HKW Elektronik GmbH Mikrocontroller Modul MCM-Radio

HKW Elektronik GmbH
Mikrocontroller Modul MCM-Radio
Das Mikrocontrollermodul MCM-Radio ist zum Aufbau von Weckradios mit LED-Anzeige konzipiert. Es realisiert
in Verbindung mit einem Empfangsmodul und einer Antenne eine Funkschaltuhr für Radios. Optional ist das
Empfangsprotokoll für MSF (England) oder DCF (Deutschland) einstellbar. Für MSF werden die Anschlüsse X1
und X6 miteinander verbunden.
Abmessungen
Die Anschlußpunkte Y1 bis Y11 befinden sich auf der Rückseite des
Anschlußkammes.
Anschlußbelegung:
X1 - - Y1 - GND
X2 - Weckausg. Y2 - VDD
X3 - S7/AlTiBu Y3 - DCF
X4 - S7/AlTiRa Y4 - S3/S6
X5 - S7/Ein Y5 - S2/S5
X6 - - Y6 - /CLOCK/S1
X7 - /VDR Y7 - S4
X8 - S1/S2/S3 Y8 - Radio ein
X9 - /DATA/S5/S6 Y9 - Musik ein
X10 - Testpkt.1 Y10 - -
X11 - GND Y11 - -
Technische Daten (für V DD =3,0V)
Symbol minimal typisch maximal Einheit
Stromaufnahme (integriert)
I DD 15 20 50 µA
- bei Funkempfang
0,5 0,7 1 mA
Betriebsspannung V DD 2,4 3,0 3,6 V
Ausgangsstrom high (V OH =2,4V) I OH 0,8 1,3 mA
Ausgangsstrom low (V OL =0,6V) I OL 1,5 2,4 mA
Eingangsspannung high V IH 0,8V DD V DD V
Eingangsspannung low V IL V SS 0,2V DD V
Eingangsstrom low * I IL -0,8 -1,6 -3 µA
Eingangsstrom low ** I IL -6 -13 -20 µA
Eingangsstrom high I IH 20 300 nA
Arbeitstemperatur T A -20 80 °C
Lagertemperatur T L -40 125 °C
* für Anschlußpunkte: X3 . . . X10, Y7 . . . Y11
** für Anschlußpunkte: X1,X2,Y3 . . . Y6
Bestellbezeichnung: MCM-Radio - Art.-Nr.: FBD08000

Applikation zum MCM Radio
Funkgesteuerte Radioschaltuhr mit LED-Anzeige für DCF
Die funkgesteuerte Radioschaltuhr ist mit dem Mikrocontrollermodul MCM Radio als Steuerung und einer
Empfangseinheit, bestehend aus Empfangsmodul und Antenne aufgebaut. Diese Radioschaltuhr kann die
Funksignale des deutschen Senders DCF77 und optional die des englischen Senders MSF empfangen und
auswerten.
Anzeigen
Der Controller ist so konzipiert, daß er sowohl eine 4-Digit-Anzeige, als auch eine 6-Digit-LED-Anzeige mit
Symbolen ansteuern kann.
4-Digit-Anzeige
Stunde, Minute
Alarmzeit, Datum
Sondersymbole:
Alarm
Funkempfang
6-Digit-Anzeige
Stunde, Minute, Sekunde
Datum
Alarmzeit
Timerzeit
Sondersymbole:
Alarm
Funkempfang
Segmentzuordnung
Symbolbedeutung
FU - Funkempfang
AL - Alarm
P1 - Datumspunkt
P2 - Datumspunkt
DP - Uhrzeitpunkt
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Bedienelemente
Schiebeschalter
Der Schiebeschalter hat vier Schaltstellungen:
Radio Aus:
Radio Ein:
Alarm/Timer/Radio:
Alarm/Timer/Buzzer:
Das Radio ist abgeschaltet, Alarm ist ebenfalls abgeschaltet.
Das Radio ist eingeschaltet.
Bei Erreichen der Alarmzeit schaltet sich das Radio für 59 Minuten ein.
Mit der Timertaste läßt sich das Radio für eine vorwählbare Zeit einschalten.
Bei Alarm wird eine Wecktonfolge (2048 Hz) über den Radiolautsprecher abgegeben.
Ein Einschalten mit der Timertaste ist ebenfalls möglich.
Ein Umstellen des Schalters auf „Radio Aus“ bewirkt neben dem Abschalten des Radios immer auch das
Abschalten eines möglicherweise gerade aktiven Alarms oder Timer-Zustandes.
Tasten
Die Bedienung des Weckradios lehnt sich an übliche Bedienabläufe an, damit das Gerät ohne zusätzliche
Bedienungsanleitung gehandhabt werden kann.
S1 „ + “ Bei gleichzeitigem Drücken der Taste S3 „Alarm“, verstellen der Alarmzeit nach plus;
Datumsanzeige
S2 „ - “ Bei gleichzeitigem Drücken der Taste S3 „Alarm“, verstellen der Alarmzeit nach minus
Datumsanzeige
S3 „ Alarm “ Anzeige und verstellen der Alarmzeit
S4 „ Timer “ Anzeige verstellen, starten des Sleeptimers und Einschalten des Radios.
S5 „ Snooze “ Unterbrechen des Weckens für 5 Minuten.
S6 „ Time “ Bei gleichzeitigem Drücken der Taste „ + “ bzw. „ - “ , einstellen der Uhrzeit.
Funktionsbeschreibung
Funkempfang
Das Symbol Funkempfang ist eingeschaltet, wenn die Uhr auf das Funksignal synchronisiert ist. Während eines
Synchronisationsversuches blinkt das Funksymbol.
Der Funkturm wird ganz abgeschaltet, wenn über 24 Stunden kein Emfpang des Zeitzeichensenders möglich war.
In diesem Fall kann die Uhr mit der Taste S6 „ Uhrzeit “ gestellt werden.
Die Darstellung des ersten Funkempfangs auf dem Display erfolgt so, daß die Qualität des Empfangs ablesbar ist.
So ist erkennbar, ob eventuell die Antenne zu drehen ist.
Betriebsarten
Die Betriebsarten werden mit einem Schiebeschalter eingestellt. Der Schiebeschalter hat folgende Stellungen:
Off - Das Radio ist abgeschaltet. Alarm ist ebenfalls abgeschaltet.
On - Das Radio ist eingeschaltet.
Alarm/Timer/Radio - Bei Alarm schaltet sich das Radio für 59 Minuten ein. Mit der Timertaste läßt sich
das Radio für eine vorwählbare Zeit einschalten.
Alarm/Timer/Buzzer - Bei Alarm wird eine Wecktonfolge (2048Hz) über den Radiolautsprecher
abgegeben. Ein Einschalten mit der Timertaste ist ebenfalls möglich.
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Einstellen und Anzeigen
Alarm:
Timer:
Snooze:
Die Alarmzeit wird mit dem Betätigen der Taste S3 „ Alarm “ angezeigt.
Bei gleichzeitigem Betätigen der Taste „Alarm“ und der Taste „+“ bzw. der Taste „-“ wird die
Alarmzeit eingestellt.
Bei längerem Drücken beschleunigt sich die Einstellung.
Das Abstellen des Alarms erfolgt durch Drücken der Taste „Alarm“
In den Schalterstellungen „Alarm/Timer/Radio“ bzw. „Alarm/Timer/Buzzer“ wird mit Betätigen
der Taste S4 „Timer“ die voreingestellte Timerzeit 59 Minuten angezeigt. Bei gleichzeitigem
Betätigen der Taste S4 „Timer“ mit der Taste „+“ bzw. der Taste „-“ kann die Timerzeit zwischen
1Minute und 1 Stunde und 59 Minuten verstellt werden.
Mit dem Loslassen der Taste „Timer“ wird das Radio für die eingestellte Zeit eingeschaltet.Durch
nochmaliges Drücken der Taste „Timer“ kann das Radio vorzeitig abgeschaltet werden.
Mit dem Betätigen der Taste S5 „Snooze“ wird der Weckvorgang für ca. 5 Minuten unterbrochen.
Einstellen der Uhrzeit:
Bei Verwendung des Radioschaltuhrmoduls ohne Funkempfang bzw. mit zeitweise gestörtem Funkempfang kann
nach Einschalten des Uhrenmoduls die Uhrzeit manuell eingestellt werden.
Die Einstellung der Uhrzeit erfolgt mit dem gleichzeitigen Drücken der Taste „Uhrzeit“ und einer der Tasten „+“
bzw. „-“.
Einbaubedingungen
Mechanische Einbaubedingungen
Die Antenne ist in dem Gehäuse des Radios horizontal anzuordnen. Um eine Empfangsempfindlichkeit von
100µV/m zu erreichen, ist die Einbaustelle in ausreichendem Abstand von Metallteilen und von störenden
elektronischen Teilen zu wählen.
Elektrische Anschlußbedingungen
Die Radioschaltuhr hat eine integrierte Stromaufnahme von ca. 30 µA. Bei eingeschaltetem Empfänger beträgt die
maximale Stromaufnahme ca. 2 mA. Der Versorgungsspannungsbereich geht von 2,2V bis 3,3V .
Die Spannungsversorgung der Anzeige ist abhängig von der Kundenapplikation.
Zur Steuerung eines Radios werden drei Anschlüsse zur Verfügung gestellt.
1. Einschalten des Radios offener Kollektor eines npn-Transistors, dessen Emitter an Masse liegt
Transistor durchgesteuert: Radio aus
Transistor gesperrt:
Radio ein
2. Stummschalten des Radios zum Einspeisen eines Wecktons in den NF-Signalweg;
offener Kollektor eines npn-Transistors, dessen Emitter an Masse liegt.
Transistor durchgesteuert: Radio stummgeschaltet
Transistor gesperrt:
Radio nicht stummgeschaltet
3. Wecksignalausgang Das Wecksignal wird an diesem Ausgang vom Mikrocontroller über einen 100nF-
Kondensator zur Verfügung gestellt. Der Innenwiderstand ist kleiner als 1000 Ohm.
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Schaltpläne
Schaltplan der Radioschaltuhr
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Schaltplan der LED Anzeige
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Zuordnung der gesendeten Bits zu den Segmenten der Digits, den Sondersymbolen
und den Schaltkreisausgängen
Symbol
Bit-Nr. Digit Segment
IC-Ausgang
Symbol
Bit-Nr. Digit Segment
IC-Ausgang
1 6 B 3/23 25 3 B 2/ 8
2 6 A 3/24 26 3 A 2/ 9
3 6 F 3/ 1 27 3 F 2/10
4 6 G 3/ 2 28 3 G 2/11
5 6 C 3/ 3 29 3 C 2/12
6 6 E 3/ 4 30 3 E 2/13
7 6 D 3/ 5 31 3 D 2/14
8 nicht verwendet 32 DP 2/15
9 5 B 3/ 8 33 2 B 1/23
10 5 A 3/ 9 34 2 A 1/24
11 5 F 3/10 35 2 F 1/ 1
12 5 G 3/11 36 2 G 1/ 2
13 5 C 3/12 37 2 C 1/ 3
14 5 E 3/ 1 38 2 E 1/ 4
15 5 D 3/14 39 2 D 1/ 5
16 P2 3/15 40 FU 1/ 6
17 4 B 2/23 41 1 B 1/ 8
18 4 A 2/24 42 1 A 1/ 9
19 4 F 2/ 1 43 1 F 1/10
20 4 G 2/ 2 44 1 G 1/11
21 4 C 2/ 3 45 1 C 1/12
22 4 E 2/ 4 46 1 E 1/13
23 4 D 2/ 5 47 1 D 1/14
24 P1 2/ 6 48 AL 1/15
Impulsschema der Datenübertragung zur LED-Ansteuerung
t
A = 6,7µs
t B = 27 µs
t C = 29 µs
t D = 25 µs
Alle Zeiten können sich proportional zueinander um +/- 50 % ändern.
Verwendete Baugruppen und Module
MCM-Radio
EM1 DCF
Antenne DCF 10x60/60
Art.-Nr.: FBD08000
Art.-Nr.: FBD01010
Art.-Nr.: FTD02010
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