Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schaltplan für IW-18 Uhr mit zwei UDN2981


von Sebastian (Gast)


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Da ich im Forum vieles darüber gelesen hatte, wollte ich mal eine erste 
Version meiner IW-18 Uhr vorstellen. Diese Version kommt ohne schwierig 
zu beschaffende und teure Spezial-ICs aus. Wahrscheinlich lassen sich 
auch andere VFD-Displays damit steuern (mit 50V über den MC34063). Den 
ATmega16 habe ich aufgrund der vielen verfügbaren Ports gewählt. Viel 
teurer als ein ATmega8 ist er auch nicht.

Daten über die Röhre kann man hier abrufen: 
http://www.jogis-roehrenbude.de/ (oder über Google nach "IW-18" suchen)

Die 26V Betriebsspannung werden aus 5 V über die hier vorgestellte 
Schaltung erzeugt: http://www.mikrocontroller.net/articles/MC34063

Für die Heizspannung habe ich einen LV33CV verwendet, das geht 
sicherlich auch günstiger. Die 3.3V sollten aber noch das (momentan noch 
nicht funktionierenden) Funkmodul versorgen. Wechselspannung ist nicht 
notwendig, da die Segmente auch so gleichmäßig leuchten.

Angesteuert wird die Röhre über zwei UDN2981 (günstige Version: TD 
62783AP). An Kondensatoren (insb. 100 nF) würde ich nicht sparen, sonst 
gibt es komische Effekte.

Die Zeit liefert ein DS1307-IC.

Die russische IW-18 VFD-Röhre kann man für 3 bis 4 Euro beziehen.

Programmiert habe ich das ganze in BASCOM. Bei Interesse stelle ich den 
Code hier ein.

von Lehrmann M. (ubimbo)


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Ein sehr cooles Projekt - Gratulation dazu.


Sebastian schrieb:
> Die russische IW-18 VFD-Röhre kann man für 3 bis 4 Euro beziehen.

Ohne jetzt gegoogelt zu haben - wo bekommt man die her - hast du da 
einen Link o.Ä. ?

von Sebastian (Gast)


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Vielen Dank!

Die waren eine Zeit lang bei ebay für etwa diesen Preis zu bekommen. 
Dort tauchen sicherlich wieder Angebote dafür auf.

Viele Grüße,
Sebastian

von M. J. (manfred-64)


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genau das was ich momentan gesucht habe, Danke.

Aber reichen die 26V ist das auch hell genug?
Nach meiner Info sollten es so 50V sein!

von Sebastian (Gast)


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Das (nicht offizielle) Datenblatt sagt 30V max. Für den Multiplexbetrieb 
findet man im Internet auch Angaben von 50V bis 70V. Da ich beim 
Programmieren viel ausprobieren muss, wollte ich es nicht darauf 
ankommen lassen. Ich empfinde die 26V als hell genug. Es sollten aber 
unproblematisch mehr möglich sein. Dazu muss nur die Umgebung des 
MC34063 entsprechend angepasst werden, insbesondere R3 und R4.

von M. J. (manfred-64)


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Was für Spule sollte für L1 verwendet werden ?

von Falk B. (falk)


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AVCC ist nicht angeshlossen, muss aber.
GND an Pin31 sollte man besser auch anschließen.
Taster entprellt man so nicht, dein Taster wird jedesmal durch den 
Stromstross der Kondesatoren gebrutzel, besser machen mit 
Entprellung in Software, ausserdem nutzt man sinnvollerweise die 
internen Pull-Ups.
Wenn du schon eine RTC hast, kann man sich den 8 MHz Quarz sparen und 
den AVR intern mit 1 MHz laufen lassen. Spart Bauteile und Strom.
Deine Schaltung des MC34063 ist vermurkst, die geht so niemals. 
Richtig ist es hier

http://www.mikrocontroller.net/articles/MC34063#StepUp_.28Aufw.C3.A4rtswandler.29

D1 ist Unsinn.

Gibt noch einiges zu tun . . .

von Sebastian (Gast)


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Habe diese hier verwendet: L-07HCP 68µ. Beim Bordaufbau hatte ich noch 
andere ausprobiert. Wichtig ist, dass der Wert der Induktivität nicht zu 
hoch ist, sonst bricht die Spannung zusammen.

von Sebastian (Gast)


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Habe diese hier verwendet: L-07HCP 68µ. Beim Bordaufbau hatte ich noch 
andere ausprobiert. Wichtig ist, dass der Wert der Induktivität nicht zu 
hoch ist, sonst bricht die Spannung zusammen.

@Falk. Soll auch der dort aufgeführten Schaltung entsprechen. Habe mich 
evtl. "verzeichnet", muss mal nachschauen. Entprellung habe ich aus dem 
Internet (angeblich bewährter Aufbau). Hatte noch vor ggf. eine serielle 
Kommunikation zu etablieren (um endlich das Funkmodul zu testen), 
deshalb der Quarz. Quarz und Kondensatoren kosten nicht die Welt. AVCC 
anschließen? Warum? Es zu machen wäre jedenfalls kein Problem.

von John (Gast)


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Sieht aus wie die Ice Tube Clock von adafruit.
http://www.adafruit.com/products/194

Hier gibt es eine genaue Anleitung und Downloads:
http://www.ladyada.net/make/icetube/index.html

Gruß
John

von Sebastian (Gast)


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Ja, der 26V-Teil enthält einen Fehler (falsch abgezeichnet). Ansonsten 
an die (wie oben beschrieben) hier angegebene Variante halten:

http://www.mikrocontroller.net/articles/MC34063

von Sebastian (Gast)


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@John. Ja genau, etwas in der Art wollte ich bauen. Die kostet Uhr dort 
aber über 70 Euro und nutzt den MAX6921 (~ 10 Euro).

von Falk B. (falk)


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@  Sebastian (Gast)

>deshalb der Quarz. Quarz und Kondensatoren kosten nicht die Welt. AVCC
>anschließen? Warum?

Weil damit der PortA versorgt wird, nicht nur der ADC.

MFG
Falk

von Sebastian (Gast)


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Das Datenblatt sagt auch, dass man AVCC anschließen soll. Ich hatte es 
nicht gemacht und die Uhr lief trotzdem. Da es aber sicher nicht ohne 
Grund dort steht, habe ich AVCC und GND noch angeschlossen. Die Uhr lief 
vorher und läuft jetzt auch. Anbei der geänderte Schaltplan.

Habe noch einmal nachgesehen, die Entprellung für die Taster hatte ich 
vom Pollin-Board übernommen; es geht sicherlich auch ohne.

von Falk B. (falk)


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@  Sebastian (Gast)

>Habe noch einmal nachgesehen, die Entprellung für die Taster hatte ich
>vom Pollin-Board übernommen;

Was ein kapitaler Fehler ist.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Diskussion:Pollin_ATMEL_Evaluations-Board

> es geht sicherlich auch ohne.

Nein, nicht zuverlässig. Ist doch nicht schwer es RICHTIG zu verdrahten!

MFG
Falk

von Sebastian (Gast)


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Alles klar, das war mir entgangen. Den dort beschriebenen Effekt konnte 
ich allerdings nicht beobachten, deshalb die 1:1 Umsetzung. Besten Dank 
für den Hinweis.

Sebastian

von Sebastian (Gast)


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PS. Wer sich dafür interessiert. Hier noch ein kleines Video der Uhr 
(die Software ist noch in Bearbeitung):

http://www.youtube.com/watch?v=5QCuKnXRlOg

Viele Grüße,
Sebastian

von egberto (Gast)


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schönes Teil, vor allem, weil man ohne die schwer zu beschaffenden VFD 
Treiber auskommt.

Wäre schön, wenn du den Quelltext hier rein stellst (auch wenn beta)!

Viele Grüße,

egberto

von Sebastian (Gast)


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Hallo egberto,

anbei der BASCOM-Code. Wie geschrieben ist die Software noch nicht zu 
100% ausgereift und auch nicht dokumentiert. Wer sich ein wenig mit 
BASCOM auskennt, wird sich aber sicherlich zurecht finden.

Viele Grüße,
Sebastian

von MaWin (Gast)


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Ich hätte jetzt gesagt, Gratulation, ABER:

Die UDN2981 sind SOURCE-Treiber
http://www.allegromicro.com/en/Products/Part_Numbers/2981/2981.pdf
d.h. sie stellen nur eine Verbindung nach +VDD her
und nicht nach Masse.
Es fliesst eigentlich über diese Treiber kein Strom nach Masse,
also können deine Segmente und Digitgitter nur nach +26V gezogen
werden und nicht nach Masse.
Lediglich der winzigkleine Leckstrom der Dioden ergibt eine
Ableitung des Stromes.

Schalte also einfach mal von jedem der 16 Ausgänge der UDN2981
je einen Widerstand von 10k (notfalls bis 47k) nach Masse.
Ich erwarte, daß es sich bemerkbar macht auf dem Display.
Achte jedoch darauf, daß die 26V nicht überlastet werden,
es können bis 40mA fliessen (du könntest im Gegenzu R3/R4
ver10fachen).

Vielleicht erkennst du dann auch bei klarerem Display, daß
Wechselspannungsheizung besser ist.

von Sebastian (Gast)


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OK, ich habe gerade das Datenblatt des UDN2981 mit dem des UDN6118A 
(VFD-Treiber) verglichen. Die sind sich ziemlich ähnlich. Wenn ich das 
richtig interpretiert habe, sitzt dort anstelle der Diode ein Widerstand 
(125 K). Der UDN6118A wiederum wird direkt an Segmente angeschlossen. 
Wenn ich jetzt jeweils 125K Widerstände einbauen würde, hätte ich die 
Funktionalität des UDN6118A. Andererseits denke ich fast, dass es am 
Ergebnis wahrscheinlich nicht viel ändern würde. Ausprobieren werde ich 
es mal.

Das mit der Wechselspannung habe ich lange überlegt. Es ist allerdings 
gar nicht so einfach, diese aus einer Gleichspannung zu erzeugen.

von M. J. (manfred-64)


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Sebastian schrieb:
> Das mit der Wechselspannung habe ich lange überlegt. Es ist allerdings
> gar nicht so einfach, diese aus einer Gleichspannung zu erzeugen.

Wie wer's mit ner kleinen H-Brücke ZXMHC6A07T8

Der hellichkeitsunterschied solle aber auch per Software aus zu gleichen 
sein.

von Sebastian (Gast)


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@manfred

An so etwas hatte ich auch gedacht. Letztendlich habe ich es mit 
Gleichspannung (in dem gezeigtem Aufbau) ausprobiert und habe einen 
Helligkeitsunterschied praktisch nicht bemerken können.

@Mawin
Habe mir auch noch mal die Sache mit dem SOURCE-Treiber angesehen. Ich 
verstehe worauf es hinausläuft. Ich konnte aber auf die schnelle keinen 
Schaltplan ausmachen, wo das direkt verwirklicht worden wäre. Oftmals 
findet man Widerstände direkt zwischen den Ausgängen des UDN2981 und 
z.B. einer Reihe LEDs (Stichwort LED-Matrix), einen (zusätzlichen) nach 
Masse geschalteten Widerstand konnte ich nicht ausmachen. Wäre hier 
nicht auch so ein Widerstand notwendig?

von MaWin (Gast)


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UDN6118A kannte ich noch nicht,
genau das solltest du aus dem ULN2891 bauen,
also 125k von jedem Ausgang nach Masse.

von M. J. (manfred-64)


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Mir is grad aufgefallen das ich noch wirklich nen Plan von VFD's habe :}

Gitter auf V+
Segment auf V+
Segment Leuchtet
Richtig ?

PS: ich weiß aber die Texte die ich bisher zu dem Team gelesen habe, 
haben mich eher durchwirrt als klüger gemacht :/

von MaWin (Gast)


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Bloss wo ist das Gitter, wenn es "nicht angeschlossen" ist ?

von Sebastian (Gast)


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@Manfred

Ja, Du musst dann nur noch die Heizung anschließen.

von M. J. (manfred-64)


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Sebastian schrieb:
> Ja, Du musst dann nur noch die Heizung anschließen.

Das wird schwierig werden ich hab hier ne Zentralheizung,
Wasser und Strom verträgt sich doch nich, oder :P

PS: wird zwar noch Wochen dauern, werd aber mein Projekt (wenn 
vorzeigbar)
hier rein stellen. Momentan funst nur'n PIC+DCF77+LCD (mit 
Schönheitsfehlern, SoftTiefpass fehlt)

von Peter Z. (flexopete)


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Hallo Sebastian,

könntest Du bitte auch die .hex hochladen.

Danke

Gruss
Peter

von Sebastian (Gast)


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Anbei die gewünschte .hex-Datei. Wie geschrieben sicherlich nicht 
perfekt und nur für den Betrieb < 30 V geeignet.

Viele Grüße,
Sebastian

von Peter Z. (flexopete)


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Hallo Sebastian,

das ging ja schnell! Die DCF-Routine ist noch nicht drin?
Wenn ja, welcher Pin und welche Taste macht was?

Gruss
Peter

von Sebastian (Gast)


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Die DCF-Variante funktioniert nur gelegentlich, ich warte noch auf ein 
besseres Modul. Ich hatte das Modul aber an PD4 angeschlossen. Bis jetzt 
gibt es 2 getrennte Programme (DCF und I2C Uhr). Irgendwann soll das 
DCF-Modul mal die DS1307 RTC abgleichen, aber das ist noch 
Zukunftsmusik.

von Simon K. (simon) Benutzerseite


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Du musst das DCF Modul weit genug von deiner Röhre aufstellen, weil das 
Multiplexing den Empfang stört.

Und nicht immer einfach Schaltungsteile aus "dem Internet" kopieren, 
auch wenn sie als noch so "bewährt" bezeichnet werden. Selber nachdenken 
hilft.
Die Artikel in der Sammlung auf dieser Seite hier sind in der Regel 
ziemlich fehlerfrei, da dort mehrere Menschen mit Ahnung vorbeischauen.

von Sebastian (Gast)


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@Simon

Ach ja, das habe ich alles schon durch. Da hilft auch kein noch so 
langes Kabel. Die Schaltungen hier sind ja auch aus dem Internet und 
bewährt? Richtig? Und kopiert habe ich sie teilweise auch. Also, was 
soll's. Auf die Idee mit den UDN2981 bin ich immerhin selbst gekommen. 
Es wird ja keiner gezwungen, es so zu bauen, wie ich es gemacht habe. 
Nur ein Vorschlag für Interessierte und für mich nur ein Zeitvertreib.

von Peter Z. (flexopete)


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@Sebastian

hast Du mal probiert die Anzeige abzuschalten,
während Du DCF decodierst. Das Pollin-Modul
ist da sehr empfindlich.

Peter

von Sebastian (Gast)


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@Peter

wie geschrieben, ich habe schon viel ausprobiert. Das Modul empfängt mal 
und sehr oft mal nicht. Mit einem Oszi habe ich das Signal verfolgt. Das 
Modul empfängt schon im Sekundentakt etwas, das Signal ist aber selten 
über 2 min gleichmäßig stabil und das ist die Zeit, die die BASCOM 
Routine mindestens zum Synchronisieren braucht; oder auch jede andere 
Routine, wenn man bedenkt, das die Parity Bits stimmen sollen und das 
die vorherige mit der aktuellen Minute verglichen wird . Das 
Pollin-Modul ist recht schlecht verarbeitet und es stört, wie Du 
schreibst, eigentlich alles. Mit eingeschaltetem Fernseher oder der 
Energiesparlampe (die ich mittlerweile verdächtige), selbst in 
ausreichender Entfernung, ist kaum  ein ungestörter Empfang über 2 min 
möglich. Im Freien habe ich das Problem nicht (also scheint der Abstand 
des Moduls zur Uhr OK zu sein), aber ich kann doch nicht immer mit der 
Uhr vor die Tür gehen....;-) Ich probiere jetzt einfach mal das Modul 
von Conrad aus, kommt die Tage. Werde dann berichten.

Viele Grüße,
Sebastian

von Peter Z. (flexopete)


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Moin Sebastian,

habe die Uhr fertig aufgebaut und läuft. Klasse Projekt! Allerdings
ist irgendwo ein Dreher drin. Ich musste IC2 --> Stelle und
IC3 --> Segmente verdrahten, damit es von der Anzeige her passte (hat
etwas Überlegung gebraucht). Eine Idee?
Du könntest die DCF.hex mal hochladen, dann könnte ich die ausprobieren.

Gruss
Peter

von Sebastian (Gast)


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Schon lange nicht mehr hier hinein gesehen. Freut mich, Peter. Ja, kann 
natürlich sein, dass ich A mit B verwechselt habe (kann ich momentan 
nicht überprüfen), was aber keine allzu große Codeanpassung nach sich 
ziehen sollte. Mittlerweile habe ich auch noch einen DS18B20+ 
Temperatursensor angelötet, so dass die Uhr auch die Raumtemperatur 
anzeigt. Den DCF-Teil habe ich erst einmal auf Eis gelegt, da ich die 
Uhr ungern ausschließlich nach Empfang platzieren möchte und auch keine 
meterlangen Kabel daran haben will. RTC und Quarz arbeiten optimal 
zusammen und die Abweichung beträgt weniger als 1s in 24h, so dass mir 
DCF nicht mehr unbedingt notwendig erschien.

Viele Grüße,
Sebastian

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