Hobby-Elektronik: Digitaluhr mit LED-Anzeige und Uhren-IC LM8560 (= TMS3450)
Das Uhren-IC (in PMOS LSI-Technik) LM8560 von SANYO und das damit identische TMS3450 von Texas Instruments sind häufig in neueren Digitaluhren und -Weckerradios zu finden. Beide ICs sind in einem 28-poligen DIL-ähnlichen Gehäuse untergebracht, der Pin-Abstand beträgt aber nur 1,78 mm (!), wofür es m.W. keine IC-Fassungen gibt. Die ICs sind daher für Bastel- und Experimentierzwecke weniger geeignet, da man auch mit den üblichen Lochraster-Platinen (Lochabstand 2,54 mm) nicht zurechtkommt und also auf eine Original-Platine oder eine selbstgefertigte spezielle Platine angewiesen ist. Weiters benötigen die ICs ein spezielles sogenanntes Duplex-LED-Display mit zwei gemeinsamen Kathoden (s.unten), das nicht gegen übliche Siebensegment-Anzeigen austauschbar ist.
Das Datenblatt findet sich auf der SANYO-Website www.semic.sanyo.co.jp/index_e.htm
Funktionsbeschreibung
Das vorstehende Bild zeigt die Standardbeschaltung des LM8560. Auf mehrere mögliche Schaltungsvarianten kann hier nicht eingegangen werden. Die Schaltung ist für den 24 Stunden-Modus und eine Taktfrequenz von 50 Hz eingerichtet (Pins 26, 28 an Vss)
Spannungsversorgung
Die Betriebsspannung des IC Vss = + Ub (bezogen auf Vdd = 0 V) darf zwischen 6,5 und 14 V betragen. Es wird üblicherweise ein Netztrafo mit symmetrisch geteilter Sekundärwicklung mit 2 x 5 V ~ bis 8 V ~ verwendet (im Bild ist nur die Sekundärwicklung gezeigt). Die Betriebsspannung wird durch Einweggleichrichtung mit D3 aus einer (im Bild der unteren) Sekundärwicklungshälfte gewonnen. Parallel zum Glättungskondensator kann ein 9 V-Batterieblock angeschlossen werden, der die Versorgung bei Netzausfall übernimmt. Die zwischengeschaltete Diode D4 verhindert einen Stromfluß in die Batterie bei vorhandener Netzspannung.
Über die Dioden D1, D2 und die strombegrenzenden Widerstände R1, R2 wird im Wechsel-Zyklus der Netzfrequenz eine negative Spannung (bezogen auf die am Mittelanzapf des Trafos liegende Vss) an die beiden Kathoden des Duplex-LED-Displays gelegt. Alle in der Tabelle (unter dem Schaltbild) aufgeführten Segmente vor dem Schrägstrich sind im Display intern mit der gemeinsamen Kathode 1 verbunden, alle Segmente hinter dem Schrägstrich mit der gemeinsamen Kathode 2. Die beiden Anoden der in einer Zeile der Tabelle stehenden Segmente sind intern miteinander verbunden und werden von einem IC-Pin (open drain Fets mit gemeinsamen sources an Vss) angesteuert im Wechsel-Zyklus (Multiplex) der an den Kathoden anliegenden Spannung. Die Widerstände R1 und R2 (Werte zwischen ca. einigen Ohm und 470 Ohm) sind abhängig von der Trafospannung so zu wählen, daß sich eine brauchbare Display-Helligkeit ergibt. Die Widerstände können auch umschaltbar für unterschiedliche Tag/Nachthelligkeut gemacht werden. Der maximal zulässig dem IC entnehmbare Strom/Segment beträgt 18 mA, die maximal zulässige Gesamtverlustleistung des ICs 0,7 Watt.

Eingänge
50 Hz-Takteingang (Pin 25) und RC-Eingang (Pin 27)

Der Zeittakt von 50 Hz wird von einem Ende des Trafos abgegriffen und über einen 100k-Widerstand auf den Takteingang (Pin 25) gegeben.
Peter Sch. verdanke ich den Hinweis (28.6.05), daß an Pin 25 kein externer Quarzoszillator, wie fälschlicherweise ursprünglich hier von mir angegeben, angeschlossen werden kann, da das Taktsignal offensichtlich mit dem Multiplex-Takt für die Display-Kathoden synchronisiert sein muß.
Bei Beschaltung des RC-Einganges (Pin 27) mit dem gezeigten RC-Glied übernimmt ein interner Oszillator den Zeittakt bei Stromausfall. Das Display bleibt dabei dunkel.

Steuereingänge, Alarm- und Timerausgang
Für die restlichen Steuereingänge (am oberen Rand des Schaltbildes), deren Beschaltung hier nur prinzipiell gezeigt ist, gilt das gleiche wie zu dem Uhren-IC MM5387 Gesagte, die praktische Beschaltung kann, wie dort dargestellt, sinngemäß übernommen werden.
Die gleiche Funktionsweise haben auch der Alarm- und Timerausgang (Pins 16, 17) mit der Ausnahme, daß hier am Alarmausgang (Pin16) ein getaktetes 900 Hz-Signal zur Verfügung steht (falls Pin 27 wie gezeigt beschaltet ist), mit dem als Weckeinrichtung ein Piezo-Töner direkt angetrieben werden kann. Falls dies nicht gewünscht ist, kann an den Alarmausgang eine Transistorstufe mit vorgeschaltetem Tiefpaßfilter angeschlossen werden (im Bild unten rechts dargestellt), womit sich ein normaler Schaltausgang ergibt.

LED-Treiberausgänge
Die restlichen im Bild nicht dargestellten IC-Pins sind die Display-Treiberausgänge, die gemäß der unter dem Bild aufgeführten Tabelle mit den Anoden der LED-Segmente des Spezial-Duplex-Displays zu verbinden sind. (Zur Zuordnung der Buchstaben a, b, c usw. zu den Segmenten der Anzeige siehe das Schema auf dem Schaltbild zum MM5387.)
(7.9.2002)