Wiederaufladbare Armbanduhr
Hallo!
Weil mit der Zeit meine Feinmotorik immer schlimmer wird, habe ich mir in einer Armbandfunkuhr bisher vorhandene Knopfzelle CR1620 auf kleinere wiederaufladbare VL1220 (http://www.pollin.de/shop/dt/ODQ5ODI...L1220_1VC.html und http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&...6WfooD3CDV7GEw gewechselt und deren Pole auf das Kunststoffgehäuse zusammenhaltende Schrauben angeschlossen. Die störende punktangeschweißte Anschluße der Batterie, lassen sich am sichersten gefühlvoll mit Teppichmesser entfernen.
Theoretisch kann ich die Batteriespannung jederzeit messen und falls nötig die Batterie aufladen ohne die Uhr aufmachen zu müssen. Die Batterie sollte am längsten ihre Kapazität behalten, wenn sie jedesmal nur um 10 %, also bis ca. 2,7 V entladen würde.
Eigentlich könnte ich ab und zu vorm Schlafengehen nach Messung der Baterriespannung die Uhr auf zwei Spitzen vom gebastelten Lader drauf legen und die Batterie wäre fast ewig voll. Als Lader habe ich mir in USB einsteckbare 2. Schaltung aus der o.g. PDF-Datei gebastelt.Ich möchte aber auf meiner Armbandfunkuhr fürs Laden der Batterie mini-Solarzelle (10 x 25 mm) aus Taschenrechner verwenden. Solche dünschicht Solarzelle hat beim Streulicht ziemlich hochen inneren Widerstand und max. 2,3 V. Im Netz gefundene Parameter der chinesischen Solarzellen:Mehr: http://www.alibaba.com/product-gs/20...Thin_Film.html .Code:Model size(mm) operating operating open-circuit short-circuit thickness units voltage current voltage current number length width (V) (µA) (V) (µA) (mm) FLD-SC-1505-4 15 5 1.5 1.5 2 1.8 1.1 4 FLD-SC-1807-4 17.9 6.9 1.5 2.5 2 3 1.1 4 FLD-SC-2509-4 24.7 8.45 1.5 4 2 6 1.1 4 FLD-SC-2510-4 24.7 9.7 1.5 4 2 7 1.1 4 FLD-SC-2510DS 24.5 8.5 1.5 4 2 6 1.1 4 FLD-SC-2316-4T 23 16 2.8 2 3.5 3.5 1.1 4 FLD-SC-2520-4 25 20 1.5 6 2 8 1.1 4 FLD-SC-2520-6 25 20 2 4 3 6 1.1 6 FLD-SC-2612-4T 26 12 2.8 2 3.5 3.5 1.1 4 FLD-SC-2724-10 27 24 4 3 5 6 1.1 10 FLD-SC-2911-4 28.4 10.4 1.5 4.5 2 8 1.1 4 FLD-SC-3004-9 30 3.5 3.6 1 4.5 1.3 1.1 9 FLD-SC-3010-4 29.8 9.8 1.5 4.5 2 7.5 1.1 4 1.The above data is based on the light = 220 Lux, 2.The tolerance range of solar cell actual size is ±0.2mm
Weil die alte vorhandene einfache Funkuhr nur die Zeit zeigte, habe ich mir bessere gebastellt (mit grüner Displaybeleuchtung, Stoppuhr, Countdown, Alarm und 2. Zeitzone). Dafür habe ich in bei Ebay zu ca. 15 € neugekaufter Uhr aus dem 2. Foto ("Pearl") vorhandene Batterie CR2025 (160 mAh) auf VL2020 (20 mAh) getauscht und eine aus SC2510DS gebastelte Solarzelle mit doppelter Spannung per Schottky Diode daran angeschlossen. Diese Solarfunkuhr besitzt einen automatischen Kalender bis Jahr 2099, über den steht in Bedienungsanleitung nix.
Zur Kontrolle der Batteriespannung, ohne die Uhr aufmachen zu müssen, habe ich ihre Polen mit Gehäuseschrauben verbunden. Das kann man auch zum Aufladen der Batterie nutzen. Ausserdem habe ich das Armband gewechselt und auf dem Display permanent gedrucktes Teil des Funksymbols entfernt, dass das Funksymbol nur beim erfolgreichem Empfang sichtbar ist. Schaltplan:Die Solarzelle mit doppelten lötbaren Anschlüssen habe ich so modifiziert:Code:1N5818 D +->S------> + +| .---. |---| |---| gebastelte |---| zu aufladbarer |---| Solarzelle |---| Batterie VL2020 3V |---| |---| '---' -| +---------> - (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)Es wurden alle ans Glas angespritzte Segmente in ihrer Mitte durchgetrennt und entstandene zwei schmällere Solarzellen seriell verbunden. Solche Solarzelle liefert doppelte Spannung mit halbiertem Strom. Um die Solarzelle zu befestigen habe ich das schöne Gehäuse etwas unestetisch machen müssen (siehe 1. Foto). Dank dessen brauche ich aber keine Batterie wechseln, was ich irgendwann sicher nicht mehr könnte.Code:+ A +---+ | | | +|---------------------|+ | |# | | | #| | |+ | | | -| | |-----------------------| | | Schichtentrennung | | |-----------------------| | |+ | | | -| | |# | | | #| | +|---------------------|+ | | | | +---------------------|---+ | V - (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Bei 3V während 3-minutigen Empfang bei Fabrikeistellung um 3:00 Uhr habe ich Stromverbrauch 100 µA, sonst 6 µA gemessen. Leider wie auf dem Foto mechanisch ungeschützte Solarzelle wurde nach ein paar Tage zerbrochen. Deshalb konnte ich keine langzeitige "Forschung" machen, aber schätzungsweise braucht die Uhr einen sonnigen Tag, damit sie danach 4 Tage, ohne Entladung der Batterie, in voller Dunkelheit gehen könnte.
Die Uhr zeigt kein Ladezustand nur unter 1,9 V wird das Display "leer" ohne vorherigen Kontraständerungen und alle interne Daten, wie bei Batteriewechsel, werden auf Null gesetzt. Davor bei zu niedriger Batteriespannung wird das DCF Signal nicht mehr empfangen und das kann als Vorwarnung gelten. Ausserdem "piepsen" die Tasten beim Drücken nicht mehr. Die Zeit und das Datum bleiben jedoch richtig. Wenn danach die Batterie per Solarzelle aufgeladen ist, funktioniert alles wieder normal.
Als nächste habe ich mir bei Ebay zu ca. 15 € + 4 € Versand eine Funkuhr vom "Weltbild" (ca. Ø45 x 16 mm) mit Solarzelle SC3030-8 gekauft (siehe 3. Foto) und die vorhandene Batterie CR2025 durch aufladbare VL2020 ( http://www.pollin.de/shop/dt/NTQ5ODI...IC_VL2020.html ) und das Armband getauscht. Leider ist weder Messen noch Laden der Batterie ohne Zerlegen der Uhr möglich, da alle 4 Schrauben durch Gehäusedeckel aus Metall kurzgeschlossen sind und diese Uhr keine Anzeige der Batteriespannung besitzt. Schaltplan:Bei zu wenig Licht (zu niedrige Batteriespannung) wird das DCF Signal nicht mehr empfangen und das wird am Display sichtbar, wie in Bedienungsanleitung erklärt. Ausserdem "piepsen" die Tasten beim Drücken nicht mehr. Die Zeit und das Datum am Display bleiben jedoch richtig. Wenn danach die Batterie durch starkes Licht aufgeladen ist, funktioniert alles wieder normal.Code:D (SMD) +->S------> + +| .---. |---| |---| zu aufladbarer Solarzelle |---| |---| Batterie SC3030-8 |---| |---| VL2020, 3V |---| '---' -| +---------> - (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Meine "Forschung" hat gezeigt, dass diese Solarfunkuhr einen automatischen Kalender für Jahre 2000 bis 2099 besitzt. Sie wird also sogar ohne DCF Empfang (z.B. in einem Krankenhaus) bis 2099 immer das richtige Datum zeigen, was in der Bedienungsanleitung leider nicht erwähnt ist. Die Uhr ist für mich fast optimal, weil ich beim bestehendem DCF Empfang nix machen muss. Lediglich beim fehlenden DCF Empfang müsste ich zwei mal im Jahr die Sommer- bzw. Winterzeit und in Schaltjahren das Datum vom 2.3 auf 1.3 umstellen. Sonst ab und zu nach Zeitsignal im Radio (z.B. Deutschlandfunk) die Sekunden auf Null stellen.
Nach Änderung des Armbands und Entfernung des Edelstahlrings die um ca. 1 mm niedrigere Uhr aus dem 4. Foto gefällt mir schon besser. Um die Empfindlichkeit des DCF Empfängers zu maximieren, habe ich den Schwingkreis der Ferritantenne mit SMD Kondensator (Cx) 270 pF parallel zu Spule und auf dem PCB der Uhr vorhandenen SMD Kondensator 2,4 nF auf die DCF Trägerfrequenz 77,5 kHz genau abgestimmt. Zuerst wurde aber die verschiebbare Spule (L) am Ferritstab festgeklebt. Ich habe in der Uhr noch Quarzen für 40 und 60 kHz entdeckt und die originale multiband Ferritantenne ziemlich breitbändig mit kleinerer Empfindlichkeit für 77,5 KHz (DCF) seien müsste.Ab jetzt kann ich die neue Uhr nach Bedienungsanleitung benutzen: http://www.weltbild.de/news/fs-ext/c...Armbanduhr.pdf um bessere von beiden für die Zukunft auszuwählen. Dafür habe ich mir kurze Zusammenfassung erstellt:Code:L _.----------._ /_||||||||||||_\ |----------| | | --------|----------|-------- PCB | .----. | o--o-||-o--o '----' Cx (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)Letztendlich habe ich mich für adaptierte gleich empfindliche, mechanisch stabilere und besser ablesbare Solarfunkuhr vom "Weltbild" entschieden (siehe 4. Foto). Zum Prüfen der Batteriespannung verwende ich das Funkzeichen (rechts oben aufm Display), weil es nix zusätzlich belastet bzw. verstellt. Wenn kein Funkempfang möglich ist, drücke ich kurz die "D" Taste (rechts oben aufm Foto), deren "Piepsen" zwar ein bisschen Strom aus Batterie nimmt, verstellt aber dauerhaft auch nix (zeigt nur kurz das Jahr, anstatt der Uhrzeit).Code:Vergleich von Solarfunkuhren (+ = Vor- und - = Nachteil) "Pearl" "Weltbild" + hoche Funkempfindlichkeit - niedrige + einstellbar Funkempfangszeit - fest nur 3:00 Uhr - bruchig SC2510 Solarzellen + stabil SC3030-8 - klein ca.7x2 mm Zeichenhöhe für Zeit + groß ca.8x4 mm (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Weil die Uhr vom "Weltbild" ca. 3 Sekunden pro Tag voreilte, habe ich parallel zum Uhrenquarz T1 ein SMD Kondensator Ct = 4,3 pF angelötet und der Fehler hat sich fast auf Null verringert, was mir schon genügt:Wenn kein erfolgreicher Funkempfang besteht bzw. die gedrückte Taste nicht mehr "piepst", soll die Batterie per helles Licht aufgeladen werden. Bei dieser Uhr mit sinkender Batteriespannung wird der Displaykontrast deutlich kleiner und bei ca. 2,4 V ist auf dem Display fast nix mehr zu sehen. Bei "schwacher" Batterie sieht man deutliche Kontraständerungen beim 30 Sekunden piepsenden Alarm. Und das scheint bisher bei mir als einfachste Möglichkeit, sogar ohne DCF Empfang, fürs Testen der Batteriespannung zu sein.Code:.-----------. | |---+--------+ | | | | | | _-_ --- Ct | Uhr IC | |___| T1 --- 4p3 | | - | | | | | | |---+--------+ '-----------' (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Nach detailierter Analyse, vor allem wegen einfacher Erstinbetriebnahme (ausser Funkempfang einschalten (RC On) und eventueller Alarmzeit nix mehr zum Einstellen) und danach simpler Bedienung ohne Anleitung, habe ich mich letztendlich für den Solarfunkuhr vom "Weltbild" (siehe 4. Foto) entschieden. Natürlich mit von mir gebastelter erhöhter Funkempfindlichkeit und Ganggenauigkeit. Während Emfangs von DCF Funksignal bei Batteriespannung 3 V habe ich Stromverbrauch nur ca. 60 µA gemessen und ohne Empfang um 2 µA, also weniger als beim "Pearl".
Meine bisherige Praxis sugeriert, dass zwei solche einfache und somit billige Solarfunkuhren ausreichend sind (gesamt 38 € + jede Menge Spass), um immer genaue Uhrzeit und Datum zu kennen. Dabei muss nur mindestens bei einer Uhr die Batterie genug aufgeladen sein. Jetzt starte ich langzeitige "Forschung" mit zwei gleichen verbastelten Solarfunkuhren vom "Weltbild" aus dem 4. Foto.
Am Tag wird eine davon auf hell beleuchtetem Tisch liegen und die zweite auf meinem Arm sein. Sie werden dann bei schwacher Batterie nach Bedarf abwechselnd vertauscht. Meine längere "Forschung" hat ergeben, dass angeblich wegen Propagationsproblemen auf LW an einigen Tagen das Funkzeichen zufällig bei einer Uhr fehlt, obwohl in jeder Nacht beide mit sicher ausreichend aufgeladenen Batterien nebeneinander liegen. Am nächsten Tag zeigen sie dann immer beide Funkzeichen, also erfolgreichen DCF Empfang. Bei der "Casio" Funkuhr kommt es nicht vor, weil der Funkempfänger wahrscheinlich empfindlicher ist.
Nach dem Motto: "Wer sucht, der findet" habe ich mir zuletzt bei Ebay günstig (15 € + 1,50 € Versand) eine gebrauchte Armbanduhr "Casio GW-700E" (ca. Ø46 x 17 mm, siehe 5. Foto) gekauft, bei der ich bei ganz leerer Batterie nach dem Aufladen mit Licht nur "BER" als "city code" für Berlin und eventuell Alarmzeiten einstellen muß. Bedienungsanleitung: http://ftp.casio.co.jp/pub/world_man.../en/qw2866.pdf . Diese bei Dunkelheit "schlafende" Uhr ist sicher energiesparsamer als die von mir gebastelte.
Ich melde mich hier wieder nur dann, wenn etwas wichtiges geben sollte. Sonst beantworte ich gerne kurz alle konkrete Fragen.
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