Für den kommenden Winter habe ich mir ein neues Bastelprojekt ausgedacht: Ich werde eine Uhr bauen und Mexiko wird sie bezahlen! Damit mache ich Transistor GREAT AGAIN!
Die Uhr wird kompromisslos nur aus Logikschaltungen bestehen, die aus einzelnen Transistoren, Dioden, Widerständen und Kondensatoren aufgebaut sind. Es sollen keine Schaltkreise verwendet werden.
Damit möchte ich aufzeigen, daß selbst komplexeste digitale Systeme sich auf einfachste Dinge zurückführen lassen.
Ein grober, schematischer Überblick:
230 V --> 5 V & 170 V stabilisiert--> Batteriepuffer --> Quarzoszillator (exakt 32768 Hz) --> Rechteckformer (Schmitt-Trigger, durch übersteuerten Verstärker ersetzt) --> 15x durch 2 teilen (1 Hz) --> Zählstufen & Stellwerk --> Binärdekoder, Dekadenzähler --> Verknüpfen --> Nixietreiber & Helligkeitsregler--> Zeitausgabe
Die Grundlage der Uhr ist die bistabile Kippstufe, auch "Flipflop" genannt. Weitere Schaltglieder sind NAND, NOR und NICHT.
Ich habe mir schon ein paar Skizzen erarbeitet und so ein paar grundlegende Gedanken gemacht, wie die Uhr zu realisieren ist.
Als Besonderheiten sind eine adaptive Helligkeit, eine zeitbedingte Abschaltung der Nixies (bei mir hat sich eine Abschaltung zwischen 21 und 4 Uhr als praktisch erwiesen), ein Durchschalten aller Ziffern aller Röhren bei voller Stunde ("Slotmaschinen-Effekt") und während der Nacht eine auf Knopfdruck aktivierbare Anzeige der Zeit geplant.
Im Laufe der Zeit werde ich hier immer wieder mal posten, um den Fortschritt zu dokumentieren. Es lohnt sich also, immer mal im Thread zu lesen, wenn man an solchen Dingen interessiert ist.
Bereits funktionierende Baugruppen:
- Quarzoszillator, siehe Beitrag #24
- 1er Sekundenzähler, siehe Beitrag #41
- 10er Sekundenzähler, siehe Beitrag #57
- 1er Minutenzähler, siehe Beitrag #57
- 10er Minutenzähler, siehe Beitrag #61
- 1er Stundenzähler, siehe Beitrag #61
- 10er Stundenzähler, siehe Beitrag #61
- Stromversorgung, siehe Beitrag #57
- Stromversorgung Version 2, siehe Beitrag #60
- Steuerungseinheit inkl. adaptive Helligkeitsregelung per PWM, siehe Beitrag #58
Funktionstest bestanden. Die Uhr lief mehrere Tage durch, damit sie gut durchgewärmt war. Es erfolgte ein nochmaliges Kalibrieren der Uhr, damit die höhste Ganggenauigkeit erreicht werden kann. Laut Messgerät und etwas Mathematik geht die Uhr jetzt pro Tag um etwa 0,007 Sekunden falsch. Ich denke, das ist ausreichend genau.
Die Lade- und Pufferschaltung zum Überbrücken von Stromausfällen ist auch fertig.