Features der Uhr
Jetzt wäre es ein ziemlich langweiliges Projekt, etwas zu bauen, dass bereits genau in dieser Form kommerziell erhältlich ist, wenn auch zu utopisch hohen Preisen. Sinn gewinnt das Ganze erst, wenn es an zusätzlicher Finesse gewinnt.
Interne Features der Uhr:
- Um eine perfekte Genauigkeit der Uhr zu gewährleisten, soll als Taktquelle ein Rubidium-Oszillator (eine Form der Atomuhr) zum Einsatz kommen.
- Die Uhr soll sich sowohl über DCF77 (Funkuhr), als auch über GPS synchronisieren können.
- Als Hauptprozessor soll ein ARM-Microcontroller der ATSAM-Serie verbaut werden.
- Über ein Bluetooth-Modul sollen externe Geräte angesprochen werden; eventuell ist auch die Uhr selbst von einem Smartphone aus zu konfigurieren.
- Für weitere Funktionen soll auch eine USB-Schnittstelle vorgesehen sein.
- Die Uhr soll in der Lage sein, FM-Radio zu empfangen/wiederzugeben als auch MP3-Dateien (von einer MicroSD-Karte) abzuspielen über einen internen Lautsprecher.
- Bei Verlust der Versorgungsspannung soll die Hauptplatine die aktuelle Zeit dennoch aufrechterhalten.
Für die Nixies selbst sehe ich folgendes vor:
- Jede Nixie-Ziffer soll mit einem eigenen FET versehen werden, da die bekannten Nixie-Treiberbausteine KM155ID1 und SN74141 nicht für die Spannungen der IN-18 vorgesehen sind.
- Die Grundplatinen der Nixies sollen modular gehalten werden, so dass auch andere Nixie-Anzeigen durch umstecken möglich sind.
- Jede Ziffer soll von unten mit zwei verschiedenen LED-Farben (blau und warmweiß) beleuchtet werden.
- Nach je zwei Ziffern wird für die Doppelpunkte der Uhr eine kleine Platine zur Doppelpunkt-Röhre CT-IN-18 mit eigenen LEDs eingefügt.
- Die Ziffern und LEDs sollen über Shiftregister angesteuert werden, so dass mit Daisy-Chaining beliebig viele Röhren aneinandergereiht werden können.
Über Bluetooth können dann mehrere Module hinzu kommen:
- Ein Band für die Fußfesseln, das colorimetrisch den Puls misst (zum Feststellen der Tiefschlafphasen), über einen Beschleunigungssensor die Bewegung bestimmt und - für besonders tiefe Schläfer in wichtigen Fällen - eine kleine Kondensatorentladung abgeben kann.
- Eine Beleuchtungskachel, die über den Blauanteil des Lichts den Melatonin-Spiegel des Benutzers reguliert und seinen Schalfzyklus dem Terminplan anpasst sowie am Morgen langsam durch steigende Helligkeit das Aufwachen induziert. Außerdem könnte die Kachel die Raumhelligkeit messen.
Von der elektrischen Seite her soll die Uhr über ein externes Netzteil mit 17-24 V (etwa über ein ausgedientes Laptop-Netzteil) versorgt werden können, womit dann intern über Schaltwandler die benötigten Spannungen (180 V für die Nixies sowie 15 V, 5 V und 3,3 V für Logik und LEDs) erzeugt werden. Zudem soll die Uhr vollständig auf kurzlebige Elektrolyt-Kondensatoren verzichten.