TTL-KLOK Elektuur 1974     flag141.jpg English flag001.jpg

De TTL-klok gemaakt in 1974 van een Elektuur ontwerp welke de tijd van de netfrequentie afleid.

TTL = Transistor Transistor Logik

Helaas is door storpulzen op het net (denk ik) is de nauwkeurigheid slecht en is de klok na jaren gebruik in de kast terecht gekomen, omdat we steeds meer nauwkeurigheid van een klok verwachten.

Nu 2013 na 39 jaar heb ik hem weer eens nieuw leven ingeblazen, door de klok frequentie zelf te genereren met een Micro-Prosessor waar een eigen geschreven tijd programma in draait. Omdat deze klok alleen maar vooruit gezet kan worden en dus bij de wintertijd 1 uur terug moet, is dus gelijk aan 23 uur vooruit en dat kan je makkelijk programeren. Aan de achterkant heb ik nu 2 druk schakelaars, de 1 voor 23 uur vooruit en 1 voor 1 uur vooruit. 23 uur vooruit duurd ongeveer 8 seconden en 1 uur vooruit duurd ongeveer 4 seconden. De prosessor loopt op een kristal van 4 Mhz.
De oude gelijk zet regeling met 50 Hz en 1 Hz is in stand gebleven (zijkant druk en draai-schakelaar)
Nu loopt de klok al weer  4 maanden en is de tijd afwijking ongeveer 5 seconden per maand, vergeleken met de 
atoomklok van Frankfurt.

 

P1010007.jpg

de klok op tafel in de zolder hobby shop.

p1010001.jpg

de klok open aan de achterzijde, midden in de "Elektuur"print. <klik

P1010002.jpg

de schakeling zit rechts boven in de hoek op een steuntje geschroeft.
Micro processor is een 12F629 met 4 Mhz kristal.

P1010005.jpg

de druk schakelaars voor Winter en Zomer-tijd

P1010011.jpg

Boven de test en ontwikkeling op het "breadbord"

Onder het schema waar de seconden display niet gemaakt is vanwege de rust.

2013snap002690.jpg

 

Beschijving: boven

schema1sec.jpg

 

Download  Hex code, boven plaatje, Asm en PicBasic  programma  <== klik hex code zonder met 50Hz set-clock

 

Als Display heb ik losse rode 5mm leds gebruikt die op de volgende manier aan elkaar geknoopt zijn.

3 aan elkaar in serie, met 2 extra transistoren voor een betere weergave van de 6 en de 9 (a en d sigment), wat je
ook kunt bereiken zonder  de 2 transistoren met het wat nieuwere IC  SN47LS247 ipv de 7447. DP led vervangen voor 2 leds in serie die als scheiding tussen de uren en minuten in staan. Dit display zonder weerstanden met 3 leds in serie gaat alleen met 5 mm Rode Leds. Dat heeft te maken met de spanningsval over de leds, ook branden deze leds niet op volle "kracht" maar iets minder helder, wat heel prettig is voor in de slaap kamer s'nachts en het komt de levens duur zeker ten goede. Mijn leds hebben er al zeker 20 jaar kontinu op zitten.

2014  (jaar van het paard in China)

De nieuwste "chinese" led branden zwakker heb ik nu gemerkt tijdens het maken van een nieuwe klok. Ze kosten erg weinig, ik betaalde nu $2.00 de 100Pcs LED DIFFUSED F5 5MM RED COLOR RED LIGHT Super Bright Bulb Lamp L1 op de E-bay (<= klik)  met free-shipping.
Maar omdat de 74LS247 een open collector is met een maxium van 15 volt kan je dus de spanning van alleen de leds iets hoger zetten. Na wat testen ben ik gekomen op minimaal 5.8 Volt en maximaal 6.5 volt en daarbij is de stroom per sigment 3 - 8 mA, wat ook een stuk minder is dan het orginele ontwerp van 18 mA/sigment. Hier wordt dus sterk op energie bespaard!   170mA ipv 500mA en dat dag en nacht is ongeveer 14 Kw = €3.60 per jaar besparing.  Onze klok staat op de kast (hoog) in de slaapkamer zodat wij s´nachts de tijd kunnen zien zonder dat de kamer storend verlicht wordt, wat wel het geval was met een gekochte "Big Led Klok" met blauwe displays en die na 3 jaar weer kapot was.(zie plaatje hieronder)

 slechte klok kwalitijd buiten garantie kapot een miskoop en afrader dus!

 

 

ledsdisplay.jpg

 

ledsdisplay2.jpg                                 Zo dus met de nieuwe Chinese energie zuinige leds

2013snap003140.jpg

 2013snap003142.jpg

 

 De voeding voor (nieuwste zuinige leds):

Van 230 volt naar 12 volt met een goedkope adapter 2 ampere van de E-bay (3 dollar)  dan de 5 volt en (5.3 - 6.3volt)  wordt gemaakt door 2 spanningsregelaars t.w. een LM7805 voor de 5 volt en een LM 317T voor de 5.3 volt. (R1= 330 en R2+R7= 1110 ohm)  voor 3 standen helderheid 2 weerstanden van 100 ohm in serie met een keuze jumper-blok J1. Input aan J2 kan ook wisselstroom zijn van 9 Volt 2 Ampere trafo, alle 2 heb ik getest en werkt. Koel-plaatjes zijn noodzakelijk op beide regelaars 60 x 60 mm is het minium, de LM317T is dan 30 graden Celsius max. Bij 5.8 V loopt er 2.2 mA per sigment door de ledjes en bij 6.3 V 4.8 mA. Dus maximaal is de stroom 10 mA per sigment kleiner dan het oude ontwerp x 25 sigmenten die kunnen branden is dat 250 mA besparing. Daar ik hem op 5.8V heb staan is dat 15.8 x 25 = 395 mA minder. Gemeten op led spanning stand 5.8 Volt bij een voeding van 12 Volt een totaal verbruik van 280 mA  klok op 20.00 uur (23 sigmenten aan) komt overeen met 3.4 Watt en 4.2 Watt op 6.3 Volt ledspanning.

 

 2013snap003774.jpg

 

 De nieuwste versie van de TTL-klok: (in jaar 2014)

Na 40 jaar maak ik een zelfde klok met wat nieuwere lage stroom komponenten, ook weer zonder seconden display maar wel met een micro-processor voor de tijd en instelling met de TTL chips in LS (low power / schotty) uitvoering en de ledstroom per sigment op 4.8 mA in hoogste stand (6.3 V). De oude 7413 smith-trigger chip is zo goed als niet meer leverbaar, dus de tijd-instelling komt kompleet uit de micro-processor. (zie tekening) en dat is ook de reden voor de nand poort T1 en T2 die voorheen met een 1/2 7413 (IC8) werd gemaakt. IC1 is vervangen door een 74LS90 die telt van 0 t/m 2 en dan bij de overgang naar de 24 zowel IC1 en IC2 op nul zet via de reset ingangen 2 en 3.
Simulatie film (multisim) van het 24 uurs deel klok in flv
 formaat (5mb voor VLC mediaplayer) <-- klik
IC2 telt van 0 - 9 tot dat IC1 op 2 staat dan telt IC2 tot 3 en bij de overgang naar 4 zich zelf reset (IC2 c=1 en IC1 b=1), gelijk met IC1. (IC1 en IC2 beide ingangen 2 + 3 zijn dan 1  = hoog.) Uiteraard wordt de eerste nul onderdrukt via de 5 ingang van de 74LS247 ripple-blanking.
Omdat er geen power-on reset is kunnen de tellers op een ongedefineerde stand staan bij power-on en door even op de knop "Wintertijd +23 uur" te drukken komen alle tellers goed te staan om de klok gelijk te zetten met de huidige tijd.

 

TTL klok logik 4 pic.jpg

 

 De transistoren T1 en T2 vervangen een 1/2 7413 chip omdat er geen poort over was en ik geen andere chip ervoor wilde gebruiken, welke alleen voor het zetten van de klok nodig is met S2 en S3. De tellers 74LS90 zijn op de E-Bay te koop 10 stuks voor $5.70 is ongeveer €4.35 incl. verzendkosten vanuit China.(6 x nodig) Display driver 74LS247 op de E-Bay $2.00 p/s of 10 voor $8.00 (4 nodig).

Een print heb ik hier niet voor gemaakt, ik maak het op gaatjes bord en dan bedraden met een bedradingspen voor prototypen. Zie conrad Bestelnr.: 532630 - 89

2013snap003682.jpg

2013snap003688.jpg

10 gaatjes bordjes (5x7cm) voor €1.50 op de e-bay

10pc 7x9 cm DIY Prototype Paper PCB Panel Universal Board $3.10 = €2.50

      Klik hier voor een beschrijving van de pen voor hem zelf te maken.

 

Een plaatje dun materiaal (aluminium, printplaat of plastik) kan je zwart spuiten voor de klok-leds in te monteren. Ik heb enkelzijde printplaat genomen en de koper-zijde zwart gespoten.

Mijn nieuwe klok is 11 x 23 cm met 8 cm hoge led sigmenten welke op 15 meter nog uitstekend af te lezen is.

2013snap003684.jpg

p1010007z.jpg

 De CNC boor code kunt u hier downloaden

p1010012.jpg
Achterzijde    - midden de power en clock PIC en 2 koelplaten  -  rechts, tellers minuten drivers  -  links, uren tellers en drivers

 

p10100011.jpg

Je ziet dat ik de sigmenten op stukjes vero-bord heb gemonteerd, makkelijk te vervangen en geen hele grote vero-print borden nodig heb, de ledjes zijn toch ook per 3 in serie aangestuurd.

 

ACHTER KANT KASTJE   aluminium 1 cm verdiept, rechter zijde een info kaartje ingeschoven

img_0347k.jpg

Img_0349k.jpg

 Kastje van zwart perspex met een rode heldere voorkant.

 

 Download  Hex code, met een 12F683, Asm en PicBasic  programma  <== klik hex code met 50Hz set-clock

 

schema 1sec50.jpg

 

 Het verschil tussen een 12F629 en een 12F683  is alleen het geheugen nl. 1k of 2k voor je programma, je kan hier dus beide gebruiken daar de hex code niet groter dan 1K is, maar de 12F683 is beter en goedkoper te verkrijgen (70-80 cent op de e-bay.com per stuk).

 

.

Kosten plaatje voor deze klok:

6 x 74LS90         e-bay              4.80
4 x 74LS247       e-bay              5.00 
1 x 74LS00                               0.40
1 x 12F683                               0.80
86 LED Rood  100 pcs  e-bay   1.80
11 x Chipvoetjes                       2.00
1 x 4Mhz kristal                        0.40
4 x 0.1 uF                                 0.40
2 x 22 pF                                  0.24
1 x 47 uF                                  0.10
3 x druk schakelaar                   1.20
5 x gaatjesboard   e-bay            0.75
3 x Weerstand                          0.09
2 x 2N3904    transistor            0.20
 --------------------------------------
                                             € 18.18

Power supply  5 en 5.8 Volt 1A

Trafo 230-9V 2A       baco-army goods       2.00  of
12v 2A net-adapter e-bay $3.00    
Diode brug  2A                                           0.35
1 x 7805                                                     0.25
1 x LM317T                                               0.35
3 x aansluit blokje 2 gats    e-bay                 0.30
8 x weerstand                                             0.24
3 x 0.1 uF    50 volt                                    0.30
2 x 470 uF 25 Volt                                     0.30
1 x 2200 uF  40 Volt                                  0.60
---------------------------------------------------
                                                                 €4.69



 


Niet berekend:

Stuk koel plaat aluminium 12 cm x 6 cm x 2 mm
Stuk aluminium gaatjes plaat voor de achterkant 24 cm x 11.5 cm
Soldeer
Draad
Boutjes
Moertjes en afstand busjes
2 x schakelaar wissel, t.b.v. helderheid instelling
1 x zekering-houder
Frontplaat voor de ledjes in te boren
Stekker 230v met 1.50 meter snoer t.b.v. trafo  (uit. recycle bak)
2 x 5 mm groene Led t.b.v. +5 en +5.x spanning indicatie
1 x 3mm rode Led sec puls indicatie
Het uiteindelijke kastje voor de TTL-Klok  met doorzichtig front (12 euro incl. zagen en lijm bij http://www.ru58.nl/ )
Tijd,  mijn tijd

 

 

Ter vergelijk    Prijzen 1975  in NL guldens:

2013snap003736.jpg

2013snap003734.jpg

2013snap003732.jpg

TRANSISTORS

2013snap003730.jpg

2013snap003728.jpg

2013snap003740.jpg

 

 

 

 

pagina teller, page counter, seite zähler