Scope Clock

Eine Scope Clock nutzt die Braunsche Roehre eines Oszilloskops um die Zeit darzustellen.

Ein Projekt von: Klapauzius, 2013-12-17

Nachdem die MidiBox (vom Gehäuse abgesehen, und die werden nach Aussage von McMartin allgemein ueberbewertet) fertiggestellt ist und die Synthesizer antreibt, habe ich mir vorgenommen mich voll meinem „Uhrenfetisch“ hin zu geben. Der Plan ist eine (oscillo)scope clock zu bauen. Ausloeser war ein RFT EO 213 (Ein Strahl/Zwei Kanal) Oszilloskop das ich (als Geschenk bekommen) schon eine Weile im Keller liegen hatte und mir jetzt beim Aufraeumen in die Haende fiel.

Eine Einfache Umsetzung auf AtMega Basis die direkt an die Eingaenge eines Oszilloskops angeschlossen werden kann gibts von Sparkfun.

• Sparkfun AVR Tube Clock
• Scope Clock Arduino Shield

Dokumente rund um „meine“ Roehre:

• D13-27GH Datasheet
• RFT EO 213 2-Kanal Oszilloskop Schaltplan
• D13-27GH Bilder

Sehr vielversprechend scheinen

• The Tube Clock Database
• Oszilloclock Homepage
• http://electronixandmore.com/projects/scopeclock/index.html
• Cathode corner clock - Manuals
  • eine imo sehr elegante Loesung fuer das "Rasterproblem"

Ungeordnete Sammlung von Links rund um Scopeclocks, kein Anspruch auf Vollstaendig/Sinnhaftigkeit

• http://www.brennecke.org/?page_id=1922
• http://www.dutchtronix.com/ScopeClockH3-1-Enhanced.htm
• http://www.dh2ma.de/Uhren/Meine%20Uhren.html
• http://askjahnfirst.com/dindex.htm?/r5.htm
• http://www.thiem-work.de/
• http://www.jogis-roehrenbude.de/Leserbriefe/Scope-Clock/Scope-Clock.htm#Galerie
• Cathode Corner
• http://nube.org/index.php/ScopeClock#.C2.B5Controller_.2B_D.2FA-Konverter
• http://www.webx.dk/oz2cpu/clock-scope/scope.htm

Semi Offtopic:

• Interessante Sammlung von Schaltplaenen rund um Analoge Signalverarbeitung im Audiobereich

Man beachte die Unterschiede in der Darstellungsqualitaet

Um das (funktionsfaehige) Geraet nicht zerstoeren zu muessen, und weil alles ausser der Bildroehre am Ende im Schrott landen wuerde (was ein bisschen schade waere), habe ich fuer relativ kleines Geld (20 Euro pP) eine Ersatzroehre erstanden. Dabei sind neben der Roehre auch noch der Blechkonus (der Schirm) sowie die passenden Halterungen und der Sockel.

• Kleinanzeige: ersatzroehre-fuer-oszilloskop-rft-eo-213

Das ist wenn man so will quasi ein Schnaeppchen. Eine vergleichbare (neue) Roehre ohne Zubehoer wird auf einschlaegigen Webseiten fuer etwa 90 Euro vertrieben.

• D13-27GH auf askjahnfirst.com

Ein eigenes Konzept muss her. In den letzten Tagen habe ich im Netz einige Scope Clocks eingehender unter die Lupe genommen. Im groben laesst sich die Menge aller Scope Clocks in zwei Lager einteilen.

• Lissajous basiertes Display (wie Cathodecorner, Oszilloclock.com)
  • Vorteil:
    • „Schoene“ Kurvenfuehrung, dadurch Aesthetisch besserer Eindruck. (Wikipedia:Lissajous-Figur
    • wenig CPU Load
    • wenig Speicherbedarf fuer Fonts
  • Nachteile:
    • hoher Elektronischer Aufwand (Analogmultiplikator/Analogmultiplexer/Ringmodulator, etc.),
    • dadurch hohe Kosten, bei Aenderungen u.U. Hardwareanpassung erforderlich.
    • geringe Flexibilitaet bzgl. Fonts.

• Vectorbasierte Systeme (AVR scope clock, etc.)
  • Vorteil:
    • Wenig Hardwareaufwand.
    • Aenderungen koennen in Software geloesst werden (»Flexibilitaet)
    • Fonts koennen beliebig gestaltet werden.
  • Nachteile:
    • bei niedriger Aufloesung Aesthetisch schlechter Eindruck.
    • Aufloesung ist von CPU Leistung (billig) und/bzw. Komplexitaet der Darstellung und der Aufloesung des D/A Wandlers abhaengig.
    • u.U. hoher Speicherbedarf bei hoch aufgeloessten Fonts

Eine Fusion der beiden Systeme ist imo die schoenste Loesung. Das Konzept der reinen Lissajous Figuren scheint mir ueberholt, aktuelle Microcontroller haben deutlich mehr Leistung und Speicher als das in der Cathode Corner Version verwendete, was mehr Platz fuer Vectorfonts und mehr „Prozessorzeit“ fuer die Darstellung bedeutet.

• Blockschaltbild kompletiert
• Nen Berg Elektroteile bestellt, Teile davon in Fernost, mal sehn wie lang das braucht.

Funktionsbeschreibung (grob, ist schon spaet) Die Schaltung stellt drei Moeglichkeiten bereit Informationen „auf den Schirm“ zu bekommen.

• (1) „Circle Generator“ - µC generiert ein Clocksignal das über den aktiven Filter Max7400 in einen sauberen Sinus (X) gewandelt wird. Mit Hilfe eines Allpass Filters wird das Sinussignal um 90° Phasenverschoben (Y). (Hint: Lissajous Figuren bilden einen Kreis wenn das X Signal dem Y SIgnal um 90° Phasenverschoben ist). Um Kreise bzw. Kreisabschnitte in verschiedenen Durchmessern darstellen zu koennen wird das Signal über einen AD633 Analogmultiplizierer gefuehrt. X und Y Signal koennen dabei unabhaengig voneinander beeinflusst werden. Zusätzlich kann ein Offset eingestellt werden.
• (2) „Analog integrator“ - Die Schaltung integriert die Strecke zwischen der letzten und der aktuellen vorgegebenen Position analog. Dadurch verbraucht die Darstellung keine - vom Setzen der (Anfangs und) Zielpunkte abgesehen - keine Prozessorzeit.
• (3) „direct Write“ - X und Y Position werden ueber den DAC direkt eingestellt.

Schaltplan kommt spaeter.