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LED-Uhr mit Datum und Temperaturanzeige bauen

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Letztes Update am 22.10.2014, 14:38
Eine elektronische Uhr zu bauen, gehört beinahe schon zum Standardrepertoire eines Elektronikers. Dank moderner Mikrocontroller

Eine elektronische Uhr zu bauen, gehört beinahe schon zum Standardrepertoire eines Elektronikers. Dank moderner Mikrocontroller lässt sich eine solche Schaltung heute mit relativ einfachen Mitteln und wenig Aufwand herstellen. Die hier vorgestellte elektronische Schaltung verwendet gängige Mikrocontroller des Typs PIC16F84 oder PIC16F628. Der Vorteil dieser Schaltung besteht darin, dass sie nicht nur die Uhrzeit, sondern auch das aktuelle Datum und die Temperatur auf dem Display darstellen kann. Die Temperaturmessung erfolgt mit einem einfach zu handhabenden Temperatursensor, der die gemessenen Werte in digitaler Form direkt an den Mikrocontroller überträgt.

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Dinge die benötigt werden

  • einen Mikrocontroller (wahlweise PIC16F84 oder PIC16F628) und ein passendes Programmiergerät

  • Temperatursensor des Typs DS18S20 bzw. DS18B20

  • LED-Display vierstellig (gemeinsame Anode oder gemeinsame Kathode, je nach Firmware)

  • weitere elektronische Bauteile laut Schaltbild

  • Netzteil mit 5 Volt

  • Lochrasterplatine

  • Lötkolben und Lötzinn

Hinweise zum Aufbau und zur Inbetriebnahme der Schaltung: 

  • Von dieser Uhrenschaltung gibt es verschiedene Varianten. Anhand eventuell vorhandener Bauteile können Sie zunächst auswählen, welchen Mikrocontroller Sie verwenden möchten (PIC16F84 oder PIC16F628), welches Display (gemeinsame Anode oder Kathode) und welchen Temperatursensor
  • Haben Sie sich für eine Variante entschieden, suchen Sie sich das passende Schaltbild aus der gepackten Datei heraus, die Sie unter dem entsprechenden Downloadlink finden. Möchten Sie beispielsweise die Uhr mit dem PIC16F628, einem Display mit gemeinsamer Anode und den Temperatursensor DS18B20 aufbauen, wählen Sie das Schaltbild mit den Dateinamen „digital_cdt_16f628_ds18sb20_CA.png“.
  • Am besten verwenden Sie für den Mikrocontroller einen 18-poligen IC-Sockel. Bauen Sie die Schaltung nach dem Schaltbild auf. Den Temperatursensor übrigens sollten Sie an einer Stelle anbringen, die keiner direkten Wärme ausgesetzt ist, da sonst die Temperaturanzeige verfälscht würde. Sie müssen auch den Temperatursensor nicht direkt auf der Platine anbringen. Alternativ können Sie diesen auch mit drei einzelnen, nicht zu langen Kabeln mit dem Rest der Schaltung verbinden.
  • Nun muss noch der Mikrocontroller mit der entsprechenden Firmware versehen werden. Verwenden Sie hierfür ein entsprechendes Programmiergerät. In der heruntergeladenen Datei stehen Ihnen wieder mehrere Varianten der Firmware zur Verfügung. Wählen Sie hier die geeignete Datei für Ihre Ausführung aus. Für die eben genannte Ausführung Ihrer Uhr wäre dies die Datei mit der Bezeichnung “ digital_clockDTTA_628_CA_ds18B20.hex“. Sie finden die entsprechende Datei im Unterverzeichnis „hex“ und „628“.
  • Nachdem Sie den Mikrocontroller programmiert haben, setzen Sie ihn richtig herum in den Sockel ein und schließen die Uhr an eine Spannungsversorgung an. Haben Sie soweit alles richtig gemacht, erscheinen nun die Uhrzeit, das Datum und die Temperaturanzeige nacheinander in zeitlichen Intervallen. (Bild: LED-Uhr 01.jpg – Nach dem Aufbau können Sie die Uhr an ein Netzteil anschließen und weitere Einstellungen vornehmen.)

 

Die Uhreneinstellung:

  • Durch einen Druck auf die Taste „Set“ wählen Sie nacheinander die verschiedenen Einstellungen aus, die wie folgt lauten:
  • ho – Stunden von 0 bis 23
  • nn – Minuten
  • dd – Datum Tag
  • dn – Datum Monat
  • dy – Datum Jahr
  • dt – Monatstyp Buchstaben (1) oder Zahlen (2), also JA bzw. 01 für Januar, FE bzw. 02 für Februar usw.
  • tt – Dauer der Zeitanzeige in Sekunden (2-99)
  • td – Dauer der Datumsanzeige in Sekunden (0-99)
  • tE – Dauer der Temperaturanzeige in Sekunden (0-99)
  • Sh + Sl – Kalibrierungseinstellungen für die Ganggenauigkeit der Uhr
  • Die letzten beiden Einstellungen dienen der Kalibrierung der Uhr, die dann notwendig ist, wenn sie zu ungenau läuft. Diese Einstellungen müssen Sie nur dann vornehmen, wenn die Uhr nicht richtig geht. Weitere Hinweise zu dieser Einstellung finden Sie in der Word-Datei mit der Bezeichnung „Calibration details.doc“.

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