Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Berlin Uhr aus ICs bauen


von H. H. (Gast)


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Peter D. schrieb:
> C1, C2 = 22pF
> Rf = 10M
> R1 = 10k

So überlastet man den kleinen Uhrenquarz mehr als heftig!

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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H. H. schrieb:
>> R1 = 10k
>
> So überlastet man den kleinen Uhrenquarz mehr als heftig!

Het er ja auch glücklicherweise gar nicht gemacht:
> die 330K habe ich mir aus 3 parallelen 1M Widerständen zusammengebaut..
Also alles gut. Oszillator schwingt ja auch schön.

von Alex M. (alexcooo)


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H. H. schrieb:
> Peter D. schrieb:
>> C1, C2 = 22pF
>> Rf = 10M
>> R1 = 10k

Ich habe C1 und C2 mit 22pF gewählt und Rf beträgt 10M und R1 wie gesagt 
330K mit 3x 1M parallel

von H. H. (Gast)


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Alex M. schrieb:
> Ich habe C1 und C2 mit 22pF gewählt und Rf beträgt 10M und R1 wie gesagt
> 330K mit 3x 1M parallel

Hast alles richtig gemacht.

von Martin S. (mmaddin)


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Alex M. schrieb:
> Ich habe C1 und C2 mit 22pF gewählt und Rf beträgt 10M und R1 wie gesagt
> 330K mit 3x 1M parallel

Laut deinem Schaltplan:

https://www.mikrocontroller.net/attachment/596989/Schaltplan_Berlin_Uhr_V2.png

nicht...

von Alex M. (alexcooo)


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Martin S. schrieb:
> Alex M. schrieb:
>> Ich habe C1 und C2 mit 22pF gewählt und Rf beträgt 10M und R1 wie gesagt
>> 330K mit 3x 1M parallel
>
> Laut deinem Schaltplan:
>
> https://www.mikrocontroller.net/attachment/596989/Schaltplan_Berlin_Uhr_V2.png
>
> nicht...

Ja, das ist noch die alte Version, ich habe da ja auch noch keine 
Kondensatoren drin.

Im neues ist es alles passend gezeichnet 😉

Diesen Posten ich morgen bei Gelegenheit.

von Martin S. (mmaddin)


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Ach so, dann bleibt es ja spannend.

von Jörg R. (solar77)


Angehängte Dateien:

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@TO

Du verwendest je ein Gatter aus den 74LS08 und 74LS32. 6 Gatter bleiben 
also unbenutzt. Die ICs sind zwar kein Kostenfaktor, aber eigentlich 
kannst Du die 2 Gatter durch Dioden und Widerstände ersetzen.

Wenn Du die ICs verwendest bitte daran Denken die Eingänge der 
unbenutzten Gatter zu beschalten. Das würde ich auch bei TTL so 
handhaben.

von Alex M. (alexcooo)


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Jörg R. schrieb:

> Wenn Du die ICs verwendest bitte daran Denken die Eingänge der
> unbenutzten Gatter zu beschalten. Das würde ich auch bei TTL so
> handhaben.

Was meinst du mit beschalten ?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Alex M. schrieb:
> Was meinst du mit beschalten ?

Nicht "in der Luft hängen" lassen. Wenn die Gatter unbenutzt sind, leg 
die Eingänge entweder an Vcc oder GND.

von Alex M. (alexcooo)


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Jörg W. schrieb:
> Alex M. schrieb:
>> Was meinst du mit beschalten ?
>
> Nicht "in der Luft hängen" lassen. Wenn die Gatter unbenutzt sind, leg
> die Eingänge entweder an Vcc oder GND.

Alles klar, das macht natürlich Sinn

von Jürgen (derkleinemuck)


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Warum ist es eigentlich so schwer, den Bauvorschlag von blafusel zu 
nehmen? Da ist ein Quarz mit Beschaltung und laut Autor schwingt das 
super genau und problemlos: 2x C, 2x R und läuft. Auch die Werte haben 
sich doch wohl bewährt. 
https://www.blafusel.de/bilder/misc/berlin-uhr/berlin-uhr_schaltung3.svg
Wieso diese endlosen Diskussionen hier?

von Alex M. (alexcooo)


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Jürgen schrieb:
> Warum ist es eigentlich so schwer, den Bauvorschlag von blafusel zu
> nehmen? Da ist ein Quarz mit Beschaltung und laut Autor schwingt das
> super genau und problemlos: 2x C, 2x R und läuft. Auch die Werte haben
> sich doch wohl bewährt.
> https://www.blafusel.de/bilder/misc/berlin-uhr/berlin-uhr_schaltung3.svg
> Wieso diese endlosen Diskussionen hier?

Ganz einfach, weil das ein Schulprojekt ist und ich nicht direkt den 
ersten Link aus dem Internet kopieren wollte und es als meins zu 
verkaufen..

Außerdem lerne ich so ja nichts.

von H. H. (Gast)


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von Alex M. (alexcooo)


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Michael M. schrieb:
> Thomas Z. schrieb:
>> probier mal 1µF parallel zum Taster vielleicht reicht das schon.
>
> Falls sich das mit dem davorliegenden Ausgang überhaupt verträgt, sonst
> parallel zum 1k. Dann benötigt man aber noch eine zweite Diode, sonst
> wird das Taktsignal vom Ausgang über den 1uF kurzgeschlossen. Ein 10 bis
> 47R Widerstand in Reihe zum Taster verhindert beim Drücken einen kurzen
> Minikurzschluss auf der Versorgungsleitung.
>
> Und zu guter Letzt muss dann aber auch noch für einen neuen Pull-Down
> Widerstand am darauffolgenden Clockeingang gesorgt werden. Der Alte ist
> wegen den beiden Dioden jetzt unwirksam geworden.

Hatte lange gedacht das mich das nicht stören würde. Aber naja nach 
etwas hin und her spielen nervte es mich nun doch. Habe es wie in deinem 
Bild gebaut.
Danke, jetzt ist es deutlich angenehmer ;)

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Jürgen schrieb:
> https://www.blafusel.de/bilder/misc/berlin-uhr/berlin-uhr_schaltung3.svg

Mir ist auch der Mischmasch nicht klar. Warum CMOS und LSTTL und sogar 
altes TTL mischen? Macht man alles in CMOS, ist das erstens 
energissparend und zweitens auch innerhalb viel weiterer 
Betriebsspannungsgrenzen lauffähig.

von Joachim B. (jar)


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Matthias S. schrieb:
> Macht man alles in CMOS, ist das erstens
> energissparend und zweitens auch innerhalb viel weiterer
> Betriebsspannungsgrenzen lauffähig.

74HC/HCT/AC/ACT sind auch CMOS und haben nicht viel mehr 
Spannungsgrenzen gegenüber CD4xxx

von Stephan S. (uxdx)


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CMOS CD4... 3-18 Volt
CMOS 74HC... 2-6 Volt

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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Stephan S. schrieb:
> CMOS 74HC... 2-6 Volt

gilt auch für AC/ACT

74xxx/74LS als 74LS00 max. 5,25V
https://html.alldatasheetde.com/html-pdf/12608/ONSEMI/7400/178/1/7400.html
https://www.futurlec.com/74/IC7400.shtml
sogar max. 5,5V wie die Meisten also nicht so weit weg von den HC 6,0V

Texas Instruments ist wieder vorsichtiger 5,25V
https://www.ti.com/product/SN7400

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Joachim B. schrieb:
> 74HC/HCT/AC/ACT sind auch CMOS und haben nicht viel mehr
> Spannungsgrenzen gegenüber CD4xxx

Ich beozg mich aber auf die Schaltung von Blafusel. Und echtes CMOS der 
CD Serie läuft zwischen 3 und 15V. Mach das mal mit HC, HCT oder ACT.

von Joachim B. (jar)


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Matthias S. schrieb:
> Und echtes CMOS der
> CD

sind die HC/HCT/AC/ACT unechte CMOS? 🤔

Beitrag #7436006 wurde vom Autor gelöscht.
von Alex M. (alexcooo)



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Sooo fast zwei Monate ist es her das ich hier angefangen habe mich etwas 
über die Realisierung der Berlin Uhr schlau zu machen.

Vielen vielen Dank für die ganze Hilfe von euch allen!!

Ich habe in den letzten Wochen die Dokumentation geschrieben und die 
Platine bestellt und bestückt. Und nebenbei immer das Gehäuse gedruckt.

Um diesen Beitrag nun auch vollständig abzuschließen wollte ich noch 
einmal zeigen wie das Endprodukt nun schlussendlich aussieht.

Angefangen mit der Platine. Diese habe ich ,wie auch schon den 
Schaltplan, in KiCAD gezeichnet. Das war dort tatsächlich sehr einfach. 
Ich habe mich an die Design-Rules gehalten, welche mir von JLCPCB 
vorgegeben wurden. Und ich habe die Unterseite der Platine als GND 
definiert. Dies war sehr hilfreich, da so viele Verbindungen wegfallen 
und der GND ordentlich passend dimensioniert war.

Die Platine hat ca. 4 Tage gebraucht um produziert und an mich geliefert 
zu werden. Das fand ich sehr schnell da die Platine schließlich aus 
China kam ;)

Die Benötigten Bauteile habe ich schließlich alle noch zuhause gehabt, 
hatte ja schließlich meine Bread-Board Schaltung.

Beim Gehäuse habe ich mich dann doch für etwas schlichtes aus dem 3D 
Drucker entschieden. Diese Gehäuse hat ca.4h an Konstruktionszeit und 
24h an Druckzeit eingenommen. Das Gehäuse ist nun 18cm x 18cm x 4 cm 
groß.
Die Transparenten Scheiben habe ich ebenfalls gedruckt. Später wurden 
diese mit Cockpitkleber (Kleber aus dem Modellbaubereich zum einkleben 
von Cockpitgläsern) eingeklebt.

Funktion und Genauigkeit sind zum Glück gegeben gewesen.. Habe in der 
letzten Woche, wo wir unsere Uhren in der Schule präsentieren mussten 
erfahren das einige doch viele Probleme mit der Uhr hatten, da die 
Platine verrückt gespielt hat. Ich habe mir daraufhin mein 
Platinen-Layout nochmal angeschaut und gesehen das ich auch wohl glück 
hatte ^^ Die ein oder andere Leiterbahn ist doch ziemlich lange parallel 
zu einer andern gelaufen.. Nagut.. Verbesserungspotenzial für die 
nächste Platine die ich vielleicht mal designen muss:)

Schlussendlich packe ich euch nochmal ein Bild von den andern Uhren 
meiner Klasse hierhinein, damit Ihr auch die anderen Designs sehen 
könnt.

Danke für euren Support das war sehr hilfreich.

Bei zukünftigen Problemen werde ich mich wieder an euch wenden ;)

PS: Im Anhang findet ihr die STL Dateien des Gehäuses und die KiCAD 
Datei, sowie Bilder der Uhr falls einer bock aufs Nachbauen hat.

von Jörg R. (solar77)


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Alex M. schrieb:
> Um diesen Beitrag nun auch vollständig abzuschließen wollte ich noch
> einmal zeigen wie das Endprodukt nun schlussendlich aussieht.

Glückwunsch dass Du dieses Projekt erfolgreich umgesetzt hast.

Danke und Lob dafür dass Du das Ergebnis inkl. Dokumentation hier zeigst 
und zur Verfügung stellst👍


Alex M. schrieb:
> Die Platine hat ca. 4 Tage gebraucht um produziert und an mich geliefert
> zu werden. Das fand ich sehr schnell da die Platine schließlich aus
> China kam ;)

Bei welchem Leiterplattenhersteller hast Du die Platinen fertigen 
lassen? 4 Tage ist ja wirklich schnell.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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Jörg R. schrieb:
> Bei welchem Leiterplattenhersteller hast Du die Platinen fertigen
> lassen?

Alex M. schrieb:
> JLCPCB


> 4 Tage ist ja wirklich schnell.

Wahrlich schnell.

von Dieter R. (drei)


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Alex M. schrieb:

> Um diesen Beitrag nun auch vollständig abzuschließen wollte ich noch
> einmal zeigen wie das Endprodukt nun schlussendlich aussieht.

Schön! Aber: ich vermisse da ein halbes bis ganzes Dutzend 
Abblock-Kondensatoren. Übersehe ich da was, oder hast du die vergessen? 
Wenn die auch bei den anderen Designs fehlen, könnte das deren 
Funktionsprobleme zwanglos erklären. Mit der Groundplane hast du zwar 
Glück gehabt, aber damit allein kein funktionssicheres Design.

von K. M. (kmj)


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>die Platine verrückt gespielt hat. .... Die ein oder andere Leiterbahn ist doch
>ziemlich lange parallel zu einer andern gelaufen

Liegt wohl viel eher an den 12 fehlenden 100nF Abblockkondensatoren an 
den ICs. Jörg R. hatte ja darauf schon weiter oben hingewiesen.

Die kannst du ja nachträglich auf der Platinenunterseite anlöten.

Ebenso solltest du an der Power Zuleitung an J1 10 - 100µF zur 
Abpufferung anbringen.

von Alex M. (alexcooo)


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Dieter R. schrieb:
> Schön! Aber: ich vermisse da ein halbes bis ganzes Dutzend
> Abblock-Kondensatoren. Übersehe ich da was, oder hast du die vergessen?

Die sind im Sockel eingebaut. Ich gebe zu, dort ist der Schaltplan etwas 
fehlerhaft.

Ich wusste nicht wie ich die Abblock-Kondensatoren im Platinendesign 
hätte unterbringen können.

von Alex M. (alexcooo)


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K. M. schrieb:
> Ebenso solltest du an der Power Zuleitung an J1 10 - 100µF zur
> Abpufferung anbringen.

Das wäre noch möglich. Stimmt

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Alex M. schrieb:
> Ich wusste nicht wie ich die Abblock-Kondensatoren im Platinendesign
> hätte unterbringen können.

Da du auf einer Seite eine durchgehende Massefläche hast, ist das doch 
ganz einfach: du platzierst sie neben dem Vcc-Pin und kontaktierst GND 
von unten.

Glückwunsch zum Erfolg!

von Peter D. (peda)


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Alex M. schrieb:
> Schlussendlich packe ich euch nochmal ein Bild von den andern Uhren
> meiner Klasse hierhinein, damit Ihr auch die anderen Designs sehen
> könnt.

Die auf dem Bären ist am besten ablesbar. Die schwarzen Stege zwischen 
den LEDs erhöhen deutlich den Kontrast.
Auch sind die LEDs wirklich dunkel, die aus sein sollen, ganz im 
Gegensatz zu der linken. Da würde eine dunkle Kontrastscheibe viel 
bringen.

von Alex M. (alexcooo)


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Lustiger Funfact
Die "Scheiben" beim Bären sind aus Heißkleber gemacht. Eigentlich eine 
sehr coole Idee

von Joachim B. (jar)


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Alex M. schrieb:
> Berlin Uhr

und trotzdem ist es eine Binninger Uhr
https://de.wikipedia.org/wiki/Berlin-Uhr

Denn ein Herr Binninger hat es erdacht und nicht Berlin.

Alle Modellen kranken daran das die LED so durchfeuern, einige Lagen 
Butterbrotpapier und etwas Abstand hätte vermutlich für bessere 
Ausleuchtung / Streuung gesorgt.

: Bearbeitet durch User
von Jörg R. (solar77)


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Joachim B. schrieb:
> Alex M. schrieb:
>> Berlin Uhr
>
> und trotzdem ist es eine Binninger Uhr
> https://de.wikipedia.org/wiki/Berlin-Uhr
>
> Denn ein Herr Binninger hat es erdacht und nicht Berlin.

Die Uhr heißt so weil sie in Berlin steht;-) Dein Herr Binninger hat sie 
im Auftrag des Berliner Senats entwickelt. Lies doch einfach Deine 
eigene Verlinkung. Was glaubst Du wieviele Menschen den Begriff 
"Berliner Uhr" kennen, und wieviele "Binninger Uhr"?

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Joachim B. schrieb:
> Alle Modellen kranken daran das die LED so durchfeuern

Das liegt einfach nur am überbelichteten Foto.

von Mario M. (thelonging)


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Joachim B. schrieb:
> Alle Modellen kranken daran das die LED so durchfeuern

So. Und jetzt guck Dir die Originale bei Wikipedia an.

von Michael B. (laberkopp)


Angehängte Dateien:

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Alex M. schrieb:
> Um diesen Beitrag nun auch vollständig abzuschließen wollte ich noch
> einmal zeigen wie das Endprodukt nun schlussendlich aussieht.

Es ist zwar zu spät, aber wenn jemand anders eine Berlin-Uhr ohne 
programmierung bauen will, geht es besser mit 74HC195 und CD4569 und 
CD4521, 8 IC insgesamt.

Anbei der Plan, man sollte noch eine Möglichkeit zum Stellen der Uhr 
ergänzen, immerhin beginnt sie bei 0.

Achso, wie ich gerade sehe, alle LED gehen an Masse, nicht +5V.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


Angehängte Dateien:

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Michael B. schrieb:
> Achso, wie ich gerade sehe, alle LED gehen an Masse, nicht +5V.

Hier noch mal richtig mit den LED nach Masse.

von Dergute W. (derguteweka)


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Michael B. schrieb:
> Hier noch mal richtig mit den LED nach Masse.

Und den beliebten, unsichtbaren, virtuellen 100nF in jedem 7. Ei...

scnr,
WK

von Michael B. (laberkopp)


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Dergute W. schrieb:
> Und den beliebten, unsichtbaren, virtuellen 100nF in jedem 7. Ei...

Klar, Stromversorgung gar nicht gezeichnet, Netzteil fehlt auch, 
Grundbeschaltung der IC laut Datenblatt ebenfalls.

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