Funkuhr mit VQE14 und VQB71

Ziel: Alte LED-Anzeigen verbasteln. Stromverbrauch egal. Funkuhr mit Sekundenanzeige und Lauflicht im Zehntelsekundentakt. Datumsanzeige. Auf Lochrasterplatine. Die Anzeigeplatine ist punktsymmetrisch bestückt und damit wendbar. Bei kopfstehendem Betrieb (bspw. Deckenmontage) müssen nur die Segmente a↔d, b↔e und c↔f getauscht sowie die Digit-Reihenfolge geändert werden.

Aufbau

VQB-Anzeigen schreien nach Charlieplexing! So genügen 9 Portpins des Mikrocontrollers; mit dem zehnten können bis zu 9 Tasten oder Potenziometer eingelesen werden. 9×8 = 72 LEDs können angesteuert werden, hier sind es 8×8+7 = 71 LEDs. Da die Tasten die mikrocontroller-eigenen Pullups verwenden, ist das Multiplexschema hier segmentorientiert: Nicht Digit-für-Digit (Andode) wird durchgeschaltet, sondern die Segmente (Katoden), um so die Tasten/Potis zyklisch abzufragen.

Charlieplexschema
Digit
Ader
12345678Mo-SoT
1AaaaaaaaMo
2aAbbbbbbDi
3bbAcccccMi
4cccAddddDo
5ddddAeeeFr
6eeeeeAffSa
7ffffffAgSo
8gggggggA-
9ĥĥhhhhĥĥA
10k1k2-------B
Digit:    8       7       6         5         4         3         2       1      
┌─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┐
├ ○   ○                 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○   ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○                   ┤
├       b a f   b a ĥ   f b a A│A a b f h   g a f b│b f a g h   b a f   b a ĥ   ┤
├     b ○ ○ ○   ○ ○ ○          │                   │            ○ ○ ○   ○ ○ ○   ┤
├ ○ B ○ c A g   g A f          └─┐                 └─┐          c A g   g A f   ┤
├ ○ ○ a ○ ○ ○   ○ ○ ○            │                   │          ○ ○ ○   ○ ○ ○   ┤
├ ○   ○ ĥ d e   c d e   h g d c e│e c d g   h c e d A│A d e c   ĥ d e   c d e   ┤
├       ○ ○ ○   ○ ○ ○   ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○   ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○   ○ ○ ○   ○ ○ ○   ┤
├                       So    Sa    Fr    Do    Mi    Di    Mo                  ┤
├ ○ B ○                 ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○                   ┤
├ ○ ○                   ○─────○─────○─────○─────○─────○─────○A                  ┤
└─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┘
Statt Schaltplan und Board-Layout: Charlieplex-Verdrahtung von hinten

Durch das Vertauschen von a↔d, b↔e und c↔f für die jeweils gestürzten Anzeigen ergibt sich eine kreuzungsarme Verdrahtung. Es ist jedoch elend wirr und ohne diese Dokumentation nicht aus dem Stegreif lötbar.

Reinfall: Geringe Flussspannung der VQB71-Dezimalpunkte verhindert erst mal Charlieplex. Eine Doppel-Seriendiode BAV99 für alle vier VQB71-h-Anschlüsse hilft.

Aufbau-Fotos

Für LED-Anzeigen nicht ganz so wichtig, eher für LCD: Nach oben schwenkbare Front bis knapp 60°. So kann man's überall hinstellen. Oder an die Decke hängen und die Anzeige per Software stürzen. Für einen 3D-Drucker eine kleine Fingerübung. Auch hier hilft Charlieplexing mit wenig Verbindungsdrähten.

Zehntelsekunden-Anzeige

Da eine Ziffernanzeige hierfür Unsinn ist, erscheinen 10 umlaufend angeordnete LEDs als die zweckmäßigste Lösung. Dafür wäre eine Kreisform naheliegend. Da nicht genügend LED-Ausgänge zur Verfügung stehen, werden hier die 5 mittleren LED der Wochentags-Anzeige benutzt:

Anzeige in 5 LED
WertMoDiMiDoFrSaSo
,0X
,1XX
,2X
,3XX
,4X
,5XX
,6X
,7XX
,8X
,9XX
Anzeige in 7 LED
WertMoDiMiDoFrSaSo
,0X
,1X
,2X
,3XX
,4X
,5XX
,6X
,7XX
,8XX
,9X
Mögliche Zehntelsekundenanzeigen

Da die Anzeige der Zehntelsekunden auf Dauer nervt, wird sie mit einer Taste für 1 Minute aktiviert. Die andere Taste führt zum Einstellen der Zeitzone. Die zweite Darstellung mit gedehntem Sekundenanfang dient zum „Auszählen“ des Sekundenimpulses vom DCF77-Empfänger.

Stellmöglichkeiten

Mikrocontroller

Ins Auge gefasst wird PIC16F1459 mit 16-MHz-Quarz:

Siehe auch: