UTC-Wanduhr XXL

Hallo,

ich wollte im Zusammenhang mit dem UTC Projekt auf ein ähnliches Projekt verweisen:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Word_Clock
http://www.mikrocontroller.net/topic/156661

Im Rahmen der Entstehungsgeschichte der Wordclock wurden schon sehr viele Fragen sehr ausführlich diskutiert und gelöst, die sicher auch im Zusammenhang mit der UTC-Clock anfallen werden (z.B. DCF77 Modul mit all den auftretenden Problemen). Auch den Code kann man für die UTC-Clock adaptieren.

Viele Grüße

Karl-Heinz

Ich habe diese Uhr gebaut:
AS324 Multiclock. Die macht genau das, was hier besprochen wird.
Läuft seit dem Frühjahr ohne Probleme. Beim TAE 2014 haben sich viele OMs ebenfalls für einen Nachbau entschieden.

73 Harald

Zitat von DL2HSC

Ich habe diese Uhr gebaut:
AS324 Multiclock. Die macht genau das, was hier besprochen wird.

Moin,

genau. DL5OAU steht auf der Platine. Das ist Uli, unser OVV von H23. Er und eine handvoll anderer OM haben seit mehr als 10 Jahren einen regelmässigen Bastelabend im OV-Heim.

Interessant: Als ich beim virtuellen A55 OV-Abend, wo die Uhr Thema war, sagte, dass wir im OV sowas schon komplett mit allen gelösten Problemen fertig haben, gab es kein Interesse. Unser ehemaliger OVV Bernd, DF1YA(at)DARC.DE hat das Ding mit großen LED und dann als 7-Segment gebaut. Richtig groß und funktioniert gut. Ist ohne Brille zu lesen, hi. Somit bräuchte man das Rad nicht neu erfinden...

Zitat von HB9EVT

Ist jetzt im Wiki notiert.

Moin, ist aber H23 und nicht H34.

Tag,
ich darf jetzt auch ins Forum posten (Danke, Peter!)

@DC0DW (Addi)
die Vierte Dimension ist keineswegs tot: http://www.forth-ev.de/filemgmt/viewcat.php?cid=2

Ich habe mich mit dem Projekt inzwischen ja beschäftigt. Und ja, ich weiß, daß das ein
"gelöstes Problem" ist. Was ist daran falsch? Der AS324 Bausatz macht vielleicht das,
was hier gewünscht wurde --- aber auch nicht mehr. Wer sofort so eine Uhr braucht,
der darf sich eine besorgen, als Fertiggerät oder Bausatz. Wer aber genau verstehen
will, wie das Ding innendrin funktioniert, der wird damit vielleicht nicht so ganz
zufrieden sein.

Ich lerne gerade, wie ich die Ungenauigkeit des Uhrenquarzes (Frequenz zu hoch) durch
einen numerischen Ozsillator so zurechtstreicheln kann, daß eine genauer laufende
Uhr dabei herauskommt. Mir ist es dabei deutlich wichtiger, die Innereien zu verstehen,
als sofort zu so einer Uhr zu kommen. Und eine Uhr, die 2.5 Sekunden pro Stunde
zu schnell geht, ist ganz klar nicht akzeptabel.

72 de Erich, dl7tux

Moin, Erich und Ihr anderen,

erst einmal kann ich heftig bestätigen, dass es einfach Spaß macht, so etwas zu entwickeln!

Ich habe seit Anfang des Jahres ein selbstprogrammiertes Ührchen im Betrieb - aber mit etwas anderer Zielsetzung: Es soll mir nachts im Schlafzimmer die Zeit zeigen.

Als besonderes Schmankerl betreibe ich das Ding nicht (direkt) aus der Steckdose, sondern über vier Mignonakkus der 2Ah - Klasse. Die ich nicht öfter als einmal in etwa drei Monaten austauschen will. Damit ergab sich die Zielsetzung, den Gesamtstromverbrauch unter 1 mA zu halten.

Das habe ich hingekriegt. Die CPU (ein ATMega16L in meinem Fall) pennt fast die ganze Zeit. Die sechs LED-Ziffern (jede Siebensegment plus ".") werden 128 mal in der Sekunde für je 30 µs unter Strom gesetzt. Das gibt eine fürs dunkle Schlafzimmer angemessene Helligkeit bei einem Gesamtenergieverbrauch bei 1 mA wie geplant.

Ich habe blöderweise die Dioden mit Vorschaltwiderständen von 470 Ohm an den µC angeschlossen. Hätte ich hier kleinere Werte benutzt, könnte ich die LEDs für die gleiche Helligkeit noch kürzer aufleuchten lassen und die CPU würde länger schlafen.

Zitat von DL7TUX

Ich lerne gerade, wie ich die Ungenauigkeit des Uhrenquarzes (Frequenz zu hoch) durch
einen numerischen Ozsillator so zurechtstreicheln kann, daß eine genauer laufende
Uhr dabei herauskommt.

Ich habe das wie folgt gelöst: Meinen 32768Hz Uhrenquarz ausgemessen, indem ich die Uhr einfach im Spätsommer einige Wochen habe laufen lassen und über die Abweichung Buch führte. Er schwang etwa 32767,25 mal pro Sekunde.

Mein Uhrenquarz hängt am Timer2. Ich kompensiere die Abweichung, indem ich bei jedem Timer2-Überlauf (also 128 mal in der Sekunde, wenn mein Quarz genau wäre) im Interrupthandler die Zahl 33.555.198 zu einem 32bit - Wert addiere. Wenn bei dieser Addition der 32bit - Wert überläuft, ist eine Sekunde um. Ginge mein Quarz genau, würde ich 2 ** 32 / 128 = 33.554.432 addieren.

Nach Weglassen von hier unwichtigen Details sieht das in C so aus:

// Define a tack to be 2 ** (-32) seconds,
// then we would usually expect 33554432 tacks per 1/128 s tick from the xtal.
// Actually measured:
static const uint32_t tacks_per_tick = 33555198L;
volatile uint32_t tacks;
volatile uint8_t seconds = 0;


ISR(TIMER2_OVF_vect) {
  const uint32_t local_tacks = tacks;
  const uint32_t new_local_tacks = local_tacks + tacks_per_tick;
  if ((0x80000000L & local_tacks) && ! (0x80000000L & new_local_tacks)) {
    // Overflow - a second has passed.
    seconds++;
  }
  tacks = new_local_tacks;
}

Das Hauptprogramm, durch den Timerüberlauf-Interrupt mit aufgeweckt, bucht die Sekunden von der seconds Variable runter (zieht 1 ab, wenn da was ist) und dort rein, wo die LEDs gefüttert werden, die anschließend aufleuchten.

Weitere Schmankerl:

• Als "User Interface" benutze ich einen Bananenstecker (an Masse), den ich auf Heftzwecken tippe. Damit kann ich die Uhr stellen und auch beliebig zwischen den Zeitzonen UTC, MEZ und MESZ wechseln. (Ich hätte auch Taster nehmen können.)
• Der ADC misst einmal alle zehn Sekunden die Batteriespannung. Sind die Akkus schon ziemlich erschöpft, werden die Sekunden nicht mehr angezeigt: Zeit für den Akkuwechsel. Sinkt die Akkuspannung weiter, geht die Anzeige ganz aus, damit die Uhr noch möglichst lange weiter läuft.
• Den Akkuwechsel überbrücke ich mit einem 1F - Kondensator.
• Ebenfalls per ADC greife ich alle zehn Sekunden die Helligkeit der Umgebung mittels einer Fotodiode ab. Ich könnte die LEDs dann passend heller regeln. Aber damit wäre der Akku zu schnell leer. Ich mache statt dessen die LEDs ganz aus, wenn es hell ist (dann kann ich schließlich auch meine Armbanduhr erkennen). Nur zu jeder vollen Stunde wird kurz mit der nötigen Helligkeit angezeigt, falls ich gerade im Radio DLF höre und mit dem Zeitzeichen vergleichen will.
• Es wird derzeit kälter in unserem Schlafzimmer, wodurch die Uhr jetzt ungefähr eine Sekunde in drei Wochen nach geht. Um hier noch etwas heraus zu holen, habe ich an den Quarz mit Heißkleber einen LM335 Temperatursensor gebabscht. Ich habe vor, gelegentlich die Temperaturkurve des Quarzes zu erfassen. (Ein GPS-Modul dafür habe ich.) Dann kann ich statt mit der festen Zahl 33.555.198 mit einer zur Quarztemperatur passenden Zahl kompensieren.

Alle ADC-Messungen gehen gegen die eingebaute Referenz. Spannungsteiler reduzieren die zu messenden Spannungen sinngemäss. Damit diese Spannungsteiler nicht den Akku nach und nach leer saugen, werden Fotodiode oder Temperatursensor überhaupt nur während der Messungen unter Strom gesetzt, über einen jeweils dazu dedizierten IO-Pin. Die Batteriespannung wird analog auch nicht direkt gemessen, sondern die Ausgangsspannung an einem IO-Pin, ebenfalls durch Spannungsteiler passend reduziert.

Ich habe jeden Abend kurz vor dem Einschlafen meine Freude an meinem "Ührchen", das oben auf dem Kleiderschrank still und ohne jede Blendwirkung seinen Dienst tut.

Ich wünsche auch Euch solche Zufriedenheit mit Euren Selbstbauprojekten!

73, Andreas