Czy pamiętasz, drogi Czytelniku, panele sterujące pierwszych maszyn obliczeniowych? Dzisiaj można je zobaczyć wyłącznie na filmach, lecz nadal przyciągają wzrok. Długie rzędy żarówek, które migały na pozór chaotycznie – pasjonatowi elektroniki nie może oderwać wzroku od tego widoku. Ten zegar, zwłaszcza w zestawieniu z resztą podobnych mu układów, stworzy w pokoju namiastkę wrażenia z dawnych lat.
Został on zrealizowany na mikrokontrolerze ATmega48. Nie ma tu zewnętrznego zegara czasu rzeczywistego (RTC), co obniża cenę urządzenia. Po zaniku zasilania, odliczanie jest podtrzymywane bateryjnie, a diody wyłączane.
Do wykrycia zasilania z zewnętrznego zasilacza służy obwód z tranzystorem T1. Jeżeli na zaciskach złącza J1 występuje napięcie, to otwiera się dioda D1, zatyka D2 i tranzystor wchodzi w stan nasycenia – wejście PC0 jest wyzerowane. Po zaniku zasilania, napięcie na kondensatorach filtrujących spada. Jednocześnie zatyka się D1 i otwiera D2. Zastosowane diody Schottky mają prąd wsteczny na tyle duży, że jest on w stanie otworzyć wprowadzić T1 w stan nasycenia. Z tego powodu dodano rezystor R1, który odprowadza ten prąd do masy i nie pozwala na wystąpienie takiej sytuacji. Użycie diod Schottky było jednak konieczne ze względu na niski spadek napięcia w kierunku przewodzenia.
Wyświetlanie aktualnej liczby godzin, minut i sekund zostało zrealizowane na trzech linijkach diod świecących. Sterowane są multipleksowo, co ogranicza pobór prądu oraz zmniejsza liczbę używanych wyprowadzeń mikrokontrolera.
Wyświetlanie odbywa się wyłącznie w systemie 24-ro godzinnym. Do wyświetlenia godzin i minut potrzebne było 6 diod, a godzin 5 diod. W naturalnym kodzie binarnym, który został użyty do zakodowania wyświetlanych informacji, odpowiada to możliwym wskazaniom, odpowiednio, 0…63 i 0…31. Część sekwencji pozostanie niewykorzystana. Sposób odczytu zostanie opisany dalej.
Wykorzystany mikrokontroler może pracować przy napięciu zasilania nie niższym niż 1,8 V, co jest dużą przewagą w porównaniu do starszej wersji tego układu, czyli ATmega8. Nawet niskonapięciowa wersja ATmega8L nie gwarantuje poprawnej pracy przy napięciu niższym niż 2,7 V, co przy zasilaniu napięciem 3 V jest niedopuszczalne. Ponadto, ATmega48 pobiera mniejszy prąd. Częstotliwość sygnału zegara jest stabilizowana rezonatorem kwarcowym 4 MHz, który jednocześnie stanowi wzorzec do odmierzania czasu.
Ustawianie aktualnej godziny i minuty odbywa się przyciskami, odpowiednio, SW2 i SW1. Sekundnik zeruje się po wciśnięciu któregokolwiek z nich. Warto nadmienić, iż przyciski te są nieaktywne podczas pracy z baterii, aby zapobiec przypadkowemu przestawieniu godziny.