使用 Arduino 制作简易辉光管时钟——分步指南

项目简介

利用 Arduino UNO、光耦隔离芯片 TLP627 驱动 6 只辉光管（IN-12 等），无需难购的专用驱动芯片。通过矩阵扫描方式，仅占用 16 个 Arduino 引脚即可控制 60 个数码管段。DS3231 实时时钟模块通过 I2C 提供掉电走时，配合升压模块（12V→390V）供阳极高压。

材料清单

电子元件亦可在 UTSource 采购。

步骤 1：电路设计

采用矩阵扫描：10 根列线控制 0-9 共阴极，6 根行线控制 6 位数码管共阳极（通过光耦隔离高压）。每次点亮一位，高频切换（约 2ms/位）利用视觉暂留效果呈现完整时间。DS3231 通过 I2C (A4/A5) 与 Arduino 通信。

步骤 2：Arduino 代码

// YouTube: engineer2you
#include <Wire.h>
#include "DS3231.h"
RTClib RTC;
DS3231 Clock;

int hour, minute, second;
// 列引脚（数字 0-9）
const int nixie[10] = {2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};
// 行引脚（6 位数码管）
const int row[6] = {0,1,14,15,16,17}; // D0,D1,A0-A3
const int time_on = 2; // 每位点亮 2ms

void setup() {
  for(int i=0;i<10;i++) pinMode(nixie[i], OUTPUT);
  for(int i=0;i<6;i++) pinMode(row[i], OUTPUT);
  // 避免使用 Serial，占用 D0/D1 影响行驱动
  Wire.begin();
}

void loop() {
  DateTime now = RTC.now();
  hour = now.hour(); minute = now.minute(); second = now.second();

  // 秒：个位→十位
  showDigit(0, second%10); delay(time_on);
  showDigit(1, second/10); delay(time_on);
  // 分：个位→十位
  showDigit(2, minute%10); delay(time_on);
  showDigit(3, minute/10); delay(time_on);
  // 时：个位→十位
  showDigit(4, hour%10); delay(time_on);
  showDigit(5, hour/10); delay(time_on);
}

void showDigit(int rowIdx, int num) {
  offAll();
  digitalWrite(row[rowIdx], HIGH);
  digitalWrite(nixie[num], HIGH);
}

void offAll() {
  for(int i=0;i<6;i++) digitalWrite(row[i], LOW);
  for(int i=0;i<10;i++) digitalWrite(nixie[i], LOW);
  delayMicroseconds(400); // 防止鬼影
}

步骤 3：电路搭建

首次上电即成功点亮，后续计划制作 MDF 外壳作为成品摆件。

代码下载

完整代码见 GitHub 或直接复制上方代码至 Arduino IDE 上传。