Computergesteuerte Uhr mit TMS 1122

Wir schreiben das Jahr 1982. Allgemein boomten die ersten Projekte mit kleinen Microprozessoren. Selbstgebaute Computer oder auch Singlechip-Prozessoren waren auf dem Vormarsch in Bastlerbereich. Die bis dahin von mir gebauten Strom und Spannungsteuerungen, Verstärker, Decoder usw. waren allesamt analoge Schaltungstechnik. Nun wollte ich auch ein wenig mit Digitaltechnik zu tun haben. Nach etlichen Spielereien mit Gattern und Logik sollte es ein sinnvolles Stück Arbeit werden.
So fiel mir ein Single-Chip-Prozessor von Texas Instruments in die Hände. Ein Prozessor der TMS1000-Familie. Das ist ein 4bit Microcontroller, der 1974 eingeführt wurde. Die Besonderheit daran war, dass er sowohl den Prozessor als auch den ROM enthielt. So gab es diesen Prozessor für unterschiedliche Anwendungen. Der TMS1000 NL 3228 enthielt beispielsweise einen Türgong mit 14 verschiedenen Melodien. Dazu unter Meldiegong mehr.
Die Reihe TMS1100 enthielt zusätzlich neben dem ROM auch RAM und eröffnete erste Wege zum programmieren. Der TMS1100 NL 1122 war damit eine programmierbare Uhr.

Ein schwieriges Thema war zu Zeiten der DDR die Beschaffung der passenden Peripheriebausteine. 15 Volt Betriebsspannung für den TMS waren für die verfügbaren TTL-Bausteine einfach zu viel. Daher mussten im ersten Schritt die Pegel jeweils umgesetzt werden. Das machte die Schaltung doch etwas aufwändiger als vom Hersteller vorgegeben. Demzufolge war dann das Innenleben der Uhr auch etwas fülliger.

Da aber die Tastatur und das Display ohnehin viel Platz beanspruchen, gab es dahinter also genügend Platz.

Auf den Bildern nicht zu sehen - links innen gehören noch zwei Akkupacks hinein, sie puffern Stromausfälle. Bei Stromausfall vergisst der TMS 1000 einfach alles.

Diese Uhr funktioniert auch im Jahre 2017 immer noch einwandfrei. Inzwischen wird sie von meinem Jüngsten an seinem Computerplatz genutzt. Ich habe ihr zwei schaltbare Steckdosen, einen Wecker und einen potentialfreien Steuerausgang eingebaut.

Alles zur Uhr - also Anleitung, Datenblätter, Schaltpläne und Platinenlayouts, alles aus dem Entwicklungsjahr - liegt unter Download

2. Teil (1991)


Irgendwann kam die Wende und damit auch der Zugang zu den CMOS-Chips. Da noch ein TMS herumlag, habe ich die Uhr noch einmal aufgebaut. Diesmal jedoch etwas zweckoptimierter. Da die Uhr komplett in CMOS aufgebaut ist, genügt nun ein 9 Volt Akku zur Notstromversorgung. Im Falle des Stromausfalls geht bei dieser Uhr nur noch die stromintensive Anzeige aus. Selbstverständlich hat auch dieser Akku einen eigene Akkulademanager.

Als Zeitbasis musste ein billiger Wecker aus DDR-Produktion herhalten. Günstiger kann man eine gut funktionierende Zeitbasis nicht bekommen, außer man nutzt die Netzfrequenz.
Auch diese Uhr hat einen Wecker und schaltbare Steckdosen.