Demo Platine für DR2000 Numitron
(single digit clock)

Sie sind aber in gutem Zustand und konnten unbeschädigt ausgelötet werden!

Die DR2000 Numitrons sind deutlich größer als die russischen IV-9 Numitrons und haben einen Noval Sockel.
Sie haben somit etwa die Größe einer ECC83 Röhre.

Jetzt wollte ich die Röhre angemessen in meiner Sammlung präsentieren.
Ich war bei Youtube über die Caringella Electronics or CEi SDC-1 Numitron Clock gestolpert.
Was ist besser geeignet, das Numitron in Funktion zu präsentieren als so eine Uhr!

Ich wollte schon länger einmal den überall beworbenen Service von PCBWay (soll keine Werbung sein!) testen und hatte hier ein unkritisches Projekt.
Also habe ich eine kleine Platine entworfen, die neben der Röhre noch eine Handvoll weitere Bauteile tragen soll.

Man akzeptiert bei PCBWay Fertigungsdaten im Gerber Format.
Nach dem Verkauf von Cadsoft Eagle an Autodesk wird es ohnehin Zeit sich mal mit etwas Neuem zu beschäftigen.
Das Layout wurde also mit KiCad erstellt (nachbearbeitet ...) und die Fertigungsdaten (Gerber + Bohrdaten) erzeugt und als .zip hochgeladen.
Praktischerweise hat PCBWay einen online Gerber Viewer, womit man vorab prüfen kann, ob man brauchbare Fertigungsdaten erzeugt hat.
Da ich sonst nie mit Gerber gearbeitet habe, hatte ich doch glatt vergessen, die Bohrdateien zu erzeugen.

Nach wenigen Tagen waren die Platinen geliefert und die Qualität überzeugt!

Der entworfene Schaltplan ist dank eines Mikrocontrollers deutlich einfacher als das Original der CEi SDC-1 Uhr.
Das Original verwendete einen MM5314 Uhrenchip mit trickreicher Zusatzbeschaltung um jeweils nur eine Stelle der Uhrzeit anzuzeigen.
Dieser Chip ist heute obsolet und ein moderner Mikrocontroller vereinfacht den Schaltplan erheblich:

(Klick für PDF!)

Der Taktgenerator ist ein 11,0592 MHz Oszillator, die ich in großen Stückzahlen herumliegen habe.
Neben seiner Funktion als Taktgeber füllt er auch die ansonsten recht leere Platine etwas auf.

Nachteilig ist, dass die Dinger nur selten die exakte Frequenz treffen.
Ich habe daher die tatsächliche Frequenz mit einem relativ genauen Frequenzzähler gemessen und sie einfach im Programmcode eingetragen.

Das Stellen der Uhrzeit erfolgt über zwei Kurzhubtaster für die Stunden und Minuten.
Wenn man möchte, kann man an Pin 7 des Mikrocontrollers auch einen DCF77 Empfänger anschließen, dann läuft die Uhr hochgenau!
Das ist aber auf der Platine nicht vorgesehen, sondern eher ein Abfallprodukt der verwendeten DCF77 Bibliothek.

Unter der Röhre sitzt eine WS2812 RGB SMD LED um die Röhre ins richtige Licht zu rücken.
Zieht man den Pin 9 des Mikrocontrollers auf "low", wird sie abgeschaltet falls die Beleuchtung nicht gefällt.
Mit den Farbwerten R=6,G=2,B=0 glimmt die LED im Farbton der Filamente unter der Röhre diskret vor sich hin.

Die Dioden D1 - D3 senken die Spannung mit der die Numitron Röhre versorgt wird um jeweils 0,7V ab.
Das kommt der Lebensdauer der Röhre zugute!
Später habe ich eine Diode überbrückt, da die Glühfäden bei ~2,9V doch zu dunkel leuchteten.
Allerdings hat der Schaltungstrick einen Nachteil!
Ich darf die I/O Ports des Mikrocontroller nicht mehr auf "low" ziehen, da der Strom durch die Filamente sonst den kürzeren Weg über die abgeschalteten Port Pins nimmt.
Das ist aber kein Problem: vor dem Umschalten der Pins werden mit dem DDRB Register die abgeschalteten Pins auf "Eingang" umgeschaltet und sind somit hochohmig.

Ein Video von der Funktion:

Zum Schluss noch der Programmcode: DR2000_single_quarz_dcf.zip

Aufgrund der verwendeten recht großen Bibliotheken (DCF77 und RAINBOW) füllt das kleine Programm den gesamten Speicher des Mikrocontrollers.
Aber er hat ja sonst nichts zu tun, daher ist das OK!

Da die Mindestbestellmenge bei fünf Platinen liegt, habe ich noch einige über!
Wer eine haben möchte, gerne auch in Kombination mit dem Mikrocontroller und einem Oszillator, darf sich gerne melden!