表：YS9-4极限电压特性表

　　对YS9-4管子进行简单的加电检测的主要目的是先确认其工作正常，并尽量确保筛选出6只显示亮度基本一致、无明显缺陷的VFD管组成一组。测试电路可使用电池直接搭出，灯丝电压部分使用一节1V5干电池或者1V2的充电电池供电，高压部分可使用两只9V层叠电池串联，两组电池共地连接，测试时可使用2.54mm的杜邦插头或者使用鳄鱼夹与显示管对应脚连接即可。

总体规划

　　整体制作中考虑制作中使用到的6只YS9-4荧光显示管，按照两两成组的方式分成三组间隔排列。正常情况下这三组显示管分别显示各2位的时、分、秒信息。考虑到制作的显示效果的美观，参考同类设计，在显示管下方设置RGB真彩色或单色的LED作为可选部分。在运行时LED应支持真彩色彩色动态变化，以增加实际显示效果。

　　对于电路板的基本结构，原考虑采用单块PCB完成整个设计，但是在实际测试过程中发现，由于使用的YS9-4显示管大部分生产年限较久远，很大一部分存在各种显示问题，考虑到这些管子实际可工作寿命可能不一定达到标称时长，为了便于日后更换显示管，在设计中采用了使用小片独立的转接板的形式焊接显示管，显示管通过转接板下的接插口插到主板上，可在显示管损坏时直接替换。这种设计的另一个好处是可以很容易地通过插接测试，将不同显示亮度的显示管进行实际组合测试，以找出显示亮度一致的显示管模块组合，避免了将管子直接接焊接到主显示板上存在更换不易，难于筛选的问题。同时也可以解决由于YS9系列显示管有很多不同的规格，这些不同的管子在基本电气规格上是基本一致，但在引脚排列上可能存在一定的差异，尤其是绍兴管与其他类型的显示管在引脚排列上完全不同。在这种情况下，使用转接板板设计方案后，在更换不同类型的管子时，无需对主电路板进行调整，只需要重新设计一片新的转接板即可，适应性强且大大降低成本。

　　整机的主供电部分计划采用5V直流供电，主要还是考虑这一电压来源容易，既可以使用标准USB口供电，又可以使用小型的5V变压器供电。考虑到小尺寸的显示管耗电低，所以整机实际功率应该会比较小，所以电源接口采用单一的Mini-USB口进行供电。

　　在制作的尺寸规划上，主要设定的设计目标是做到尽可能小巧，考虑到实际制板的成本，最后决定使用长度不超过10cm的PCB电路板作为主电路板放在底层。考虑到转接板的接插稳定及下方线路板IC的安装尺寸，转接板采用了上下两端安装连接件的方式与底层PCB连接，两端安装连接件之间的间隔要确保底板上可以布置下驱动电路。最后确下的管子布局尺寸为组内两管间距1.4cm，组间中心间隔距1.7cm，长边水平方向居中布置，短边方向前对齐布置，主电路板后方安装垂直按键、USB插座、喇叭等零件，按键伸展向尾部盖板方向，方便外壳设计及开孔。

荧光管供电电路设计

　　电路设计中首先考虑的是驱动方式的选择。通常使用动态扫描方式驱动可以节约驱动引线，PCB线路布置上也比较简单，缺点是需要相对比较高的电压，而且显示稳定性不足。参考管子的规格说明书，如果使用1/6扫描形式，为了保证达到100%的显示亮度，则需要提供至少60V的驱动电压；如果是管子两两组合，使用1/3扫描形式，也至少需要提供40V左右的电压，这些电压都已经超过了安全电压范围。同时过高的电压需要使用到价格比较昂贵的专用驱动芯片进行驱动，成本上不划算。

　　经实际测试，如果使用较低的电压进行扫描驱动，实际也可以点亮YS9-4显示管，但是实际显示亮度明显较低，再考虑到YS9-4都是几十年前生产的老管子，大部分都存在着荧光粉老化的现象，老化严重一些的管子实际显示出的亮度可能还要低。考虑到以上因素，最后决定还是采用传统的静态驱动电路进行驱动，这样高压部分只需要大约20V电压，生成容易，驱动电路易购且价格低廉，同时针对老化的显示管可通过稍稍提高驱动电压进行补偿，一举两得。静态驱动的缺点是需要多片驱动芯片，成本稍高，而且线路布线比较复杂，需要消耗较多的设计精力。 (责任编辑：admin)