辉光管的仿真

muoubear*

年后的这段时间一直四处奔波，所以许久没有更新公众号文章了，最近这几天才得空做了一个辉光钟的运动仿真，本篇我先给出做好的动图，给大家普及一下辉光钟的原理，并讲解一下本次仿真的思路。

我第一次了解到辉光钟也是年前的事情，看到某公众号的一篇文章，一个老外用辉光管制作了一只手表，当时就被辉光管这种显示数字的方式深深的吸引住了，所以也查阅了很多跟辉光管有关的资料，并在QQ相册单独建立一个文件夹存放图文资料，希望后面有空的时候可以拿出来好好的玩一下，我也去淘宝上搜了一下，辉光钟的价格不菲，，貌似也是土豪才玩得起的东西，下面我大致讲讲辉光管的原理，并附上搜集来的图片资料。

图1 辉光管数字

图2 辉光钟

图3 辉光管的内部结构

图1可以看到辉光管的作用就是显示0到9这10个数字，利用6根相同的辉光管就可以组成图2所示的辉光钟，通过电路板的控制，进行时钟显示。图3呈现的是辉光管内部结构，每一个数字对应一根数字灯丝，加上一个公共端引脚，一共是11个引脚。

来自网上的工作原理描述如下：管子内部充有氖气，阳极加上高压，每个数字都是一个阴极，当阴极接地以后，数字金属周围形成辉光放电现象，发射出橘红色的光芒。当然，这个光属于冷光，并不像灯丝一样是高温炙热以后产生的光芒，所以很多朋友第一次见辉光管都把它称之为灯。

辉光管的原理大致如上所述，下面我给出本次做的辉光钟的仿真动图，图4所示的为辉光管内部结构的灯丝工作仿真，灯丝用投影曲线代替，灯丝的发亮通过选择该数字曲线的高亮显示实现，图5，图6是本次用仿真模块做的辉光管仿真动图，因为灯丝显示出来影响视觉观察，所以灯丝已经隐藏掉了。

通过图6可以看出本次仿真的思路，为了在仿真模块下面模拟数字发光的工作情况，这里我用管道命令对数字曲线进行了实体建模，并隐藏在辉光钟底座的正后方，从主视图看不到该模型，当需要的灯丝工作时，通过回转副将对应的数字实体转到垂直的显示位置，模拟该灯丝的工作情况，当下一个数字灯丝工作的时候，该灯丝实体模型撤回，并将下一个数字灯丝实体旋转到对应的位置上面。

图4 辉光管灯丝工作情况

图5 辉光钟正视图

图6 辉光钟轴测视图

要实现该辉光钟的运动仿真，每一个对应的数字都需要建立1个连杆和和1个回转副，秒数显示部分需要16个连杆，分钟显示部分也需要16个连杆，时钟显示部分需要13个连杆，所以一共要建立45个连杆，45个回转副才能完成该仿真。

45个回转副的工作需要通过45个函数进行控制，本次辉光钟的函数采用AFU格式的表完成，函数中的数字通过excel的函数功能进行处理，这部分也是花了些时间，主要还是对Excel函数认识不够，做了很多不必要的工作。

以上就是本次辉光钟的仿真思路，如果大家有什么不解的地方，欢迎留言交流。