Eines Tages sah ich in den Tiefen des Internets eine Uhr, die die Zeit schreibt. Da mir dieses Prinzip gefallen hat, habe ich mir mal Gedanken gemacht, wie man sowas machen kann. Ich habe dann auch einige Bauanleitungen gefunden. Das war aber alles nicht nach meinem Sinn, und habe mir dann selber Pläne gemacht.
Da die Uhr im Wohnzimmer ist, und nachts ausgeschaltet wird, wollte ich dieses Mal keine Funkuhr, sondern eine Uhr die sofort startet. Darum habe ich mich für eine RTC entschieden. Die Genauigkeit reicht vollkommen aus. Auch finde ich bei dieser Uhr keinen Platz für Taster zum Einstellen. Hier habe ich eine Fernbedienung genommen.
Für die Frontplatte habe ich mit meinem Schneideplotter eine schwarze Folie spiegelverkehrt ausgeschnitten und von hinten auf eine Glasplatte aufgeklebt. Das hat auch sehr gut geklappt.
Die Klebefolie
Da ich auch eine kleine selbstgebaute CNC-Fräse mein eigen nenne, kam dann als nächstes eine Zwischenplatte, in die die LED´s gesteckt werden. Das war ein riesen Aufwand, und dauerte mehrere Stunden. Da meine Fräse einen Verfahrweg von nur 20 cm hat, mußte ich die Zwischenplatte aus vier Teilen zusammenkleben.
Ein viertel der MDF-Zwischenplatte
Die Zwischenplatte aus vier Teilen zusammengeklebt
Die erste Enttäuschung war, daß die Buchstaben nicht gleichmäßig ausgeleuchtet wurden. Nachdem ich die Led´s vorne abgefräst hatte, wurde der Lichtkegel breiter, aber man sah die LED´s. Dann habe ich vorne noch Streuscheiben aus einem alten LCD-Fernseher angebracht, und es funktionierte wunderbar.
Die abgefrästen Led´s
Die ausgefrästen Streuscheiben
Die teilweise bestückte Zwischenplatte
Dann wurden die Led´s nach folgendem Plan bestückt.
Die verdrahten LED´s
Dann werden die Stecker für die Spalten und Zeilen angelötet, und noch ein Rahmen angeklebt, damit der Deckel draufpasst.
Die angelöteten Stecker und der aufgeklebte Rahmen.
Jetzt wird der Deckel draufgemacht und der mechanische Teil ist fertig.
Der fertige mechanische Teil.
Der mechanische Teil ist fertig. Das Gehäuse wurde einem befreundeten Schreiner in Auftrag gegeben. Der hat mir auch die anderen Holzteile angefertigt. Jetzt geht es an die Elektronik.
Hier hatte mit einigen Tiefschlägen zu kämpfen. Als erstes kam das Ei-Huhn Problem. Ohne Treiberplatine kann ich die Controllerplatine nicht testen. Ohne Controllerplatine kann ich die Ansteuerung nicht testen. Also beides gleichzeitig ohne einen Test bauen, und im Notfall Fehler suchen. Die Low-Side Treiber habe ich mit normalen NPN-Transistoren der BC Serie gemacht. Die High-Side Treiber mit normalen PNP-Transistoren und einem NPN als Inverter. Da wird die Software übersichlicher, da nichts negiert wird. Ds ganze wird über Schieberegister angesteuert. Die Controllerplatine wird da schon einfacher.
Jetzt die Platinen angefertigt, und getestet. Die ersten Überraschungen ließen nicht lange auf sich warten. Obwohl ich die Leds mit einem kurzzeitigen Strom von rechnerisch ca. 100 mA betreibe, weil die Uhr ja im Multiplexbetrieb läuft, waren die Leds sehr dunkel und zu allem Überfluß auch noch verschieden hell. Dann habe ich gemerkt, daß die Rechnung gar nicht stimmt. Da ich das Display mit 5 Volt betreibe, und die Leds ca. 3,5V haben. Nun habe ich 1,5 Volt die sich auf den oberen Transistor, den unteren Transistor und den Schutzwiderstand aufteilen. Das ist zu wenig. Nebenbei stellte ich fest, daß diese Transistoren total überlastet waren.
Eine neue Idee mußte her. MOSFETs dürften gehen, aber mit einem kleinen Durchgangswiderstand. Im Lager fand ich dann noch BUZ71 und BUZ171. Neue Platinen gemacht, und ein neuer Versuch. Die Helligkeit konnte man schon lassen. Jetzt haben aber verschiedene Felder, die nicht angesteuert wurden, dunkel geleuchtet. Bis ich dann gemerkt habe, daß man das Gate mit einem Widerstand entladen, und die Inverter mit einem Widerstand auf Masse abschließen muß. Nun noch die Widerstände eingebaut, und es funktionierte.
Jetzt wird sich so mancher Fragen, warum so große Transistoren, die fast 20 Ampere schalten. Ganz einfach, ich hatte nur diese.
Ich habe zwar schon Platinen in SMD-Technik vorbereitet, aber noch nicht gemacht. Ich weiß auch nicht, ob ich diese noch mache, es funktioniert ja.
Zur Software gibt es nicht viel zu sagen. Zuerst habe ich den Wert der Spalten berechnet, die zur jeweiligen Uhrzeit gehören, und dann einfach jede Mende Case Abfragen. Die RTC war mir am Anfang ein kleines Geheimnis, aber das Datenblatt hat dann so nach und nach jedes Geheimnis preisgegeben.
