LED-DCF-Berlin-Uhr

  • Nun stelle ich auch mal ein schon etwas älteres Projekt von mir vor und zwar ist es meine


    LED-DCF-Berlin-Uhr
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    Vielleicht wird sich jetzt der eine oder andere fragen: Berlin-Uhr, was'n das??? Okay, die Berlin-Uhr wurde Anfang der 70er Jahre von Dieter Binniger für die Stadt Berlin entwickelt. Sie stand von 1975 bis 1996 in Berlin am Kürfürstendamm / Ecke Uhlandstrasse ca. 7 Meter hoch und zeigte als erste Uhr der Welt die Zeit mit leuchtenden farbigen Feldern nach einem Prinzip der Mengenlehre an. Heute steht sie, leider etwas in der Höhe gestutzt und vom Zahn der Zeit mehr als angenagt, vor dem Europa-Center.


    Für tiefergehende Informationen und zum Verständnis des Anzeigeprinzips einfach mal "Berlin-Uhr" in Google eingeben. Eine käufliche Version gibt es bei der Firma Asmetec als Tischmodell für 199 EUR.


    Nachgebaut habe ich sie vom Anzeigeprinzip her schon mehrmals, je nach Stand der zur jeweiligen Zeit verfügbaren Technik mit mehr oder weniger Hardwareaufwand. Bei der letzten Version gab ich mir folgende



    Aufgabenstellung:


    Realisation der Berlin-Uhr als Tisch-/Einbaugerät mit dem ihr eigenen Anzeigeprinzip (mit leichter Abwandlung) aus farbigen superhellen 5mm LEDs, einer umlaufenden Sekundenanzeige mit superhellen roten/blauen/weissen 3mm LEDs, Zeitnormal und Steuerung erfolgt durch DCF-Empfang. Realisation einer Datumsanzeige (ist wie die umlaufende Sekundenanzeige im Original NICHT vorhanden). Die Anzeige soll "sunlight readable" sein, d.h. sie soll auch bei Sonneneinstrahlung ablesbar sein. Bis auf das Funkuhrenmodul sind Hard- und Software allesamt Eigenentwicklungen.


    [Blockierte Grafik: http://img682.imageshack.us/img682/9803/frontzc.jpg]


    Frontansicht



    Hardware:


    Die ganze Elektronik ist rund um einen µC von Motorola, den 68HC711 aufgebaut, den ich im Laufe der Zeit immer besser kennenlernte und für den ich auch eine komplette Entwicklungsumgebung hatte und immer noch habe. Für den Empfang und die Aufbereitung des DCF-Signals kommt ein HOPF-Funkuhrenmodul zum Einsatz, das Uhrzeit und Datum seriell im Klartext jede Sekunde rausschiebt. Der68HC711 liest diese Werte ein, dekodiert sie über Lookup-Tables für die verschiedenen Anzeigemöglichkeiten und gibt sie über 11 Latches, die alle an einem 8-Bit-Port hängen, an die LED-Anzeige weiter. Die Anzeigemöglichkeiten (über Schalter auf der Rückseite) sind:


    a) 8 Sek. Uhrzeit, 2 Sek. Datum - oder nur Uhrzeit
    b) Sekundenanzeige als umlaufender Punkt - oder als Balken
    c) Uhrzeit/Datum-Leserichtung links/rechts - oder rechts/links


    Weitere LED-Anzeigen auf der Rückseite:


    a) DCF-Takt
    b) Zeit-Synchronisation
    c) DCF-Synchronisation


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    Bedien- und Anzeigepanel auf der Rückseite



    Anschlüsse auf der Rückseite:


    a) Power (220V AC)
    b) externe DCF-Antenne
    c) RS232-Schnittstelle


    [Blockierte Grafik: http://img12.imageshack.us/img12/6168/anschlussw.jpg]


    Anschlüsse auf der Rückseite



    Insgesamt sind 90 LEDs verbaut worden, eigene Platinen wurden dafür entwickelt und als Einzelstücke hergestellt. Das Bedienpanel mit den Schaltern wird mit 4 LEDs von innen her permanent beleuchtet, so dass man den gravierten Text auch im Dunkeln lesen kann. Die Frontplatte ist quadratisch mit einer Kantenlänge von 19,5 cm. Jede LED hat eine eigene Reflektorfassung. Mittlerweile läuft die Uhr seit knapp fünf Jahren nonstop, völlig problemlos und immer sekundengenau.



    Software:


    Programmiert wurde alles in Assembler, für die Umsetzung des seriellen Zeittelegramms vom Funkuhrenmodul auf die jeweiligen Anzeigemodi musste ich mir einen eigenen Algorithmus einfallen lassen. Die ganze Sache ist interruptgesteuert, mit jedem sekündlich auftretenden Zeittelegramm wird die gesamte Anzeige aktualisiert (dauert nur wenige Millisekunden), danach läuft die Software in einen "WAIT FOR INTERRUPT".



    [Blockierte Grafik: http://img692.imageshack.us/img692/5725/zeitv.jpg]


    Es ist 23.38 Uhr



    [Blockierte Grafik: http://img29.imageshack.us/img29/8687/datumi.jpg]


    und es ist der 14.03. (14 März)



    Verbesserungsmöglichkeiten:


    Durch die Anzahl der verwendeten superhellen LEDs wird es insbesondere bei der Sekunden-Balkenanzeige ziemlich hell in der Hütte, man braucht abends kaum noch eine andere Beleuchtung. Daher wäre eine Dimmung in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit wünschenswert. Dafür müsste allerdings die gesamte Displaysteuerung neu konzipiert werden.


    So wie sie jetzt da steht wurde sie als Einbaugerät hergestellt, d.h. man sieht eigentlich nur die Frontplatte. Für ein Tisch- oder StandAlone-Gerät kann/sollte man das Gehäuse noch weiter bearbeiten - lackieren oder besser noch furnieren.

  • Schicke Uhr und absolut sauber umgesetzt!
    Wenn du das Beschriftungsfeld auf der Rueckseite hinterleuchtet hast, woraus besteht es dann?
    Dachte erst, es handle sich hier um gravierte Kupferflaechen, aber da wuerde ja nichts durchscheinen.. ?(


    Ich stell es mir ziemlich boese vor, direkt vor der Uhr zu stehen und in die ganzen Superhellen LEDs zu gucken.. :D
    Soll man ja garnicht. Aber aus der Perspektive wie auf den Bildern gehts ja ^^

  • Wenn du das Beschriftungsfeld auf der Rueckseite hinterleuchtet hast, woraus besteht es dann?
    Dachte erst, es handle sich hier um gravierte Kupferflaechen, aber da wuerde ja nichts durchscheinen.. ?(


    Oh doch, das geht... Gibt beispielsweise sogar extra LEDs dafür, die durch das Platinenmaterial leuchten.

  • @ Spitzel:


    Da hast Du absolut richtig gedacht - es ist einseitiges Platinenmaterial. Wo das Kupfer durch die Gravur entfernt wurde, scheint es durch.
    Kommt natürlich auch immer darauf an, wohin man sich so ein strahlendes Teil stellt. Bei mir steht es in etwa 50cm Höhe, da schaut man nicht direkt hinein.


    @ florian


    Es IST Übungssache. Nach ein paar Tagen/Wochen ist es so, als ob Du auf eine "normale" Zeigeruhr schaust und sofort weisst, wie spät es ist... ^^

  • wirklich schön geworden und hat seinen eigenen stil. Klar gewöhnt man sich da dran. Habe zu hause auch eine (gekaufte :thumbdown: ) binähruhr da gewöhnt man sich schnelln dran und braucht fast nichtmehr nachdenken. :whistling: :led:
    :D
    NONever
    die gabs mal für 5 euro bei pollin hat die noch jemand?