Microcontroller Schaltung mit LCD Statusanzeige
Zentrale Komponente der Muttuhr ist der Microcontroller. Zum Einsatz kommt ein Atmel ATMEGA168. Die wesentlichen Merkmale des Controllers kurz im Überblick:
- 16kB Flash Speicher
- 512Byte EEPROM
- 1024Byte SRAM
- 23 Ein- bzw. Ausgänge
Zur Schaltung
Die wenige zum Betrieb nötige externe Beschaltung des Microcontrollers besteht aus den Kondensator C1, dem Drehkondensator C2 und dem Quarz Q1. Der Kondensator C2 wurde variabel ausgelegt um die Ganggenauigkeit der Uhr justieren zu können wenn sie ohne DCF 77 Modul betrieben wird bzw. wenn das Signal nicht empfangen wird. Mehr dazu im Kapitel kalibrieren.
IC2 dient der Pegelanpassung der seriellen Schnittstelle.
Für den ersten Test empfielt den Eingäng für den Pin für die Spannungsausfallerkennung erstmal auf 5V zu legen, da bei Low Pegel z.B. das Display abgeschalten bzw. dunkel bleibt.
| Ein- und Ausgangsbelegung des Controllers | |||
|---|---|---|---|
| Pin(s) | Eingang | Ausgang | Beschreibung |
| 8, 22 | - | - | GND/Masse |
| 7 | - | - | VCC 5V |
| 9,10 | - | - | Oszillator |
| 16,23-28 | - | X | HD44780 kompatibeles LCD Display 16x2 Zeichen |
| 2 | X | - | RxD Eingang serielle Schnittstelle |
| 3 | - | X | TxD Ausgang serielle Schnittstelle |
| 12 | - | X | Ausgangsimpuls beim Wechsel von ungerader nach gerader Minute |
| 13 | - | X | Ausgangsimpuls beim Wechsel von gerader nach ungerader Minute |
| 11 | - | X | 1Hz Takt, wird für die Justierung der Ganggenauigkeit verwendet |
| 4 | X | - | Eingang des DCF77 Signals, Eingang erwartet positive Pulse. |
| 6 | X | - | Abschaltung LCD Display. Wirkt nur beim Start des Controllers. Offen=Display Ein, auf Masse/GND=Display Aus |
| Stückliste Microcontroller | ||
|---|---|---|
| IC's | ||
| IC1 | Microcontroller Atmel ATMEGA168 mit Mutteruhr Firmware V1.07 | |
| IC2 | MAX232 | |
| Kondensatoren | ||
| C1 | 18pf | |
| C2 | Drehkondensator 60pf (Achtung bei zu hoch eingestellter Kapazität schwingt u.U. der Oszillator nicht an) | |
| C3, C4, C5, C6 | 1μf | |
| Quarz | ||
| Q1 | 8 MHz | |
| Display | ||
| LCD1 | HD44780 kompatibeles LCD Display 16x2 Zeichen | |
Beispiele für die LCD Display Ausgaben
Die Firmware wechselt automatisch alle 5 Sekunden die Displayinformation.
 DCF 77 Synchronisierung aktiv |
 DCF 77 Auswertung ok |
 Empfangenes DCF 77 Paket |
 DCF 77 Mutteruhr empfängt Daten |
 Zeit der Nebenuhren |
 Synchronisationsmodus |