Einfache Quarzuhr

Beschreibung

Für Einsatzzwecke, die nicht unbedingt eine Funkuhr benötigen, eignet sich dieser Aufbau. Die Uhr besteht nur aus den wesentlichen Komponenten: vier Anzeigen für Stunden und Minuten und zwei Taster zum Stellen. Der Takt wird von einem 32 kHz-Quarz angegeben, der mit passenden Kondensatoren und sauberem Aufbau sehr genau sein kann. Für Uhren mit großen Anzeigen mit mehr als einer LED pro Segment kann die große Version mit statisch angesteuerten Anzeigen verwendet werden.

Aufbau

Ich habe die Uhr auf zwei Platinenstücken aufgebaut, die im 90°-Winkel zueinander stehen. Die eine Platine enthält die gesamte Schaltung, das andere nur die Anzeige mit Doppelpunkt aus zwei 3 mm-LEDs und die beiden Stelltaster. Die Segmente habe ich mit blanken Drähten direkt auf der Rückseite der Anzeigenplatine pasend verbunden, so dass nur wenige Kabelverbindungen nötig waren.

Um die Frequenz des Quarzes genau einzustellen, kann die "CLKOUT"-Fuse des ATTiny24 programmiert werden. Der Takt liegt dann an PB2 an und kann mit einem Frequenzzähler gemessen werden, ohne den Oszillator zu belasten (wodurch sich die Frequenz leicht ändern würde, wie es bei einer Messung direkt am Quarz der Fall wäre). Ist die Frequenz zu hoch, können Sie mit größeren Kondensatoren Abhilfe schaffen (bis ca. 33 pF läuft der Oszillator auf jeden Fall noch problemlos), bei zu geringer Frequenz können die Kondensatoren noch etwas verkleinert werden (weniger als 10 pF sollten Sie allerdings nicht verwenden) oder versuchen, die Kapazität der Zuleitungen zwischen Controller, Quarz und Kondensatoren zu verringern (z.B. durch Entfernen von Flußmittelresten).

In der Software kann noch eingestellt werden, wie schnell der Doppelpunkt blinken soll. Mögliche Einstellungen sind 1 Hz (einmal aufblinken pro Sekunde), ½ Hz (eine Sekunde an, eine Sekunde aus), ¼ Hz oder immer an. Nach dem Programmieren des Controllers kann die Uhr in Betrieb genommen werden. Die Zeit können sie dann einfach mit den beiden Tastern einstellen (wird ein Taster gedrückt gehalten, beginnt nach kurzer Zeit eine automatische Tastendruckwiederholung). Während des Stellens flackert die Anzeige etwas, da die Taster-Interrupts bei der extrem geringen Taktfrequenz recht viel Zeit zum Ausführen brauchen.

Fotos

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Testaufbau auf dem Steckbrett.

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Die Schaltungsplatine und die Rückseite der Anzeigen-Platine. Außerdem ist das verwendete Netzteil zu sehen.

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Die Uhr im Betrieb von vorne. Die LEDs für den Doppelpunkt sind durch ein zusätzliches Stück Lochrasterplatine gesteckt, damit sie etwa gleich weit wie die Anzeigen von der Platine abstehen.