Het doel was een aantal dochter- of nevenuurwerken op de Oude Leidse Sterrewacht weer op tijd te laten lopen. Het klokkennet op de Sterrewacht is helaas verdwenen bij het opknappen van het gebouw, en de modernere pulsgever waar de buitenklok van Faverger boven de voordeur op liep was al enige jaren defect.
Voor hun behoud is het belangrijk dat klokken zo veel mogelijk lopen. Niet iedereen ziet de waarde van een rare oude klok die het niet doet.
Op de foto een van de Moser-Baer uurwerken met verlichting uit 1962. Deze hangt op de noordzuil van de Fotograaf en geeft sterrentijd aan. De sticker is om de wijzerplaat niet te beschadigen geplakt op Scotch Removable tape.
Uitdagingen in dit project zijn dat het gaat om uurwerken die werken op een seconde impuls, en die geen voorzieningen hebben om ze gelijk te zetten. Gelijkzetten kan dan enkel door (iets) sneller te lopen of door stilstaan en wachten. Het is ongewenst en bij de klok boven de voordeur praktisch ondoenlijk om de wijzers met de hand bij te stellen. Een extra uitdaging is dat bij een deel van de telescopen de lokale sterrentijd of siderische tijd noodzakelijk is. Anderen klokken op de Sterrewacht geven UTC aan. De klok boven de voordeur loopt om historische redenen op de lokale zomertijd, dat is UTC + 2 uur. Tot slot zijn de klokken in de donkere koepels voorzien van gloeilampjes in de rand, die natuurlijk ook moeten werken.
De 3.0 elektronica van de pulsgever. De IC’s zijn een Atmega 328 en een LM358.
Deze pulsgever voorziet in alle genoemde punten. Hij houdt bij waar de wijzers van het uurwerk zijn, slaat de positie op als de netspanning wegvalt, en zorgt dat de klok bij terugkeer van de spanning vanzelf weer gelijk gaat lopen. Op de kast van de klok is een enkele drukknop om de lampjes te schakelen en het uurwerk een klein stukje bij te stellen. Uitlezen van de status en instellen van de wijzer-positie kan via een terminal, maar het laatste kan ook met de drukknop. Een indicatie-led toont de data en status van de DCF. Het geheel is compact en wordt op de DCF ontvanger en een ingekochte 24V netadapter na ingebouwd in of vlakbij de uurwerken.
Één van de 24-uur uurwerken van W. Moser-Baer bij het schoonmaken. De door ons gebruikte olie is Dr. Tillwich Clock 859. Omdat deze uurwerken met secondewijzer 60x zo hard draaien als die op een minuten-impuls is enig onderhoud noodzakelijk. De schakelaar pulst 1x per minuut en gebruiken wij niet. Dit zal een terugkoppeling naar de klokkencentrale geweest zijn.
Dit project is geen moederklok omdat het voor de juiste tijd geheel afhankelijk is van het DCF77 tijdsignaal. Er is geen andere mogelijkheid de interne klok gelijk te zetten, DCF77 is de feitelijke moederklok.
De hardware is gebaseerd op de Arduino Uno, maar dan met een 16 MHz kristal in plaats van de gebruikelijke resonator, en de voortreffelijke DCF77 bibliotheek van Blinkenlight. De laatste implementeert een filter, wat de ontvangst van DCF sterk verbetert als er flinke interferentie is. De H-brug voor het bipolair met 24V sturen van het uurwerk is opgebouwd rond een eenvoudige LM358 opamp. Voordeel van deze oplossing boven andere mogelijkheden is dat hij compact en kortsluitvast is. Er werd gekozen voor draadcomponenten omdat daar nog veel van in huis was. Met het oog op de betrouwbaarheid onder de “buiten” omstandigheden in de koepels is gekozen in de elektronica, buiten de netadapter, geen elco’s toe te passen.
Van dit project zijn de volgende bestanden beschikbaar:
- De Arduino code, versie 4.0 augustus 2024.
- Schema en print ontwerp in KiCad (en pdf)
- Een privé werkdocument (pdf).
Hoewel ik dit project in 2018 begonnen ben werken wij er inmiddels met meerdere WLS vrijwilligers aan. Het zal mogelijk nooit helemaal “af” zijn, maar de eerste klokken lopen naar tevredenheid.
In een terzijde verkoopt Het Uur complete pulsgevers voor nevenuurwerken. Die werken enkel op gewone tijd, kennen geen gelijk-zet functie en waren daarom niet bruikbaar voor onze toepassing. Hoewel ik er geen ervaring mee heb wil ik ze hier toch graag promoten omdat goed verkrijgbare pulsgevers kunnen voorkomen dat nevenuurwerken gesloopt worden om ze te voorzien van een goedkoop kwartsuurwerk. Dat soort barbaarse praktijken zijn verdrietig voor liefhebbers van deze interessante oude uurwerken. Hoe een klok loopt is onderdeel van zijn identiteit.