Die Quarzwecker-Alarmanlage

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Annika ist ihr Quarzwecker auf den Boden gefallen und in alle Einzelteile zersprungen. Die Reparatur erwies sich als unmöglich. Sie hat dann die einzig richtige Entscheidung getroffen, alles in eine Tüte gepackt und ihrem Onkel mitgebracht. Zum Basteln.

So ein Quarzwecker ist eine feine Sache. Auf der Platine ist ein Quarzoszillator mit Teiler in stromsparender CMOS-Technik, ein dynamischer Minilautsprecher und auch alles andere, was man für eine Hi-Tech-Alarmanlage braucht. Interessant ist die Ansteuerung des Antriebsmotors. Er erhält in einer Sekunde einen negativen und in der nächsten einen positiven Impuls. Da könnte man doch zwei LEDs anschließen! Ob die Schaltung wohl ein oder zwei Völtchen mehr verträgt? Sie verträgt.

Für den Umbau wurde ein Draht der Motorspule durchtrennt. Dann wurden zwei LEDs antiparallel zusammengeschaltet und mit einem gemeinsamen Vorwiderstand von 68 Ohm an die Spulenanschlüsse gelötet. Das ganze wurde an zwei Batterien mit zusammen 3 Volt angeschlossen und blitzt jetzt immer abwechselnd rot und grün. Das ist schon mal ziemlich abschreckend für Diebe, Einbrecher und sonstige Ganoven.

Ein kleiner Federkontakt ist normalerweise geschlossen und löst den Weckton aus. Durch Einschieben eines isolierenden Gegenstands (Stundenzeiger, abgekniffen) stellt man ihn ruhig. Am Ende ist ein Faden angeknotet, der irgendwo unauffällig verlegt wird. Zieht jemand versehentlich am Faden, geht der Alarm los. Und zwar lauter als der Wecker mal war, weil jetzt mehr Spannung anliegt.

Ach übrigens, wenn man zufällig keine Alarmanlage braucht: Am Pin 4 des ICs steht laufend ein Rechtecksignal mit knapp 1 kHz an. Man kann die Schaltung im Labor also als Signalgenerator einsetzen, dann reicht auch eine Batterie mit 1,5 V. Außerdem lässt sich das IC natürlich auch als Zeitbasis für einen Frequenzmesser verwenden. Allerdings muss dann ein Pegelwandler zwischen 1,5 V und 5 V gebaut werden, sonst lassen sich z.B. 40xx-ICs nicht ansteuern. Eine weitere Erhöhung der Betriebsspannung des Uhrenbausteins ist nicht ratsam, weil dann wahrscheinlich der Quarz zerspringt.

Auch ein kleiner Irrtum
wirft ein großes Projekt um.
(Dietrich Drahtlos)


Nachtrag: Die genaue Frequenz

Bernhard Schriefer weist darauf hin, dass der Quarz üblicherweise genau 32768 Hz (2 hoch 15) hat und sich mit einfachen Teilern dann auf 1Hz (Sekundenzeiger) herunterteilen lässt. Also wird am Pin 4 wahrscheinlich genau 1024 Hz anliegen.

- Das kann so sein, ich hatte nur mit dem Oszilloskop gemessen. Leider kann ich nicht nachmessen, weil Annika den umgebauten Wecker zurückbekommen hat. Möglich ist aber auch, dass das IC tatsächlich eine etwas komplexere Elektronik als nur binäre Teiler enthält.


Nachtrag : Motorsteuerung

Bodo Henne schrieb: Bei der Reparatur eines Weckers vertauschte ich versehentlich die Anschlüsse der Motorspule. Die Uhr lief daraufhin RÜCKWERTS. Das ist doch auch eine nette Anwendung. Beim erneuten Umlöten riss mir der CU-Lackdraht an der Spule. Ok, der Wecker war zum Basteln frei gegeben. Ich dachte mir, wenn das Teil eine Led treiben kann, so kann es auch einen Motor treiben. Gesagt getan, da ich nur noch Motoren aus Kassettenradios hatte, kamen diese zum Einsatz. Diese Motoren laufen sonst wohl mit 3-6 V. Aber ein Test mit 1,5 V zeigte, dass es auch damit geht.

Zum Aufbau: Der Uhrenchip, 2 Akkus (1,4 V) und ein kleiner Motor wurde in eine 3 cm dicke Holzscheibe eingebaut. Mit einer Oberfräse wurde der Platz im Holz geschaffen. Der Motor kam so in die Mitte, dass die Achse einen Zentimeter heraus ragt. Alles wurde beschaltet. Und es geht, im Halbsekundentakt zuckt der Motor hin und her. Nun wurde auf die Achse eine kleine Figur aus Hohlplast (wegen dem Gewicht, Motorleistung) gesteckt. Diese Figur "tanzt" nun mit etwa 80 Grad Ausschlag. Nun wurde noch alles mit weiteren Figuren versehen. Des weiteren wurde eine Armbanduhr geschlachtet und zu einer Miniturmuhr umverbaut und als Modell ebenfalls auf der Holzscheibe positioniert. Versorgt wird diese Uhr über einen der zwei Akkus. Das ganze sieht nun wie eine Spieldose aus alten Zeiten aus. Meine Kollegen erfreuen sich jeden Tag an diesem Spielzeug.


Ewiger Blinker mit 32kHz-Quarz  von Heinz D.

In den vergangenen Jahren habe ich immer mal wieder einen Quarz-Wecker für 1€ gekauft, wenn ich mal schnell einen 32kHz-Quarz, einen Buzzer oder... brauchte. Ich wusste, dass die Wecker-Platinchen mit Motor ~50uA verbrauchen. Ein belasteter Motor-Ausgang sollte dann mit ~25uA zufrieden sein. Hinzu kommt noch der Ladestrom für den 100uF mit etwa 1,5V / 10k / 2 = <75uA, durch die 2s-Intervalle noch deutlich weniger (/2). Die Blitze erscheinen etwas heller, als beim ELO-Flasher mit 2 Ausgängen, B3+B4, das kann an einem kleineren Ri liegen. Mit frischen Batterien folgt nun ein Langzeitversuch. Eine 2000mAh-Batterie sollte ~4 Jahre (4a*8766h*~60uA=2100mAh) halten?

Es gibt auch Wecker mit positiv gerichteten Impulsen, dann muss alles anders herum geschaltet werden! Wenn der Verbrauch nicht die erste Rolle spielt, kann an dem zweiten Motoranschluss eine andersfarbige Led einen hübschen Wechselblinker bilden. Übrigens, bei 3V rauchen die Chips für gewöhnlich ab.

Bascom-Quelltext für den ELO-Flasher mit zwei Ausgängen:

'ATtiny13/Sparrow - Ewiger Blinker
'
'PB3/4 -> 100uF -\
'Vcc ---> 10k ---+
'Gnd ---> Led ---/
'Mosi/Miso/Sck/Reset -> frei
'-------------------------------------------------------------------------------
'$PROG &HFF,&H2A,&HFF,&H00' generated. Take care that the chip supports all fuse bytes.
$regfile = "attiny13.dat"
$crystal = 1200000
$hwstack = 32 '32 Ret+Reti * 2
$swstack = 8 ' 8 local parameter * 2
$framesize = 16 '16 max. local parameter
'$programmer = 19

Ddrb = &B11000
Config Watchdog = 2048 '1024 ~1s, 2048 ~2s, 4096 ~4,1s, 8192 ~8,2s
Start Watchdog

Portb = &B11000 'B3+B4 on
Waitms 10
Portb = 0 'B3+B4 off
Powerdown
End


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