Mallißer Funkuhr, die etwas andere Uhr !

Scheune mit Funkuhr

Die Funkuhr zeigt in einer etwas anderen Darstellung die genaue Uhrzeit an. Sie besteht aus insgesamt 41 waagerecht angeordneten Lampen mit einer Gesamtlänge von 20 m.
Das Ablesen der Uhrzeit erfolgt über das Zählen der Lampen, die in einer Reihe zusammenhängend leuchten, beginnend links bei den Sekunden.

Beispiel: Die im Bild abgebildete Uhrzeit beträgt 17.24:28.

Prinzipieller Aufbau und Funktion der Funkuhr

Die Physikalisch Technische Bundesanstalt Braunschweig betreibt eine Cäsium-Atomuhr mit einer rechnerischen Gangabweichung von 1 Sekunde in 1 Million Jahren. Diese Uhrzeit wird kodiert (DCF-77) und von einem Langwellensender in Mainflingen bei Frankfurt abgestrahlt. Der Empfang ist stark von Ort und Lage abhängig,  in der Regel jedoch im Umkreis von 1500 km um Frankfurt/Main problemlos möglich.

DCF-77

Eine am Rechner angeschlossen Funkuhr empfängt das Zeitsignal, rechnet es um und synchronisiert die Systemzeit des Rechners stündlich mit der exakten Zeit, egal ob Sommer- oder Winterzeit.

Pentium P75

Rechner Pention P75

Um eine Verbindung zwischen dem Rechner und der Anzeigeeinheit zu ermöglichen, ist eine PIO-Karte (Parallel Input/Output) im Rechner erforderlich. Die digitalen Signale der PIO-Karte werden adresscodiert ausgegeben und von externen Speicherkarten dekodiert und gespeichert. .

Die Ansteuerung der einzelnen Anzeigeelemente erfolgt über Solid-State-Relais-Karten. Die Anzeigeeinheit besteht aus insgesamt 41 Kfz-Lampen mit einer Betriebspannung von 24 V~ und einer Leistungsaufnahme von je 5 W.

PIO24II/48II-Karte

PIO24II/48II-Karte mit 25 poliger Sub-D Buchse und 5V Hilfsspannung aus dem PC

Beschreibung der externen Schaltung

Optokoppler-Karte

Optokoppler-Karte

Die adresscodierten digitalen Signale der PIO-Karte werden von der Optokoppler-Karte galvanisch getrennt, verstärkt und über LEDs sichtbar gemacht. Der Optokoppler schützt somit die PIO-Karte im Rechner sicher vor unerwünschten Spannungsspitzen der externen Schaltung.
Die Signalrichtung in der Optokoppler-Karte ist so geschalten, daß die acht Bits von Port A gelesen und die sechzehn Bits von Port B und C geschrieben werden.
Die Spannungsversorgung auf der Eingangsseite erfolgt über die Hilfsspannung aus der PIO-Karte und auf der Ausgangseite über ein externes 5V Netzteil.

Schaltbild Optokoppler

Schaltbild Optokoppler

8-Bit Speicherkarte

8-Bit Speicherkarte

Die 8-Bit Speicherkarte decodiert die digitalen Signale der PIO-Karte bzw. des Optokopplers und speichert das entsprechende Schaltsignal. Jede Speicherkarte besitzt eine eindeutige Adresse, die über einen 8-poligen Dipschalter von Hand eingestellt werden kann. Es sind somit 256 unterschiedliche Speicherkarten ansteuerbar. Die Adressierung erfolgt über die acht Bits von Port B.
Jede Speicherkarte kann insgesamt 8-Bits speichern und am Ausgang gleichzeitig darstellen. Zur Adressierung werden hierfür die ersten vier Bits von Port C genutzt, wobei das erste Bit den Schaltzustand (an/aus oder 1/0) enthält. Die nächsten drei Bits von Port C dienen als zusätzliche Adressierung für die Speicherkarte, die über Brücken (Jumper) eingestellt werden.

Mit dieser Erweiterung lassen sich bei gleicher Kartenadresse über Port B nochmals acht unterschiedliche Speicherkarten ansteuern. Somit können insgesamt 256 x 8 = 2048 Speicherkarten angesteuert werden. Da jede Speicherkarte 8-Bits, bzw. 8 Signale speichert, errechnet sich eine maximale Anzahl von 16384 ansteuerbaren Schaltsignalen. Für die Uhr werden jedoch nur 40 Signale benötigt. Das letzte Bit von Port B ist ein Reset-Signal, um gleichzeitig alle angeschlossenen Speicherkarten zurücksetzten zu können. Über einen weiteren Jumper ist es jedoch möglich, für ausgewählte Speicherkarten das Reset-Signal zu überbrücken.

5V/2A Netzteil

5V/2A Netzteil zur Spannungsversorgung

Diese Seite befindet sich derzeit im Aufbau. Weitere Informationen folgen in kürze!