Elektronik

Auf dieser Seite möchte ich ein wenig zur Elektronik der Nixie Uhr schreiben.

Ich habe die ganze Uhr auf 2 Platinen verteilt, damit die Uhr keine zu große Grundfläche bekommt. Auf der einen Platine ist der Mikrocontrollerpart und die Stromversorgung vereint, auf der anderen Platine ist die Ansteuerung für die Nixie Röhren und die Nixie Röhren selber. Leider ist so der Aufbau in meiner ersten Version recht hoch geworden, weshalb das Ganze noch nicht zu ästhetisch wirkt. Allerdings habe ich vor kurzem die Hauptplatine mit dem Mikrocontroller und der Stromversorgung einem kleinen Update unterzogen weshalb ihre Höhe geschrumpft ist. Ich werde wahrscheinlich aber erst nächstes Jahr dazu kommen, ein neues, niedrigeres Gehäuse zu bauen.

Aber nun zur Schaltung:

Röhrensteuerung

Die Röhrensteuerung ist an sich nichts Aufregendes. Hier sind nur die Röhren des Types Z570M (siehe auch in der Galerie) und die Treiber des Types 74141 zu finden. Man kann von der Theorie auch jede andere Nixie nehmen, jedoch muss dann die Platine angepasst werden. Ich habe mich aus einem ganz einfachen Grund für diese Röhre entschieden: ich habe sie geschenkt bekommen. Die Treiber des Types 74141 sind heutzutage nur noch schwer zu bekommen. Es sind spezielle Bausteine, die für die Nixies entwickelt wurden und heute nicht mehr hergestellt werden. Ich habe meine von ebay.

Die Steuerung

Der Mikrocontroller ist ein AVR vom Typ ATMega32, wobei auch der ATMega16 mit halb so viel Speicher reichen würde. Er liest den Zeitgeber aus, wertet die Taster aus, erfasst die Helligkeit und steuert die Röhren an. Der Uhrzeitgeber ist der recht spezielle DS3234 von Maxim. Man bekommt ihn beispielsweise bei Digikey oder Farnell. Er hat jedoch viele Vorteile:

• sehr einfache einzusetzen
• automatische Umschaltung zwischen normalen Betrieb und Batteriebetrieb
• sehr kleine Gangabweichung (laut Datenblatt ±1 Minute pro Jahr!)
• Oszillator schon mit auf dem IC
• relativ klein

Bei mir lief die Uhr schon ein Monat ohne Stromversorgung (als sie auf ihr Gehäuse gewartet hat) und sie ging danach immer noch sehr genau.

Stromversorgung

Die Uhr wird bei mir von einem alten 12V Steckernetzteil gespeist. In der Uhr wird dann bei mir daraus einmal per Step-Down Wandler 5V für die Logik erzeugt und dann per Step-Up Wandler 170V für die Röhren. Da die hohe Spannung erst in der Uhr erzeugt wird, muss man keine Angst haben, wenn man mal das Netzteil abzieht. Ich muss zugeben, dass ich diese Schaltung sehr stark an die der Elektor Nixie Uhr angelehnt habe. Ich hatte hier auch erst meine eigene Schaltung, allerdings war deren Wirkungsgrad miserabel und ich hatte eine viel zu starke Wärmeentwicklung.

Wenn Interesse besteht (von zwei - drei Leute) diese Uhr nachzubauen werde ich auch eine ausführliche Bauanleitung einstellen. Mit Platinen und allem.
Wer daran Interesse hat nimmt über das Kontaktformular bitte mit mir Kontakt auf.