LED Clock R5: Hardware



Schaltung der Uhr:

Schaltplan Board Maske: PS (95K), PDF (204K)


Schaltplan und Board im Eagle-Format: 4_npn_pnp_12v_igr_rtc.tar.gz (80K)



Schaltung des Displays:

Schaltplan Board Maske: PS(239K), PDF (484K)


Schaltplan und Board im Eagle-Format: 4_160x100_alarmled.tar.gz (34K)



Bauteile Uhr

Bauteil Wert, Ausführung Reichelt Bestellnr.
IC1 Controller Atmel AT89S8252 AT 89S8252 PDIP
IC4 Timerbaustein NE555 NE 555 DIP
IC5 Treiber ULN2803 ULN 2803A
IC6 RTC 58321 -
D1-4 Diode 1N4004 1N 4004
IC2 5V Spannungsregler 7805 µA 7805
Q10-13, Q16 NPN Transistor BC549 BC 549B
Q3,17 PNP Transistor BC640 BC 640
Q2,8,9 NPN Transistor BC546 BC 546A
Q7,14 PNP Transistor BC556 BC 556A
D1,2,4 Diode 1N4147 1N 4148
D3 Diode BAT 42 BAT 42
Q1 Quarz 4-7 MHz 6-HC49U-Si
C8 ElKo 100 uF, 16 V RAD 100/16
C3 ElKo 10 uF RAD 10/35
C1,2,4,5,9,10 Tantal Kondensator 100 nF TANTAL 0,1/35
C6,7 Keramik Kondensator 33 pF KERKO 33P
R26 Potentiometer 5k PT 15-L 5K
R8 Widerstand 0-1k, je nach verwendetem Lautsprecher oder Piezo-Summer METALL xxx
RN2,3 Widerstandsarray 8x4k7 SIL 9-8 4,7K
RN2,3 Widerstandsarray 4x4k7 SIL 5-4 4,7K
R14,15,25 Widerstand 1k METALL 1K
R7,1,10 Widerstand 10k METALL 10K
R27,29,9,11,3,4,5,6 Widerstand 2k2 METALL 2,20K
R13,20,21,22,12,2 Widerstand 4k7 METALL 4,70K
Supply, Supply1, Buzzer, IGR, Display, Alarm_off, Brightness Stiftleiste SL 1X36G 2,54
  IC Sockel GS 40, GS 16, GS 8, GS18
  Inkrementalgeber mit Taster, kleinen Lautsprecher oder Piezo-Summer, Taster, Stromversorgung, Verbindungskabel Display, Batteriehalter für CR2032, CR2032 -



Bauteile Display

Bauteil Wert, Ausführung Reichelt Bestellnr.
LED1-LED112, LED115 LED 5mm, beliebige Farbe -
LED113,LED114 LED 3mm, beliebige Farbe -
R1-R28 Widerstand, je nach LED-Sorte und gewünschter Helligkeit ca. 100-470 Ohm METALL xxx
R29,R30 Widerstand, je nach LED-Sorte und gewünschter Helligkeit ca. 330-4k7 Ohm METALL xxx
JP2 Stiftleiste SL 1X36G 2,54



Beschreibung

Der Controller übernimmt die Ansteuerung des Displays, die Kommunikation mit der RTC, sowie die Eingaben über den Inkrementalgeber und den Alarmknopf.

Die Ziffern des Displays werden per Multiplex angesteuert. Dabei werden über Port 1 vom Controller die Segmente der Ziffern (und der Doppelpunkt) sowie über P0-3, P3.7 die einzelnen Ziffern (und der Doppelpunkt) adressiert. Die Segmente werden von einem ULN2308 gegen GND geschaltet. Das Display wird mit der vollen Eingangsspannung (typisch 12V) versorgt. Somit muss die Ansteuerung mittels einer Transistor-Gegentaktstufe (hier aus BC549 und BC640) erfolgen.

Um die Helligkeit des Displays steuern zu können, wird von einem NE555 ein PWM-Signal erzeugt. Dieses schaltet wieder über eine Gegentaktstufe die Betriebsspannung des Displays. Über ein Potentiometer (5k-10k) an "Brightness" kann das PWM-Signal und damit die Displayhelligkeit eingestellt werden.

Die Zeit- und Weckzeiteinstellung erfolgt über einen Inkrementalgeber mit Taster an "IGR". Der Taster muss an Pin 2 angeschlossen werden. An "Alarm_Off" wird ein Taster angeschlossen, über den die Weckfunktion ab- und an-, sowie der Alarm abgeschaltet werden kann.

An "Buzzer" kann ein kleiner Lautsprecher oder ein Piezo-Summer angeschlossen werden, welcher das Wecksignal erzeugt. Die Lautstärke kann mittels R8 angepasst werden.



Hinweise zum Aufbau und zur Inbetriebnahme

Den Aufbau auf Lochraster kann ich nur bedingt empfehlen, da ich bei ungünstigen Masse- und VCC-Wegen (zu lang) schon merkwürdiges Controllerverhalten (aufschwingen?) beobachten konnte. Dies kann bis zur Zerstörung des ICs führen. Also auch Vorsicht beim Verändern des hier vorgestellten (getesteten) Designs.

- alle Bohrlöcher der Platine 0,75 mm, außer Stiftleisten und große ElKos 0,95 mm
- auf die Polarität der ElKos achten (markierte Seite == Masse)
- die Schaltkreise sockeln, damit vereinfacht sich das Debugging und ein defekter IC läßt sich schneller tauschen

- Betriebsspannung ca. 9-16V - vor der ersten Inbetriebnahme ohne Schaltkreise die korrekten Betriebsspannungen an den IC-Sockeln überprüfen




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