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Digitaluhr mit LED-Großdisplay

Diese Uhr wurde zur Verschönerung des Eingangsbereichs des Chemiegebäudes der Uni Konstanz entwickelt. Sie ist mit 136 cm x 34 cm sehr groß und kann daher auch aus weiter Entfernung noch sehr gut abgelesen werden. Durch Verwendung von diffusen blauen LEDs ist die Uhr ein echter Blickfang. Die Uhr geht durch Nutzung des DCF-Zeitsignals stets sekundengenau. Die Helligkeit des Displays kann entweder manuell auf einen bestimmten Wert gestellt werden oder automatisch über einen Helligkeitssensor dem Umgebungslicht angepasst werden.

Hubersoft Großuhr im Eingangsbereich des Chemiegebäudes

Um die Helligkeit zu regeln, werden die Ziffern per Pulsweitenmodulation gedimmt, d.h., die Leuchtdioden werden 200x pro Sekunde ein- und ausgeschaltet, dabei bestimmt das Tastverhältnis (ein/aus) die durchschnittliche Helligkeit. Es hat sich herausgestellt, dass konstant 15% Helligkeit für den Standort optimal sind, daher wird die automatische Helligkeitsregelung derzeit nicht verwendet. Das Display der Uhr enthält sechs Hubersoft 13-Segment-Module, bestückt mit blau-diffusen Leuchtdioden und zwei Hubersoft Punktleistenmodulen

Tatsächlich enthält das Display keine Uhr, sondern wird von einem Steuergerät in einem Nebenraum mit Daten versorgt. Dieses Konzept hat den Vorteil, dass beim Zeitempfang keine Probleme durch die Magnetfelder der Spannungsregler entstehen und stellt ausserdem einen gewissen Diebstahlschutz der Uhr dar, ohne Steuergerät kann niemand etwas mit dem Display anfangen. Weiterhin können die Einstellungen (z.B. Displayhelligkeit) zentral vorgenommen werden und der DCF-Empfang überwacht werden.

Diese Uhr ist das bisher hardwaretechnisch aufwändigste Projekt von Hubersoft. Allein das Display enthält 1912 blaue Leuchtdioden, 508 Widerstände, 6 Microcontroller, 12 Schaltregler und 28 Transistor-Arrays. In die Platinen mussten 3824 Löcher gebohrt werden, während dem Bau wurden in 9540 Lötstellen über 100g Lötzinn verarbeitet.

Die Großuhr im Eingangsbereich des Chemiegebäudes

Die Betriebsspannung der Uhr beträgt 19-29 Volt bei einer Leistungsaufnahme von ca. 120 Watt unter Volllast. Dieser Wert bezieht sich jedoch auf die Anzeige "88:88:88" und 100% Leuchthelligkeit. Da die Uhr unter normalen Umständen eine echte Uhrzeit anzeigt und momentan mit 15% Helligkeit betrieben wird, beträgt die tatächliche durchschnittliche Leistungsaufnahme insgesamt (mit Steuergerät und Leitungsverlusten) nur ca. 20 Watt. Die LEDs haben unter Volllast eine Lebensdauer von ca. 30000 Stunden, da sie aber im Normalbetrieb nur 15% der Zeit eingeschaltet sind, erhöht sich die Zeit bis zur halben Helligkeit auf 200000 Stunden (knapp 23 Jahre). Die Helligkeit kann dann bei Bedarf nachgeregelt werden.

Die Frontscheibe der Uhr ist innen mit einer transparenten blauen Folie beklebt. Dies ist notwendig, da die verwendeten diffusen LEDs in ausgeschaltetem Zustand milchig weiß aussehen und so optisch stören würden. Durch die Folie gelangt nur der Blauanteil nach aussen, wodurch die ausgeschalteten LEDs praktsich nicht mehr sichtbar sind.

Geöffnete Großuhr während der Bauphase von hinten