Nixie Clock

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Nixie I

Selbstbau im Dezember 2002. Basis war eine Schaltungsvorlage, die ich im Internet gefunden habe. Die Nixie-Röhren habe ich günstig in Deutschland bei einem Spezialversand für Röhren aller Art bekommen. Die Bauteile stammen alle von Conrad oder von Reichelt. Das Holzkästchen hat meine Frau spendiert. Darin war mal ein Aschenbecher von Ritzenhoff verpackt. Wir haben das Kästchen nur schwarz lackiert und dann geschliffen.

Alle Bauteile zusammen haben circa 50 Euro gekostet. Die Maße sind circa (BxTxH) 115 x 115 x 75 mm. Die Nixie-Röhren sind vom Typ ZM 1210. Der Aufbau wurde auf eine normale Laborplatine gemacht. Die Originalschaltung basiert auf einer 50 Hz Synchronisation. Das war leider zu ungenau. Daher habe ich einen Quarz eingebaut.

Hier der modifizierte Schaltplan mit Quarz und 24 Stundenanzeige zum Runterladen. Achtung 400 Kb! Netz und Nixie wie bei Mike. Der Quarz hat 32,768 khz.

Nixie 2 is coming soon! Diesmal mit AVR Mega32 und DCF77.(Stand 20.10.2008)

Nixie II

Da sich die Nixies noch "zieren", habe ich das Option-Board vorgezogen....Stand 27.10.2008

05.11.2008 - Fertig - noch ohne Gehäuse und noch mit viel Verbesserungspotential....

Schaltplan - ohne Gewähr

24.12.2008 - Fast fertig - Es fehlt nur noch ein anständiges Gehäuse.

NIXIE III

Auf Grund der Erfahrungen, die ich mit den beiden Vorläufern gemacht habe, entstand also im Mai 2010 die Idee, aus diversen vorhandenen Bauteilen und einigen neu zu kaufenden Kleinteilen eine weitere Nixieuhr zu bauen. Eigene Vorgaben waren dabei:

• Nixie Röhren gesockelt (4 x ZM 1000 waren noch vorhanden)
• kein Multiplexing der Nixie Anzeige
• vorhandenes DCF77 - Modul von Pollin verwenden
• kein Trafonetzteil für die Nixie Röhren
• ATMEGA 8
• zusätzlicher 32 khz Quarz für RTC

Heraus gekommen ist dabei nachfolgende Schaltung. Das Programm habe ich, wie den Vorläufer auch schon, mit BASCOM programmiert. Natürlich habe ich die Vorläufer Version als Ausgangspunkt verwendet. Dabei bin ich unerwartet auf Probleme gestoßen.

Im Vortest hatte ich diverse Problem, das DCF77 Modul von Pollin zubenutzen. Es handelte sich dabei um das etwas ältere 5 Volt Modul. Letztlich lief es am ATMEGA8 mit folgenden Parametern:

• 5 Volt
• PON an Masse (Power On)
• DCF-Signal im direkten Anschluß an den Port Pin, kein zusätzlicher Transisor, OP-AMP oder PullUp Resistor.
• DCF77 Parameter für BASCOM Config DCF inverted = 0 (Ist auch der Default)

Nächstes Problem waren die Quarze oder besser gesagt die zwei Clocksysteme. Die Mainclock arbeitet nun nach "umfusen" auf 8 Mhz intern. Der 32Khz Quarz für die interne RTC wurde ohne entsprechende Kondensatoren an die Pins B6 und B7 angeschloßen. Mein Hauptproblem war allerdings, dass ich keine große Möglichkeit für das Debugging hatte. Vier Nixies und eine LED. Für ein LCD Panel oder eine serielle Schnittstelle waren keine Ports mehr frei.

Das größte Problem habe ich allerdings erst recht spät bemerkt: Die Ausgabe der Zeitdaten an die Nixies. Dieses Problem hatte ich ja schon mit dem Vorgänger gelöst. Ich hatte im Stillen gehofft, nur das vorhandene BASCOM Programm zu nehmen und lediglich die Ports zu adaptieren. NULL! NULL! NULL und nochmals NULL! Irgendwann bin ich dann auf die Idee gekommen, mal zu schauen, was denn in TIME$ drin ist. Aus diesem String werden nämlich die notwendigen Daten für die Nixies abgeleitet. Da dieser String bislang nicht initialisiert wurde, stand da auch nicht drin. Also: TIME$ = "12:34:56" eingegeben.

Aha - schon besser. Die "12:34" wurde angezeigt. Aber keine weitere Bewegung.....Dann habe ich über die von der DCF77 Routine erzeugte Variable dcf_sec oder _sec an die entsprechende Nixie gelenkt. Schon besser - es bewegt sich was! Schließlich bin ich die Idee gekommen, die Variable TIME$ mal "anzufassen". In diesem Fall Print TIME$. Damit lief ja der Vorgänger, weil er eine LCD Display hatte. Und siehe da! Die Nixies "gewegten" sich. Der Compiler hat dabei nicht gemeckert, denn ich hatte weder ein Terminal noch eine RS232 Schnittstelle definiert. Der Befehl Print wurde brav über den entsprechendnen Port (D1 = TX) ausgeführt. Da diese Port eigentlich eine Nixie antreibt, wurde hier natürlich "Mist" angezeigt. Daher schreibe ich einfach TIME$ in eine selbst ernannte Variable. Das reicht!!

Hier das BASCOM Programm.

Aktueller Nachtrag am 06.07.2010: Eigentlich wollte ich die Softclock mit einem 32Khz Uhren-Quarz betreiben. Deswegen habe ich anfangs die Uhr mit der internen Systemclock mit 8 Mhz betrieben und den Uhrenquarz an TOSC1 und TOSC2 angeschlossen. Beim Testen stellte ich dann fest, dass die Softclock bis zu 2 Minuten pro Stunde vorging. Bei der Fehlersuche danach und dem Lesen diverser Forumsbeiträge dämmert es langsam...Die DCF77 Routine, die von BASCOM geliefert wird, kann das garnicht. Also habe ich anstatt des 32khz Quarz einem 8Mhz Quarz mit zwei x 22pf Keramic-Kondensatoren eingelötet und die Fuses neu beschrieben. Nun läuft auch die Softclock richtig!

Blue box

Nixie IV oder Nixie I wird umbebaut

Drehimplusgeber (encoder) STECALPS12E unter Bascom

Auslöser war die lästige Umstellung zur Sommer/Winterzeit. Meine Nixie 1 Uhr hat keine DCF77 Funktion und nur zwei Taster zum langsamen oder schnellen Durchlauf. Nach reiflicher Überlegung bin ich dann auf eine Drehimpulsgeber-Lösung gekommen. Der schnellste und günstigste Weg war ein Kauf bei Conrad. Da ich mich vorher nie mit diesem Thema befasst hatte, war der Kauf des Alps 12E ziemlich willkürlich. Na Ja - der Preis hat schon eine Rolle gespielt - 3,33 Euro! Nach vielen erfolglosen Versuchen, das Problem mit Googlen und vorhandenen Bascom Routinen zu lösen, bin ich letztlich selbst zu einer für mich zufriedenstellenden Lösung gekommen.

Ein Teil des Problems war das Prellen des Encoders. Mit drei Kondensatoren je 100nF konnte dieses Problem gemildert werden. Das größere Problem war allerdings die Erzeugung nur eines Pulses von Raste zu Raste. Hier der Kern meiner Lösung für diesen Typ Encoder (24 Rasten) ist die Benutzung nur eines Interrupts und zwar mit der aufsteigenden Flanke.

Letzlich habe ich mich entschlossen, den Encoder weg zulassen und wieder eine DCF-Uhr zubauen. Die Uhr besteht aus folgenden Komponenten:

1. Externes Netzteil = 9 Volt
2. Step-Up Netzteil für die 180 Volt für die Nixie
3. ATMega Platine mit Nixie ZM 1210
4. LDC Platine, Schalter für Wecker, LED für Wecker und Piezo
5. DCF77 Modul von Conrad

Nixie 4 fast fertig, allerdings noch ohne Gehäuse.

Provisorisches Gehäuse im Rohbau.

Schaltpläne für Nixie IV hier

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