DCF-Zeiteinblendung für Videosignale für zeitgenaue Auswertung

Kommen wir nun zum digitalen Schaltungsteil, der im unteren Bereich des Schaltbildes dargestellt ist. Mit den beiden Komparatoren IC 3 A und IC 3 B werden die Synchronimpulse vom Video-Signal „getrennt“. In Abbildung 3 sind alle hierfür markanten Oszillogramme dargestellt. Die Schaltschwelle des ersten Komparators IC 3 B ist so eingestellt, dass die Synchronimpulse sauber „getrennt“ werden. In Abbildung 3 A ist ein Video-Signal mit eingezeichneter Schaltschwelle zu sehen. Abbildung 3 B zeigt das Ausgangssignal des Komparators IC 3 B. Das vertikale Synchronsignal ist im Prinzip in den horizontalen Synchronimpulsen enthalten. Dieses Signal besteht aus den sogenannten Vortrabanten, dem eigentlichen Vertikal-Synchronimpuls sowie den Nachtrabanten (siehe Abbildung 3 A). Wie man erkennt, sind die Informationen in der Impulsbreite des horizontalen Synchronsignals enthalten. Schickt man die Ausgangssignale von Komparator IC 3 B durch einen Tiefpass (R 23/C 7), ergibt sich an C 7 ein Spannungsverlauf, wie er in Abbildung 3 C dargestellt ist. Die Schaltschwelle des zweiten Komparators ist ebenfalls in diesem Oszillogramm eingezeichnet. Im unteren Oszillogramm (Abbildung 3 D) ist das Ausgangssignal von IC 3 A dargestellt, welches nur noch die vertikalen Synchronimpulse enthält. Die beiden so gewonnenen Synchronimpulse werden dem Mikrocontroller IC 2 zugeführt. Anhand dieser Impulse erfolgt die Synchronisation mit dem Video-Signal, so dass die Texteinblendung im richtigen Moment erfolgt. Die vom Controller generierten Signale „Schrift“ und „Hintergrund“ steuern die schon beschriebenen CMOS-Schalter. Für den DCF-Empfang ist das Empfangsmodul DCF 1 vorgesehen. Die dekodierten Empfangssignale (DATA) gelangen auf den Controllereingang Pin 13 und werden von der Firmware in das entsprechende Zeitsignal umgewandelt und zur Anzeige gebracht. Falls keine DCF-Empfangssignale vorhanden sind, läuft die Uhr mit einem vom Quarz Q 1 abgeleiteten Takt weiter. Die Taster TA 1 bis TA 5 dienen der manuellen Einstellung der Uhr sowie der Programmierung der acht frei definierbaren Zeichen. Die Spannungsversorgung erfolgt über die Buchse BU 3 mit einer (un)stabilisierten Spannung von 7 bis 15 V. Der Spannungsregler stabilisiert die Eingangsspannung auf eine Spannung von 5 V, mit der die gesamte Elektronik versorgt wird.

Für den Empfang des DCF-Zeitzeichensignals wird eine Ferritstabantenne verwendet, die eine Richtcharakteristik aufweist. Für einen guten Empfang sollte die Antenne bzw. das Gehäuse auf optimalen Empfang ausgerichtet werden. Sobald die grüne LED am Gerät blinkt, ist der Empfang in Ordnung und nach ca. 2 bis 5 Minuten geht das Blinken in ein Dauerleuchten der LED über. Jetzt ist die Uhrzeit gestellt und wird auf dem Monitor angezeigt. Dass die DCF-Zeit korrekt empfangen wurde, ist auch am Antennensymbol zu sehen, das sich vor der eingeblendeten Uhrzeit befindet.

Hinweis: Ein kontinuierlicher DCF-Empfang ist nicht unbedingt erforderlich, da bei fehlendem Empfangssignal auf die interne Quarzzeitbasis umgeschaltet wird, die auch über Wochen nur eine geringe Abweichung aufweist. Ist am Aufstellungsort der DCF-Empfang sehr schlecht bzw. nicht möglich, muss die Uhr manuell gestellt werden. Sobald das DCF-Signal vorhanden ist, meistens geschieht dies in der Nacht, da viele Störquellen dann ausgeschaltet sind, wird die Zeit automatisch synchronisiert.