Warum sollte man sich eine Uhr selbst basteln? Geld kann
man dabei nicht sparen. Im Gegenteil ist die vorgestellte, selbst gebaute
Uhr, recht teuer, selbst wenn man die Arbeit nicht rechnet. Andererseits
sind elektronische Uhren vom Aufbau interessant und man kann seine eigenen
Ideen umsetzen. Man hat also ein Einzelstück welches man in keinem Laden
dieser Welt kaufen kann. C-Control bietet sich für so ein Projekt an,
denn es ist schon eine komplette Uhr im Betriebssystem enthalten. Wenn
man einen DCF Empfänger anschließt, wird diese interne Uhr automatisch
auf das DCF Signal aus Frankfurt (Mainflingen) synchronisiert. So entstand
also die Idee für den Bau einer Uhr mit vorerst folgenden Eigenschaften:
- Anzeige Zeit:
4x 7Segment LED: 24 Stunden - Minuten
17x LED: Sekunden 1-5 in Einerschritt, 5-60 in Fünferschritt
- Anzeige Datum Abwechselnd mit Uhrzeit Anzeige: Tag,
Monat 7x LED: Wochentag
- Anzeige Innentemperatur - (Option) Abwechselnd mit Uhrzeit- und Datum
Anzeige
- Anzeige Status - 1x LED: DCF synchron 1x LED: Schlagwerk eingeschaltet
- Schlagwerk - abschaltbarer mechanischer Stundengong 1x -12x zur vollen
Stunde, 1x zur halben Stunde
- Infrarotfernsteuerung mit normaler, vorhandener Fernbedienung Schlagwerk
ein/aus Uhr- Datum- Temperaturanzeige Modus: nur Uhr, Uhr - Datum abwechselnd,
Uhr - Datum - Temperatur abwechselnd
- Sonstige Funktionen:
- automatische Helligkeitsregelung aller Leuchtanzeigen mit Raumlichtsensor
- V.24 Schnittstelle für Anschluß an COM eines PC
- Holzgehäuse 260x260x100 (mm).
- Kirschbaum gebeizt, passend zu vorhandenen Möbeln.
- Vorwiegend blaue LED, die 7Segment LED sind 20mm hoch.
- Austauschbare Frontfolie.
- Der handelsübliche Netztrafo befindet sich außerhalb des Gehäuses.
Die Maße sind vorwiegend am Computer ausprobiert. Dafür
eignet sich jedes Programm für maßstabgerechtes Zeichnen am Rechner. Der
mechanische Aufbau muß einfach sein, da ich nur wenig Möglichkeiten zur
Holzbearbeitung habe und auf den Baumarkt angewiesen bin. Ich habe wiederum
für die Leiterplatten die Freeware Version von EAGLE
vorgesehen. Ich möchte nur einseitige Platinen und der Platz der Freeware
Version ist begrenzt. So ergeben sich mehrere Platinen und entsprechende
Verdrahtung, im Gehäuse ist aber Platz genug.
Die Anzeigen sind auf zwei Platinen verteilt. Auf einer
Platine 80x100mm befinden sich die zwei blauen 7Segment LED und die fünf
Status LED mit den zugehörigen Ansteuer IC.
Bei Zeitanzeige wird zwischen den 7Segment LED ein Doppelpunkt
angezeigt, bei Datumanzeige ein einfacher Punkt. Zur Ansteuerung wird
ein Byteport der M-Unit genutzt und die einzelnen IC werden hintereinander
von vier Ports angesteuert.
Auf der zweiten Platine 60x100mm sind die LED für die
Wochentag- und fünf Sekunden Anzeige sowie die Ansteuerung untergebracht.
Die zwölf LED für die Sekunden werden frei verdrahtet.
Ursprünglich hatte ich für die Sekunden einen Ring mit
60 LED vorgesehen. Aber bei den Preisen für blaue LED habe ich eine andere
Lösung gefunden: fünf LED leuchten hintereinander, nach jedem 5. Schritt
schaltet der große Kreis mit zwölf LED einen Schritt weiter. Die Ansteuerung
erfolgt über den gleichen Byteport wie oben und zusätzlich zwei Ports
der M-Unit. Während die Wochentage direkt von IC4 angesteuert werden,
dekodieren jeweils ein 1 aus 8 und ein 1 aus 16 Dekoder die Sekundenanzeigen.
Die Hauptplatine 80x100mm ethält die Stromversorgung,
die M-Unit, die Ansteuerung für das Schlagwerk und verschiedene Anschlüsse.
Die Stromversorgung ist eine Standardschaltung. Es sind
etwa 6V~/300mA am Eingang erforderlich. Der Trafo ist in einem handelsüblichen
Steckernetzteil aus dem Sonderangebot untergebracht. Für die M-Unit ist
ein Jumper am Startpin vorgesehen. Bei offenem Jumper kann die M-Unit
in der Schaltung programmiert werden. Die Helligkeitsregellung der Anzeigen
erfolgt über einen Fotowiderstand am AD3 und T1 vom DA1 als Ausgang.Der
DCF Empfänger ist ein Fertigmodul und wird im Gehäuse befestigt. Ebenso
der Infrarot Empfänger, ein IC TSOP1736. Die Ansteuerung für das Schlagwerk
erfolgt mit einem Monoflop IC2 und T2. Der Magnet ist aus einem Türgong
und braucht gut 1A. Das Monoflop erzeugt mit R1 und C9 eine Zeit von etwa
10ms, die ausreicht den Magneten sicher anzuziehen aber auch kurz genug
ist damit sich C8 nicht vollständig entladen kann.
Wegen der Vollständigkeit hier noch die Schaltung für
das V24 Interface.
Die Bauteile sind auf einer kleinen Platine untergebracht
die an einem günstigen Platz im Gehäuse befestigt wird. Der Anschluß erfolgt
direkt an der M-Unit am Programmierstecker.
Das Bild zeigt alle Baugruppen verdrahtet außer Netztrafo
und Magnet.
Die 12 LED für die fünf Sekundenschritte werden in der
Montageplatte verklebt und frei verdrahtet. IR Sensor und Fotowiderstand
kommen in Öffnungen der Montageplatte über den Status LED. Die LED für
die Wochentage Sonntag und Sonnabend sind rot. Die Anzeige beginnt links
mit Sonntag und endet rechts mit Sonnabend. Unter Mittwoch laufen die
Sekunden. So kann man auch ohne Beschriftung die Wochentage gut ablesen.
Die Zeichnung ist in etwa Maßstabgetreu aber nur als
Überblick gedacht. Das Gehäuse besteht aus Holz, die Frontplatte aus zwei
Acrylglas Platten. Zwischen den Platten befindet sich eine blaue Kontrastfolie.
Die Folie ist aus einem Schutzumschlag für Schulbücher gefertigt. Auf
diese Folie werden die Beschriftungen geklebt, die mit einem Farbdrucker
auf selbstklebendes Papier gedruckt wurden. Eine Epoxydharzplatte dient
als Montageplatte für die Baugruppen und die 12LED zur Sekundenanzeige.
Die Montageplatte ist auf der Frontseite mit schwarzem, nicht glänzendem
Lack eingesprüht. Das V.24 Interface wird in eine Öffnung nach unten eingesetzt.
Die Antenne mit dem DCF Empfänger ist unten im Holzgehäuse befestigt.
Dort habe ich den besten Empfang festgestellt.
Das Schlagwerk, zusammen mit dem Magnet, wird an der
Rückwand befestigt. Die Spirale besteht aus Federstahl. Der Magnet stammt
aus einem alten Türgong und ist mit einem Stück Plaste auf die Rückwand
geschraubt. Er wird so justiert, das der Bolzen gerade so die Spirale
trifft. Der Klang ist etwas hart aber immer noch besser als ein künstliches
Elektronikgeräusch.
Die fertige Uhr verbraucht je nach Displayhelligkeit
3 bis 3,5 Watt. Seit einem halben Jahr funktioniert die Uhr ohne Probleme.
Die Software
besteht aus einem Basic- und einem Maschinenprogramm. Beide Programme
sind selbsterklärend. Mit dem Maschinenprogramm wird der IR Sensor und
der Port A der M-Unit abgefragt. Nach dem Einschalten der Uhr läuft ein
Displaytest mit Anzeige der Programmversion. Danach versucht die Uhr ein
DCF Signal zu finden. Wird ein gültiges Signal empfangen, leuchtet die
DCF LED und die Uhr ist gestellt. An das V.24 Interface kann man einen
PC mit Terminal Emulation anschließen (z.B. Hyper Terminal 9600,8,1,n,
kein Protokoll). Beim Druck einer beliebigen Taste erscheint ein einfaches,
selbsterklärendes Menü. Einstellungen, ausser Zeit und Datum, werden gespeichert
und sind nach einem Stromausfall vorhanden. In dieser Version ist keine
Temperaturmessung realisiert.
Meine IR Fernbedienung ist eine Philips Universalfernbedienung.
Es können damit acht verschiedene Geräte gesteuert werden. Für die Uhr
nutze ich das Gerät CDR.
Taste 1: Schlagwerk aus
Taste 3: Schlagwerk ein
Taste 4: Anzeigewechsel Zeit - Datum aus
Taste 6: Anzeigewechsel Zeit - Datum ein
Taste 2: Anzeige Jahr Taste 5: Anzeige Datum
Taste 0: Displaytest wie beim Einschalten
Einstellungen mit der Fernbedienung werden nach einem
Stromausfall von den Einstellungen im Terminalprogramm überschrieben.
