Jednodušší konstrukce hodin řízených signálem DCF

Vyskytují se dotazy a žádosti, zda by nebylo možné, konstrukci hodin řízených DCF signálem poněkud zjednodušit. Zde je tedy "kompaktní" konstrukce hodin, tentokrát s procesorem AT89C2051.

	napájení 5V stejnosměrných
	odběr cca 90 mA
	zobrazení čtyřmístný displej - čas, datum, rok, den v týdnu
	přesnost-daná normálem DCF, absolutní

Po kliknutí na náhled se zobrazí zvětšený obrázek hodin při činnosti

Jde o konstrukci klasických hodin jen s jedním displejem, bez paměti EEPROM. Funkce je v podstatě stejná jako u složitější verze. Protože procesor měl "málo vývodů", byl jsem nucen změnit indikaci příjmu DCF. Je připojena jen jedna zelená LED. Po zapnutí napájení a vypsání loga se zobrazí blikající pomlčky a program v procesoru se snaží zasynchronizovat se se signálem z DCF přijímače. Pokud je k dispozici zpracovatelný signál, rozsvítí se zelená LED. Po minutě (samozřejmě, pokud dojde k výpadku signálu trvá to déle) se na displeji již zobrazí hodiny, a je možno stiskem tlačítka volit zobrazovaný údaj ve formátu hodiny:minuty -> datum (den. měsíc.) -> rok -> den v týdnu.

Konstrukce Přijímač DCF je použit stejný jako ve složitější konstrukci hodin, jeho výroba resp. úprava je velmi jednoduchá. Již jsem takto sestavil tři, které bez problémů fungovaly na první zapnutí. Procesor je v normálním obvyklém zapojení. Displej je v klasickém zapojení pro multiplexní režim. Místo mnou použitých dvojitých sedmisegmentovek typu HDSP 5521 lze použít jiný typ (samozřejmě pokud si upravíte plošný spoj, nebo připojíte displej na vodiče). Mezi lidmi je spousta různých sedmisegmentových zobrazovačů, lze připojit téměř jakýkoliv, jediné omezení je, že segmentovky musí být se společnou anodou. Pokud použijete tedy svůj displej, upozorňuji ještě na to, že je třeba podle nejvyššího povoleného proudu segmentů upravit hodnoty předřadných rezistorů R1 až R8.
V této konstrukci a vůbec v konstrukcích s multiplexem jsou odpory předřadných rezistorů velmi sníženy, protože segmenty svítí zlomek sekundy, a při použití "normální" hodnoty (cca 330 ohmů na 5V) by významně poklesl jas. Při cyklickém spínání segmentu na krátkou dobu pak dosáhne střední hodnota proudu procházejícího segmentem normální velikost. Jediné možné nebezpečí by hrozilo při "zakousnutí" programu, kdy by zůstal trvale svítit jeden segment. Ale i to jsem otestoval a segmenty to přežili. Nedoporučuji zkoušet.

Pokud po naběhnutí dat na displej dojde ke ztrátě signálu, zhasne zelená LED a hodiny jdou samostatně dál bez synchronizace signálem DCF. Při dlouhodobějším chodu v tomto režimu se díky nepřesnosti krystalu samozřejmě "rozejdou".

V zapojení není žádná záludnost, po kontrole osazení a ev. odstranění nežádoucích propojů musí fungovat na první zapnutí. Tato konstrukce běžela zatím na nepájivém kontaktním poli, ale je plně funkční. Pokud by hloubavé povahy zajímalo, proč je hodnota rezistoru R8 odlišná od ostatních, bylo to proto, že při bliknutí tečky bylo vidět mírné pohasnutí displeje vlivem poklesu napětí. Proto jsem musel proud tímto segmentem o něco snížit.

Schéma a plošný spoj

Po kliknutí na náhled se zobrazí zvětšený obrázek.

Jednostranný plošný spoj bez jediné!! propojky. Toto je náhled, originál níže ke stažení.

Protože měli někteří problém s oživením, zařadil jsem postřehy tazatelů pro ostatní.

	FAQ:	Ozval se mi jeden člověk, že si stáhl verzi pro 2051, ale procesor se stále nemůže zasynchronizovat na DCF, i když signál v místě prokazatelně je. Tento konstruktér si vytvořil vlastní plošný spoj, kdy umístil přijímač DCF i s anténou cca 3 cm od procesoru. POZOR - nepočítejte s tím, že takováto konstrukce, kdy je těsně vedle sebe feritová anténa a procesor taktovaný 12 MHz bude fungovat !! Pokud se podíváte osciloskopem na výstup přijímače, uvidíte sice signál obdélníkového průběhu, ale délky úrovní jsou naprosto náhodné díky rušení. Přijímač musí být vzdálen minimálně 15 cm. Zkoušel jsem procesor s krystalem odstínit, vzdálenost se sice zmenšila z 15 cm na cca 4 cm, ale odstínění procesoru i s krystalem je dosti problematické.

		Použil jsem originální firemní přijímač DCF určený k PC s výstupem telegramu DCF, ale procesor se nezasynchronizuje buď vůbec, nebo občas.
		Po několika pokusech jsme došli k závěru, že bude asi nutno poněkud změnit časování na rozlišení délky impulsů v rutině. Po změně již vše funguje jak má, ale neptejte se mne proč. Sám jsem s upraveným přijímačem dle svého návodu oživil několik kusů hodin bez problémů, a výše zmíněný přijímač jsem neměl v ruce a nebyla tedy možnost "podívat" se osciloskopem na jeho výstup. Upravené časování je uvedeno navíc v původním zdrojovém souboru hodin s AT89C2051 nebo v rutině DCF (aktualizace těchto souborů po 3.12.2003).
		Na následující stránce jsou přidány postřehy, informace a doplnění jednoho ze stavitelů této konstrukce.

Rozpiska součástek

	CON1	svorkovnice ARK550/3
	CON2	svorkovnice ARK550/2
	T1-T4	tranzistor PNP univerzální BC557C
	TL1	tlačítko DT6
	R1-R7	rezistor miniaturní 22R
	R8	rezistor miniaturní 68R
	R9-R12	rezistor miniaturní 1k
	R13	rezistor miniaturní 5k6
	R14	rezistor miniaturní 330R
	Q1	krystal 12MHz/HC49U-V
	C1,C2	keramický 18pF
	C3	tantal 4u7/16V
	C4	elektrolyt 220uF/16V
	C5	keramický 100 nF
	IC1	naprogramovaný mikroprocesor AT89C2051/DIL20
	D1	LED zelená 3mm
	Dis1,Dis2	dvojitá číslicovka hyperred HDSP 5521

Modul přijímače DCF - možno použít samozřejmě jakýkoliv s výstupem telegramu DCF v logických úrovních
Patice DIL20 precizní

Ke stažení jsou tyto soubory:

Protože se jedná o triviální konstrukci, předkládám software i se zdrojovým kódem zdarma ke stažení.

		Software hodin DCF pro 89C2051

		Plošné spoje, schéma a osazení ve formátu *.jpg

		Schéma a plošné spoje ve formátu EAGLE 4.01