Binärer Wecker

Uhr mit Anzeige im BCD Format

Warum man so etwas baut? Naja, normal ist auf dauer langweilig, oder? Es ist doch immer wieder nett zu sehen, wie andere Leute beim Anblick der leuchtenden LEDs fragen: “Und das soll eine Uhr sein?”
Wie also soll man nun die Uhrzeit ablesen? Finde es heraus, es ist nicht besonders schwer! Als Tipp: Der Wecker auf dem ersten Foto zeigt 20:28:42 Uhr.

Bedienung

Drückt man die obere weiße Taste, im folgenden Sleep-Taste genannt, schaltet sich für 20 Sekunden die Anzeige ein. Anschließend geht der Controller wieder in den Stromsparmodus.
Zum Verstellen von Uhr- und Weckzeit befinden sich auf der Rückseite 3 weitere Taster. (Die Bezeichung der Tasten findet ihr im Schaltplan bzw. Layout)
Einstellen der Uhrzeit: Taster Sw1 und Sw2 gleichzeitig kurz drücken. Durch Drücken von Sw2 können nun die Zehner-Stunden verstellt werden. Ein kurzer Druck auf Sw1 springt jeweils zur nächsten Spalte (Einer-Std -> Zehner-Min -> Einer-Min). Die Sekunden starten nach nochmaliger Betätigung von Sw1 bei Null…
Alarm: Drücken und halten der Taste Sw3 zeigt die eingestellte Weckzeit an. Außerdem wird bei jedem Drücken der Wecker ein- bzw. wieder ausgeschaltet (eingeschalteter Wecker wird durch Leuchten der roten LED neben dem Controller angezeigt).
Alarm einstellen: Erfolgt genau wie die Einstellung der Uhrzeit jedoch muss hier Sw3 anstelle von Sw1 betätigt werden.
Alarmauslösung: Zur Deaktivierung des Alarms muss die Sleep-Taste gedrückt werden. Alarm und Anzeige gehen daraufhin aus. Das Blinken der roten LED signalisiert den Sleep-Modus (Alarm startet nach ca. 4 Min. wieder). Zur kompletten Abschaltung muss die Sleep-Taste ein zweites Mal für ca. 5 Sek. gedrückt werden (Bis die rote LED kurz ausgeht und die Anzeige blinkt).
Info: Der Wecker bleibt noch für den nächsten Tag eingeschaltet. Nach ca. 30 min geht der Alarm auch ganz von alleine aus.

Oben seht ihr die fertige Platine, montiert auf einem Stück Polystyrol (als “Bastlerglas” im Baumarkt erhältlich). Dieses lässt sich mit einem Heißluftgebläse sehr leicht biegen.

Schaltung

Das “Hirn” der Schaltung ist ein PIC16F873. An diesem sind Taster, Alarm-LED und Beeper direkt angeschlossen. Die LEDs zur Anzeige werden multiplex betrieben. Da der Wecker mit Batterien betreiben werden sollte, schaltet sich der Controller nach einer gewissen Zeit in den Sleep-Modus. Dadurch verbraucht der Wecker ohne aktive Anzeige kaum noch Strom. Erst ein Interrupt, ausgelöst durch einen Taster, “weckt” den Controller wieder. Damit die Uhr intern auch bei inaktivem Controller weiterläuft, wird die Zeit von einem PCF8583p geliefert, der über I2C mit dem Mikrocontroller verbunden ist.

Fertige Platine

Zu beachten, wenn man die Schaltung so nachbauen möchte:

  • Der weiße obere Taster kommt nicht im Schaltplan vor. Er ist an RB5 angeschlossen. Für diesen habe ich ein kleines Reststück Platine genommen und senkrecht zur Hauptplatine verbaut, verbunden mittels einer 6pol 90°-Stiftleiste.
  • Die 5pol Stiftleiste auf der Rückseite neben dem Beeper, ist zur Programmierung des PIC.
  • Der Beeper ist an RA0 zwischen PAD1 und PAD2 angeschlosssen. Je nach verwendetem Beeper, müsst ihr euch die Pads im Layout eventuell etwas näher oder weiter auseinander anordnen.
  • Der Uhrenquarz des PCF8583p ist frontal auf zwei kleine SMD-Pads (PAD3 & PAD4) aufgelötet (siehe Foto). Im Schaltplan sind daher ebenfalls nur die beiden Pads zu sehen. Im Layout ist hier eine "tRestrict"-Fläche eingezeichnet.
  • Der Batteriehalter ist mit Heißkleber auf der Rückseite befestigt. Die Stromversorgung der Platine erfolgt über JP2

Vorgängerversion

Hier seht ihr noch eine ältere Version des Weckers. Die Schaltung ist leicht verändert und auf zwei hintereinander montierten Lochrasterplatinen aufgebaut. Er zeigt 21:53:24 Uhr.

Hier gibt es noch ein Video vom Bau:

Video

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