Langzeitprojekt: Digitaluhr the hard way mit Transistoren und Nixie-Röhren (Aufbauphase)

  • Weiter gehts.

    Ich habe eine "Uhr" mit zwei Ringzählern mit D-Flipflops implementiert. Das funktioniert recht gut und damit erspare ich mir das Dekodieren der Binärzahlen.

    Zwei Probleme tauchten auf:

    - Zum Starten benötigt ein Ringzähler ein Bit, welches dann beim Taktsignal durch die einzelnen Flipflops "wandert".

    - Wie verknüpft man zwei Ringzähler?


    Das erste Problem habe ich durch eine kleine Zeitschaltung gelöst. Um ein Bit zu "erzeugen", lade ich über einen größeren Widerstand einen Kondensator (100 nF) auf. Da der Kondensator zwischen Masse und Basis des dafür vorgesehenen Transistors ist, ist dieser so lange gesperrt (Ausgang ist HIGH) , bis die Spannung größer als etwa 0,7 V ist und der Transistor öffnet (Ausgang wird LOW). Da ich aber das Ergebnis negiert brauche, ist ein Negator hinterhergeschalten. Das ganze dauert einen Bruchteil einer Sekunde, ist aber ausreichend schnell, um das erste Flipflop eines Ringzählers zu setzen und somit einen Ausgangszustand herzustellen.


    Das zweite Problem hat mir mehr Kopfzerbrechen und Experimentieren bereitet.

    Mein erster Gedanke dazu war, das Taktsignal direkt auf beide Zähler zu geben und dann das Bit auf den zweiten Zähler zu übergeben, wenn der erste Zähler von vorn beginnt. Das brachte nur widersprüchliche Ergebnisse. Beide Zähler liefen quasi voll und blieben dann stehen. Dann habe ich versucht, das Ergebnis des ersten Flipflops weiterzugeben. Dadurch lief der erste Zähler, der zweite lief nur voll.

    Meine letzte Idee war dann, den Überlauf des ersten Zählers als Taktsignal für den zweiten Zähler zu nutzen und den ersten mit der Taktfrequenz zu versorgen. Dies erwies sich als korrekt und im nachhinein auch einleuchtend. Manchmal dauert es eben länger.


    Auf dem Steckbrett habe ich einen Zähler aufgebaut, der gut funktioniert. Diese Schaltung wird sechs bzw. zwölf mal aufgebaut. Pro Röhre zwei Zähler, um den "Slotmaschinen-Effekt" zu implementieren. Darauf kommt dann auch gleich die Ansteuerung für die jeweilige Röhre.


    Derzeitiger Stand der Uhr.


    Der Ringzähler funktioniert. Hier in Grundstellung.