Nixieuhr

Funkuhr mit Nixieröhren

Blick in die ZM1040 von Philips

Im Jahr 2001 bin ich beim Schmökern im Internet erstmalig auf die Seiten von Mike aufmerksam geworden.
Er führt den Besucher zurück in die Anfangszeit der Elektrik und Elektronik. Was er mit dem Internetauftritt auf die Beine gestellt hat, beeindruckt sehr.
Ende der 70er hatte ich im Physikunterricht gelegentlich mit einem Universalzähler zu tun, der eine Nixieanzeige hatte. Die im wahrsten Sinne des Wortes sichtbare Technik, die mich damals schon faszinierte, zog mich nach dem Besuch auf Mikes Seiten wieder in ihren Bann.
Bei einer Bestandsaufnahme des eigenen Röhrendepots im Keller ergab sich, dass ich einige überzählige Radioröhren gerne abgeben wollte, statt sie dort vergammeln zu lassen.
Mit Jan Wüsten fand ich einen Interessenten dafür, der mir im Gegenzug unter anderem ein paar Nixies überließ.

Einige Röhren aus meiner Sammlung

ZM1020
Ziffernhöhe
15,5 mm

ZM1000
Ziffernhöhe
14 mm

ZM1210
Ziffernhöhe
15,5 mm

ZM1040
Ziffernhöhe
30 mm

Z566M
Ziffernhöhe
30 mm

ZM1080
Ziffernhöhe
13 mm

CD66A
Ziffernhöhe
16 mm

IN 8-2
Ziffernhöhe
18 mm

Als einzig sinnvolle Verwendung für diese Ziffernröhren erschien mir ein Uhrenprojekt.
Für eine einfache Quarzuhr oder netzsynchrone Uhr waren mir die Röhren aber zu schade.
Wenn schon, dann bitte state of the art !
Es sollte eine Funkuhr mit allen möglichen Extras sein.
Es gab wenige Bauanleitungen im Netz, die aber alle meinen Vorstellungen nicht gerecht wurden.
Es hieß also: selbst konstruieren.
Nach kurzer Recherche wurde beschlossen, die Dekodierung der DCF77 Information und Ansteuerung der Röhren nicht mit einem TTL-Grab, sondern mit einem Mikrocontroller zu erledigen.
Der Bauteileaufwand verringert sich dadurch erheblich und ermöglicht erst den gewünschten Komfort bei höchstmöglicher Flexibilität.
Als Controller findet ein ATMega16 Verwendung.

Jetzt fing das Basteln an !

Prototyp bestückt mit ZM1210

Die erste Uhr wurde mit 6 Röhren ZM1210 gebaut, die leicht beschaffbar und preiswert sind und läuft seit August 2002 ununterbrochen.
Großen Wert legte ich auf leichte Nachbaubarkeit, weshalb die Schaltung auf einseitigen Platinen ohne SMD-Bauelemente ausgeführt wurde.
Dadurch baut sie zwar größer und besteht aus 2 Platinen, ist aber auch für weniger geübte Bastler mit einfachen Mitteln leicht nachzubauen.
Wenn andere Röhren als die ZM1210 benutzen werden sollen, ist lediglich eine andere Displayplatine zu bauen, bzw. sind die Röhren frei zu verdrahten.
Mittlerweile gibt es Platinenlayouts für Röhrenbestückungen mit ZM1000, ZM1080 (oder Z570M), ZM1210, IN8-2 sowie einer gemischten Bestückung mit ZM1040 (oder Z566M) für Stunden und Minuten und zwei ZM1210 für die Sekunden.
Die Controllerplatine ist für alle Displayplatinen identisch.

Uhr mit ZM1040 und ZM1210

Viele Leistungsmerkmale der Uhr sind im Jahre 2001 noch in keiner anderen Nixieuhr umgesetzt worden. (neu)
Inzwischen wurden einige der Innovationen von anderen Konstrukteuren übernommen.

Synchronisierung auf das Zeitzeichen des Senders DCF77 in Mainflingen (neu) oder auf das NMEA-Protokoll eines GPS-Empfängers (in Kombination neu)
ohne Empfangsmodul Betrieb als normale Quarzuhr
einstellbarer Zeitoffset zur Verwendung in anderen Zeitzonen oder Anzeige einer anderen Ortszeit (neu)
Weiches Überblenden zwischen den Ziffern (neu)
einstellbare Tag- und Nachtdimmung (Zeiten und Helligkeiten einstellbar)
Einstellbare Wochentage, an denen die Tag- und Nachtdimmungen ignoriert werden (neu)
Datumanzeige und Kalender (neu)
Temperaturanzeige
Schaltuhr mit Schaltausgang (neu)
Weckzeit mit einstellbarer Weckdauer
Betriebsstundenzähler (neu)
PC-Programm zum Einstellen der Grundparameter, Kommunikation über RS232 (neu)
Bootloader zum einfachen Update der Uhren-S/W über die RS232-Schnittstelle (neu)
Einfache 12 Volt Betriebsspannung bei ca. 2 Watt Leistungsaufnahme

selbstgemachte Fassungen für kleine Röhren

Großen Dank möchte ich hier Thomas Förster aussprechen.
Ohne sein Engagement hätte ich dieses Projekt nicht begonnen.
Er zeichnet verantwortlich für die Controllersoftware bis V1.1 und das erste PC-Steuerprogramm NCCC.
Auf meine Kappe geht die Hardware, die Erprobung und diese HTML-Dokumentation.
Für die Zukunft sind noch Funktionserweiterungen geplant.

Viel Spaß beim Lesen und Löten.

Andere Bauanleitungen für Uhren mit Nixieröhren kann man hier finden

Anbieter gebauter Uhren

Cosmodog

Dodocus

Peter van der Jagt