Beschreibung,

Wie man unschwer erkennen kann, stellt diese Schaltung eine Binär-Uhr im 8421-Code dar.

Zu Beginn der Beschreibung werden hier zum einfacheren Auffinden die Planquadrate z.B.: » A2, A3: angegeben!!!

» A2, A3: -R1 bis -R3 sind Pull-Down-Widerstände, -K1 ist ein 2 zu 4 Linien Decoder/Demultiplexer, verwendet wird nur -K1.1 der erste von zwei Decodern.

» A5: Die Transistoren -T1 bis -T4 werden hier als Schalter eingesetzt, die von -K1.1 angesteuert werden, insgesamt werden hier 4 Zeilen angesteuert.

» B2: -K2 ist ein Darlington-Transistor Array, dieser steuert über -R8 einem Widerstandsnetzwerk die einzelnen Reihen an, so das jetzt von Multiplexen gesprochen werden kann.

» C2, C3: -R9 bis -R11 sind Pull-Up-Widerstände, -K3 ist ein RTC-IC dessen Dateneingänge werden über die I²C-Schnittstelle angesteuert, worüber auch der gesamte Datenaustausch stattfindet.
-Q1 ist der Uhrerquarz dessen Frequenz wird solange heruntergeteilt bis nur noch ein 1Herz-Signal für die Sekunden genaue Uhrzeit bereit steht.

» C2: -R20 bis -R22 ist eine Ladeschaltung für den Gold-Cap -C10.
-R20 und -R21 sind der Z-Vorwiderstand und die Z-Diode, womit die Zenerspannung auf einen Arbeitspunkt eingestellt wird.
-R22 wirkt hier als Sperrdiode, die das entladen des Goldcap's über die Z-Diode verhindert!

» C4: -T5 mit Beschaltung ist eine regelbare Konstantstromquelle, -R12 und -R13 reduzieren die Versorgungsspannung um etwa 1,4V über -R14 wird der Basisstrom fest eingestellt, was selbst bei Spannungsänderung durch -R17 den Strom ziemlich konstant fließen lässt.
Mit -R15 und -R16 wird der Emitterstrom eingestellt, -R17 ist für die justage des LM335 (-B1) vorgesehen.

» C5: -B1 und -K4, der LM335 ist ein Temperatursensor mit integriertem Schaltkreis, -K4 ist ein Spannungsfolger und trägt durch seine hochohmigkeit zur Stabilisierung der Ausgangsspannung bei, die Z-Diode stabilisiert ebenfalls die Ausgangsspannung die danach am Analogeingang des Arduino zur Verfügung steht.

» D2: Ist eine Eingabebeschaltung über die Taster S1 bis S3, durch die unterschiedlichen Widerstandswerte von -R23 bis -R25 fallen an diesen unterschiedliche Spannungen ab, die an dem Analogeingang 1 zur Auswertung dann bereitstehen.

» D5: Ist die Spannungsversorgung des Arduino die an -X3 eingespeist wird.

» E2: An der Schnittstelle -X6 kann ein DCF-Modul angeschlossen werden das Modul ist aber so empfindlich, daß das DCF-Modul extern betrieben und über ein mindestens 1Meter langes geschirmtes Kabel angeschlossen werden sollte!
-C2 ist ein typischer Entstörkondensator und -R26 ein Pull-Up-Widerstand.

(Den Schirm auf beiden Seiten mit GND verbinden, da schon kleinste Störsignale den Empfang des DCF-Signales behindern.)

» E1: Über die Schnittstelle -X7 wird die Spannungsversorgung hergestellt.

» E2, F2: -R27 und -P1 sind eine optische Anzeige für den Fall das die Sicherung -F1 zerstört wurde, da über den Widerstandsdraht der Sicherung ein geringerer Widerstand herrscht als über -R27 und -P1, bleibt die LED aus erst wenn die Sicherung zerstört wird, fließt ein Strom über -R27 und -P1 und die LED beginnt zu leuchten.

» F2: -R28 ist hier in Reihenschaltung und als Verpolschutz vorgesehen, der Nachteil es steht nicht die volle Betriebsspannung an, da der Durchlassbereich eine Spannung von etwa 0,6V bis 0,7V benötigt um die Leitfähigkeit zu erreichen und auch eine hohe Verlustleistung, die unter Umständen wenn der Kurzsclußstrom zu groß wird die Diode abrauchen lässt (zerstört).

» E3, F3 und F4: -C3 bis -C6 sind die typischen Filter,- und Glättungskondensatoren die für die Spannungsstabilisierung zuständig sind.
-T6 ist ein Festspannungsregler, -R29 sorgt als Überspannungsschutz dafür das die Restspannung die hinter -T6 z.B in -C6 gespeichert ist über die Versorgungsspannung (Schaltnetzteil) abgeleitet wird, so kann eine Zerstörung von -T6 minimiert werden.(gänzlich ausschließen kann man die Zerstörung von Festspannungsreglern durch solche Schutzbeschaltungen nicht!)

» F4: -R30 und -P25 sind als optische Anzeige (Power ON) gedacht und signalisieren ob das Gerät eingeschaltet ist.

Noch zu -K1.2 im Planquadrat D4, E4 die Eingänge des Decoders/Demultiplexers sind auf GND geschaltet, um Störungen durch interne High-Signale die über die Spannungsversorgung eingestreut werden können zu verhindern.

Auch wenn die Beschreibung schon sehr gut ist, schaut aufjedenfall in die anderen Datenblätter und beschafft euch so viele Info's wie möglich, dann wird die Prüfung einfach und Ihr könnt die kommenden Fachfragen besser beantworten.

Viel Erfolg beim lernen, EGS13/16

Nachtrag: An der Diode -R22 im Planquadrat C2, fallen ebenfalls ca. 0,7V ab, da diese auch in Reihenschaltung verbaut ist.
Die Z-Diode -R19 im Planquadrat C5 stabilisiert die Spannung, zur Auswertung am Analogeingang wird der sich ändernde Strom genutzt!

Zitat von Yoda im Beitrag #3

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@ EGS 13/16

Vielen Dank für die ausführliche Beschreibung!

K4 ist jedoch nicht als "Umkehrverstärker" verschaltet.

Streiche Invertierenden Verstärker ---- Setze Spannungsfolger oder Impedanzwandler

Vielen Dank!

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