Die Uhr zeigt Nerd-Zeit an: Es ist 02:17, also nachts!
In diesem Fall war die Induktionsspule defekt, ein Anschlussdraht gebrochen. Eigentlich irreparabel und bestenfalls ein Kandidat für ein neues (Funk- oder Quarz-)Uhrwerk. Nur die Treibspule funktionierte noch.
Besser wäre ATtiny12V oder eine vergleichbare PIC. Für Funkuhr-Genauigkeit benötigt man 2 zusätzliche Pins (denn auf den Quarz kann man wegen der Stromaufnahme des Funkempfängers nicht verzichten; er muss abschaltbar sein), etwa indem man mit einem Hochvolt-Programmiergerät das RESET-Pin frei bekommt. Gegen die Funkuhr sprach hier:
Das Controllerprogramm
(Firmware) ist in Assembler erstellt.
Nicht für Atmels avrasm2 (*.asm), sondern für Gnu-Assembler (*.S).
Es sind nur wenige Zeilen Code.
Geschickterweise wird auf einen bei 256 überlaufenden 8-Bit-Zähler mit 128 Hz 10 addiert.
Damit ergibt sich eine Überlauffrequenz von exakt 5 Hz mit etwas unvermeidbarem Jitter.
Das gleiche Prinzip wird in
DDS-Frequenzgeneratoren angewendet.
Eine Art Output-Compare in Software generiert dabei den positiven und negativen Stromimpuls. Die Gesamt-Stromzeit ist zu 20 % der Periodendauer (200 ms) festgelegt. Also ca. 20 ms positiver und 20 ms negativer Stromimpuls. Die übrigen 80 % ist der Ausgang hochohmig, um den Magneten nicht unnötig zu bedämpfen.
Der ursprüngliche Schaltplan und die Funktion steht im Eljabu 1985 (?). Bei jener Ausgabe wurde mit A244 und allerhand D100-Gattern gezeigt, wie man die Uhr funkuhrgenau macht. Ohne zu erwähnen, dass der zugehörige Sender „im Westen“ steht und DCF77 genannt wird.
Der 8-beinige Mikrocontroller erfordert ja nicht viel Außenbeschaltung. Ein Anschluss ist zum Nachmessen der heruntergeteilten Quarzfrequenz (128 Hz) übrig gewesen. An diesem kann man auch die Prozessorlast als Tastverhältnis ablesen. Dem Aufbau im Foto fehlen die Ballastkondensatoren für den Quarz sowie der Trimmer. Es geht ja auch ohne. Womöglich sind die Ballastkondensatoren bereits in ausreichender Größe im Mikrocontroller integriert, das Datenblatt schweigt sich da aus.
Die Unruhfeder wird so verbogen, dass der Magnet nicht mehr leicht seitlich zur Treibspule steht, sondern genau mittig. Die Position des Gangstellers (Gangkorrektur) ist ohne Belang.
Der Aufbau erfolgte fliegend, wie im Foto zu sehen. Die Fassung dient dazu, den Controller in ein Programmiergerät umzustecken. Die Polarität der Treibspule darf nicht vertauscht werden, sonst funktioniert der Antrieb nicht.
Die Unruh schwingt prinzipbedingt nicht mehr von selbst an! Man muss einige Male von Hand Anwurfversuche machen, bis die Unruh mit dem Quarzantrieb synchon schwingt. Wie beim gekoppelten Pendel treten Amplitudenschwingungen auf, die leider den Wirkungsgrad des Antriebssystems verschlechtern.
Das Uhrwerk unterstützt einen Sekundenzeiger. Bei Bedarf lässt sich einer in der Mitte anbringen.
Die gemessene mittlere Dauerstromaufnahme liegt bei 1 mA. Mal sehen, wie lange die (gebrauchte) Lithiumzelle (SAFT LS26500) hält. Zum Vergleich: Die mittlere Stromaufnahme eines Quarz-Wanduhrwerkes (Großuhrwerk) mit Lavet-Motor liegt bei 0,1 mA. Bei Verwendung einer R6-Primärzelle mit 3 Ah und vernachlässigter Selbstentladung liegt die Betriebszeit bei 3 Jahren.
Der Mikrocontroller — mit 32 KHz Taktfrequenz betrieben und obendrein die meiste Zeit im Sleep-Modus — verbraucht so gut wie nichts im µA-Bereich.
So sieht's aus. (Firefox sollte Ogg-Video direkt darstellen.)
2019 wurde das doch zu unzuverlässige Uhrwerk und der zu viel Strom fressende Mikrocontroller durch ein Funkuhrwerk einer hässlichen Aldi-Uhr ersetzt. Hässlich war nur das Zifferblatt; geachtet wurde darauf, das Uhrwerk leicht ausbauen zu können.
