Clockwork Orange

Clockwork Orange Status: stable
Beschreibung	Wiederbelebung einer Nebenuhr
Autor:	schinken|rel=author
Version	1
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Beschreibung

Unser Mitglied ptflea hatte noch eine alte Nebenuhr in seinem Keller stehen. Nebenuhren wurden früher in Fabriken oder Bürokomplexen eingesetzt und wurden zentral mit einem Minuten-Takt versorgt. Die sogenannte Hauptuhr war meist eine normale Pendeluhr, welche jede Minute die Spannung entweder auf +12V/GND oder GND/+12V auf das Adernpaares legte. Im inneren der Uhr befinden sich 2 Magnete, welche je nach Spannung eine Mechanik in eine andere Richtung bewegt. Die Mechanik bildet einen sogenannten Lavet-Schrittmotor.

Als Microcontroller wird ein Atmega8 von Atmel verwendet. Der Prozessor läuft mit 8 Mhz und wird mit 5V über einen 7805-Spannungsregler versorgt.

Taktsignal

Da das Taktsignal aus +12V/Masse oder Masse/+12V besteht, musste eine Möglichkeit gefunden werden, eine solche Spannung mit einer elektronischen Schaltung nachzubilden. Hier bot sich ein MAX3232CPE an. Dieser Chip wird normalerweise als Spannungswandler für die Kommunikation über RS232 verwendet und kann am Ausgang bis zu 60mA treiben. Laut EIA-232-Spezifikation repräsentiert der Spannungsbereich -3V bis −15V eine logische Eins sowie eine Spannung von 3 bis 15 Volt eine logische Null.

Zum generieren der Spannung wird ein MAX2323CPE in der Standardbeschaltung mit 1µF-Kondensatoren benutzt und mit 5V Versorgt. Damit nicht immer eine Spannung an der Nebenuhr anliegt, wird die Masse des ICs mit einem BC337-16 Transistor bei nichtbenutzung abgeschalten.

Sekundenanzeige

Für die Sekundenanzeige werden 60 LEDs im Kranz der Uhr untergebracht und sind mit einem Vorwiderstand mit den 75HC595-Schieberegistern verbunden. Für die Schaltung wurden 8 Schieberegister verwendet um die Anzahl der Ausgänge zu erreichen. Die Register sind untereinander verschaltet, damit sowohl der Takt als auch das letzte Bit der vorherigen Registers weitergeben wird. Die Schieberegister sind an einem Atmega8 angeschlossen, welcher den Takt, den Logik-Wert und die Store-Leitung steuert.

DCF77

Das DCF77-Signal ist ein Zeitsignal welches aus Frankfurt mit 77khz gesendet wird. Jede Sekunde wird ein Bit übertragen, wobei eine Absekung des Signals für 100 Millisekunden für den Wert 0 steht, sowie bei 200 Millsekunden für den Wert 1. Das Ende der Übertragung wird mit einer Pause signalisiert. Der erfolgreiche Empfang kann durch diverse Checksummen geprüft werden.

Als Library wird die von schinken geschriebene DCF77-Decoder verwendet. Diese Software verwendet 2 Interrupts für den Empfang: ein Pin-Change Interrupt sowie einen Timer

Baustellen

• Detektieren der Zeigerposition
• Routen der Platine