Bilder

Beschreibung

Diese Schaltung ist eine Art ``Zeitmesser'' mit dem sich die 3 Minuten für das Zähneputzen abmessen lassen. Wird der Taster betätigt fängt die Uhr an, langsam von ``9'' herunterzuzählen. Erscheint die ``0'' auf der Anzeige sind die 3 Minuten um.

Selbstverständlich lässt sich diese Uhr auch für andere Aufgaben gebrauchen, z.B. das Kochen von Frühstückseiern. Jedesmal wenn die Uhr um eine Zahl weiterschreitet, sind 20 Sekunden vergangen.

 

 

Layout

Layout (1:1), gespiegelt
Layout (1:1), gespiegelt

Neben dem Wort ``DARC'' auf der Platine sind zwei parallele Streifen zu erkennen. Diese sind dazu gedacht einen kleinen Winkel aus Platinenmaterial -- einseitig reicht völlig aus -- anzulöten. Die Uhr kann dann aufrecht hingestellt werden.

Bestückung

KürzelBezeichnung
R1, R7Widerstand, 100kΩ
R2Widerstand, 82kΩ
R3, R5Widerstand, 1kΩ
R4, R6Widerstand, 10kΩ
R8Widerstand, 470Ω
C1Elko, 100uF
Q1, Q2Transistor BC548
U1IC ICM7555 (CMOS)
U2IC 4029 (CMOS)
U3IC 4511 (CMOS)
U47-Segment-Anzeige D350RK bzw. SC52-11, rot, 13.5mm, gem. Kathode
SW1Taster (DT6 bei Reichelt Elektronik www.reichelt.de)
P, MSpannungsversorgung (P=Plus, M=Minus)

Beim Elko C1 auf die richtige Polarität achten. Bei der 7-Segment-Anzeige U4 darauf achten, dass der Dezimalpunkt zum Rand der Platine zeigt. Der verwendete Taster SW1 vom Typ DT6 hat eine abgeflachte Seite. Diese muss -- wie auf dem Bestückungsplan angedeutet -- zu den Anschlüssen der Spannungsversorgung (P und M) zeigen.

Achtung: Neben dem Tasten hat SW1 noch eine Sonderaufgabe! Es wird beim vorhandenen Layout die Tatsache benutzt, dass jeweils zwei der vier Anschlüsse des Tasters intern miteinander verbunden sind. Eine dieser ``Brücken'' führt die Spannungsversorgung an die ICs U1 (NE555) und U2 (4029). Wenn der benutzte Taster durch einen anderen Typ ersetzt wird, muss also nachträglich eine entsprechende Drahtbrücke eingefügt werden!

Bestückungsplan
Bestückungsplan

Schaltung

Schaltplan
Schaltplan

Für den Zeittakt von 20 Sekunden sorgt ein alter Bekannter, das Timer-IC NE555 (bzw. ICM7555 in der CMOS-Ausführung). Der Ausgang von U1 ist über den Transistor Q1 auf den Auf-Abwärts-Zähler U2 (4029) geführt. Q1 soll das Taktsignal invertieren, da der 4029 auf steigende Flanken reagiert. Es darf aber erst bei der fallenden Flanke des NE555 weitergezählt werden. U2 zählt abwärts (UP/DN = Low) im Dezimalsystem (BIN/DEC = Low). Die Ausgänge Q1-Q4 sind direkt mit dem Treiber-IC 4511 (U3) für die 7-Segment-Anzeige verbunden und werden dort dekodiert und angezeigt.

Wird der Reset-Taster SW1 betätigt so lädt der 4029 (U2) die Binärzahl an den Eingängen JAM1-JAM4 und die Uhr wird auf ``9'' zurückgesetzt. Der Transistor Q2 invertiert das Reset-Signal für den NE555.

Die Zahnputz-Uhr ist für den Betrieb mit einer 9V-Block-Batterie ausgelegt.

Ein offensichtlicher Nachteil dieser Schaltung ist, dass nur ein einziger Widerstand R7 den Strom für die einzelnen Segmente der Anzeige begrenzt. Dadurch leuchten die Zahlen -- je nach Anzahl der angesteuerten Segmente -- mal heller und mal dunkler auf. Gleichzeitig ergibt sich dadurch aber auch ein Vorteil: Der Gesamtstrom für die Anzeige bleibt konstant und relativ niedrig, die 9V-Batterie hält dadurch länger! Dies war der ausschlaggebende Faktor bei der Entscheidung nicht jedem Segment einen eigenen Widerstand zu spendieren -- von den Layout-Problemen mal ganz abgesehen.

Es kann passieren, dass der 4029 (U2) gleich nach dem Anlegen der Versorgungsspannung in einen der Zustände 10-15 gerät. Da er als Dezimalzähler geschaltet ist, werden diese Zustände nicht dekodiert und die Anzeige bleibt dunkel. Abhilfe schafft dann ein Druck auf die Reset-Taste.

 

Ansprechpartner

Bei Fragen, Problemen, Anmerkungen, Korrekturen... zu dieser Schaltung:

Dirk Bächle
Eidigweg 22
21077 Hamburg
e-Mail: dl9obn(at)darc.de

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