组起来后，选用一个3A的驱动电路和8051的程序控制输出，如图，Nixie Tube的“Hello World”成功显示！

2.拆。

模组使用非常简单，但是没有这套件，恐怕现在还在到处找管子，但也不能一直靠这套件，以后再新增管子就木有办法了。

这套件里有一个74HC595和2个K155id1（俄制BCDtoDec高压IC），于是我把套件的底板拆下来，IC拆下来，把电路改成动态驱动，这样只要一个K155id1就可以驱动全部的管子。

动态扫描显示采用TLP521光耦合器，再来就是接线，模组拿掉线就多起来了

3.画电路图。

第一次用Altium画电路板，硬是把所有电路画在单面板上，还自己加了Neon小数点的位子，驱动方式一样，只是多扫描几支管子过去而已。还是一个K155id1.

4.组装

外加朋友又给的四支管子，可以做一个完整的“完整有秒數的鐘”，这过程中经历蛮多，并没有把管子直接焊在板子上，而是每支针脚用了一个杜邦针，很崩溃的一个过程：

焊接这12*6=72支脚还真是销魂，每一支杜邦针不是拿来就能焊接，还要用杜邦钳把末端压挤到够小能够进去孔里，下次一定要把这个设计改掉！！！

时钟程序用现有开发板程序改写，烧写进去后效果如图：

这时应该附个视频看现实效果了，可以切换现实模式

这时，淘宝定的B-5441A管子也悄悄到货，立刻拍着看过瘾一下

5.底座设计

眼尖的朋友可能会注意到下面的底座，对，我设计了底座，真的受不了之前那样用杜邦针，这次我使用排针母座的针。底座用Solidworks设计。

设计好后直接亚克力激光切割，6mm厚（应该可以再厚一点更好），用尖嘴钳将排针母座里的针拔出来，这工作比之前的夹针要轻松很多。

先把管子插进底座，再把针一支支“植”进去

6.重新设计电路

把管子都这样准备好，还有电路板，因为这次电路更细，还有要加底灯和向下的排针，所以改用双面板。

每个管底下都有一个0806的SMD LED灯位，线路超细，洗断的、短路的一堆，改个半死，还有双面需要贯通，双面板亲自制版还是很麻烦的说。

第一支亮起来了，别小看这支，这样整块板子成功70%了。

7.焊接电路

一堆针，不过好焊多了。

全焊完了，管子在上面很轻松可以插拔，不会太紧也不会太松，超完美的

背面的线路，有一堆补丁。

可以当时钟了，小数点位子错了XDD

8.完成

回顾整个电路，最后升压用的时废电蚊拍的拍子，拔去升压电路后，再用ZenerDiode稳压在180V，效率不错，比555好多了，输入只有3C，还害我要用一个TB88-50升5V给MCU用，MCU是89S52,时钟芯片是DS1302,目前干扰很严重，还没办法当时钟用，误差很大。中间那12颗芯片是MPSA42，要拿来取代K155id1.画的那块板子上，我预留了一些零件的孔位，是可以装跟动画里一样的零件，目前还没装上而已。

这篇文章是记录我这段制作过程，之后还会继续做下去，把主板的电路也画好，并加入更多功能，把她变得更完美。

再附上几张美美的照片！

刘正威，网名xb27 1990生，台湾台中市人，台湾大学机械系毕业，XB魔术方块品牌创办人，拥有多项魔术方块机构专利及相关产品，2011年起以自学方式跨入电子制作，2013年以作品“数字钢琴教学系统”荣获首届ARM设计竞赛冠军，在电子制作上，追根究底，追求作品从头到尾的完整性，拒绝使用现成的模组来制作作品。分别使用过Arduino、8051、dsPIC及STM32F4来制作作品，并使用AD设计电路板，结合曝光电路板洗制作品之电路。