首先咱从基本的开始想，这种发光的管子是什么这类东西叫辉光管 不要跟电子管搞混了。。有点类似的外观但是实际上一毛钱关系都没有的东西
一般人第一眼看这个都会觉得这肯定很烫 实际上完全是常温的
这个管子里冲入了低压的氖气 这些氖气在很高的电压通过的时候 会发出橙红色的光芒。
由于电流很小 基本没什么热量
有的管子比如我用的前苏联产IN-14 (操作电压170v-190v直流 让一个字母显示需要的电流只要2.5ma)，除了氖气还在里面冲入了水银蒸汽，导致橙色光芒的边缘还有一层蓝色
这个水银蒸汽的意义是增长管子的寿命。在辉光管运行的时候，会因为溅射现象导致金属片慢慢变得绝缘，最后就挂了。水银的存在可以减少这个现象的影响。
这种管子因为技术落后很早之前就不在生产 但是他那种复古的外观在今天还是被很多diy爱好者当做显示数字的元件
因为早已停产这些管子也相当难买 在国内淘宝有一些圆形的，都是在ebay上买的 9只IN14要$50。动漫里的用的似乎是IN18，一种大型管(不过现实中的IN18没有小数点)。IN18价格极其昂贵 $50一个 我之前忘记提示了制作这个东西有可能导致生命危险或者死亡 200v的直流电可以轻松虐杀较弱的心脏了 在这里的学问比较深 并非老师和人们常说的“电压点不死人，电流才电死人" 这个观点是严重错误的（大概是从数万伏特的静电推导出的）。而且也不要以为电源的最大电流输出就代表被电时你会感受到的电流了 人是个电容器 还有就是在被电的过程中人体的电阻也会下降 所以说越电越惨。我做的时候被电过三次，都是手指不小心碰到，于是那根手指和相连的小臂肌肉就瞬间酥麻了。总之要小心。
因为我们要做的是一个能自己变换数字的时钟 而不是需要每秒手动不停切换八十多个开关的触手训练仪 所以我们需要一个能自行打开三极管的东西。这个东西也就是整个系统的核心部分 单片机。一个简单的处理器 和你电脑手机里的cpu是类似的东西。这个东西自带几十kb的储存空间 你可以在电脑上通过一些特定的软件写入一些指令然后复制到这个空间里。这个单片机（cpu）通电后就会开始执行这一段命令。
这里需要一些基础的编程技巧 除了编程一些单片机还有图形化的指令软件
整体来讲这个时钟对于单片机的性能基本毫无要求 不需要性能很好的
我用的是非常简单的Arduino。Arduino是一种对新手友好度极高的开发板：不要看他的样子虽然很专业的感觉 实际上很友好的
（图上的是Arduino UNO,单片机是Atmega328P-PU 16mhz的8位处理器）
所谓的对单片机下指令 就是让你所指定的一个接口输出你所指定的电压而已
比如我想让13号数字输入输出（DIGITAL）口输出5v电压 保持1秒 然后输出0v电压 保持1秒 循环这个过程
如果你把led（或者小灯泡）的正极插在13号上 负极插在GND（接地的意思）上 led就会开始以一秒的频率开始闪烁 怎么样 可以理解吧
我们回到三极管上面 三极管那个开关脚（2脚）的学名叫做基级 如果基级有5v的电压 1脚（学名集电极）和3脚（发射极）就会连通 反之断开。这种集电极接高电压的 发射级接低电压的 叫做NPN型三极管
反之叫做PNP型 我们不会用到
三极管之所以可以在基级是低压的时候阻断电路 是因为它里面的半导体的特型。但是这个特型也是有限制的。之前提过 辉光管需要很高的操作电压 当你把集电极和发射极串联在这个高压电路中 要考虑一下这个三极管能不能成功阻断这么大的电压。根据我的调查 最适合这个任务的就是A42三极管了 基本能抗300v的电压 不过不适合能处理大电流。幸运的是我们这个电路中所需要的电流低的可怕 所以就没问题了。
我之前一直忘记提了一点 那就是三极管基级的电阻的问题。如果直接接5v，那么电路中几乎没有电阻，那电流瞬间就飞起来了，虽然电压不高但是我可以说2秒内A42就可以升起缕缕青烟。这么大的电流也可能损毁单片机。这个三极管的说明书表示允许的最大电流是100毫安。不过反正扔一个1k的电阻上去就行了 要那么大电流有啥用。当然了如果三极管当作放大用 那么这个电阻的阻值就非常重要了。咱不用考虑
电源咱都没接地 这图就是个大概逻辑的草图 不是真正的电路 就不要在意细节了。
每个辉光管上有0-9十个字母 左右两个小数点 也就是说需要11个三极管 11个电阻 诸多导线
更不幸的是变动率探测仪有8个辉光管 8x11也就是说88个三极管 88个电阻 无限导线制 我都被治愈了
有可能会是这个样子的 密恐走好
综合上面的可以看出Arduino只有2-13这十二个接口可以用 但我们至少需要88个 所以跪了 不光是arduino 大部分单片机都没那么多的数字输入输出 于是就需要扩展一下这些接口
有一种芯片专门做这个事情 移位寄存器 74HC59
比如我先把阀门弄低 然后就可以输入数据了
输入一串东西 比如
高 低 高 低 低 低 高 低
1 2 3 4 5 6 7 8
这样
1号口-8号口就会这样平行的储存这些东西
低 1
高 2
低 3
低 4
低 5
高 6
低 7
高 8
因为原本第一个输入的高是占用1号口的储存 但是后面来的东西会把他顶进去 顶到2号 最后就顶到8号了
开始慢慢更新些东西
在上面我们知道了移位寄存器也就是74hc595的运行原理 这一下子三个脚（数据 阀门 clock）变成了八个 不过掐指一算八个还是不够。在这里就要用到74hc595的另一个神奇功能了 级联。
51楼的图中 第⑨号脚 也就是右下。这个家伙意义非凡 如果你再拿一个 74hc595，把第二个的数据口和这个⑨接在一起 把阀门接到第一个的阀门上 clock接到第一个的clock上（这样他们就同时打开阀门）。如果第一个移位寄存器放不下东西了 比如你输入了⑨个东西，容量只有8个的74hc595就吃不下了，这时候 如果你有第二个74hc595而且正确级联的话 他俩在一起就成了个16位的移位寄存器 一下子可以储存16个东西了。以此类推 你可以无限级联 原本的三个口扩展到几千个几万个都可以（虽然不知道意义为何）。
