Un reloj digital casero da la hora después de 45 años

Eche un vistazo al interior de este reloj de un solo chip construido a partir de piezas sobrantes. Con el caso abierto, reemplazar las piezas que estaban a punto de fallar parecía una buena idea.

reloj mm5316

Figura 1. Este reloj, basado en un chip de reloj MM5316 y construido originalmente en 1978, todavía marca la hora.

En mi segundo año en WPI, me encontré en el “período B” donde tuve un problema de programación. Debido a que WPI opera en un año académico de cuatro semestres, no pude encontrar un curso de un semestre para el segundo semestre que no requiriera un requisito previo. Ante la idea de tener que tomar solo dos clases (pero haber pagado tres), convencí a un profesor para que me patrocinara para un estudio independiente sobre la construcción de un reloj digital ( figura 1 ).

El verano anterior, pasé por una tienda de electrónica llamada Verada 214 en Lowell, Massachusetts. La figura 2 muestra parte de un anuncio del número de enero de 1975 de la revista 73. Allí, entre las pilas desorganizadas de piezas, encontré algunos chips de reloj MM5316 de National Semiconductor en paquetes de doble línea (DIP) de 40 pines, junto con una hoja de datos. Parecía una forma de llenar un espacio académico no utilizado.

Verada 214

Figura 2. Verada 214, una tienda de excedentes de electrónica en Lowell, Massachusetts. Esta imagen fue publicada originalmente en 1975 por la revista 73.

Después de registrarme en el proyecto, fui nuevamente a Verada 214. Fue entonces cuando compré el enchufe, los interruptores, los LED, los transistores, la caja de madera original y otros componentes.

¿Caja de madera?

Esto se debe a que cuando comencé a construir el reloj con una caja de plástico, a mis compañeros de cuarto les gustaba molestarme presionando botones. Para hacer las cosas más difíciles, utilicé una caja de madera e instalé los botones al ras de la superficie de la caja. Esto hizo que a mis compañeros de cuarto les resultara bastante difícil detenerse porque necesitaban algo para presionar los botones. Después de dejar la escuela y a mis compañeros de cuarto, reconstruí el reloj en su caja de metal actual.

El vídeo ofrece un recorrido general por el reloj con la caja abierta. Allí verá conexiones envueltas en cables y algunas conexiones soldadas. La Figura 3 muestra parte del bobinado del cable.

alambre recubierto

Figura 3. Muchas conexiones de cableado del reloj digital estaban envueltas en alambre.

Piezas de repuesto

Una conexión soldada me hizo pensar en lo que estaba pensando hace tantos años. La Figura 4 muestra una conexión principal de CA desde el transformador (cable negro) que pasa a través del cable blanco hasta un interruptor selector que, cuando está cerrado, pasa por alto un relé. El relé suministraba energía a una toma de CA en la parte trasera, donde una vez conecté una radio. Como ya no uso la toma de corriente alterna, me pareció mejor desconectarla del circuito. ¿Aislar una conexión de red de CA con cinta adhesiva, ni siquiera con cinta aislante? ¿Qué estaba pensando?

Figura 4. Estas conexiones de cables de red de CA originales utilizaban cinta aislante común.

Además de sentir la necesidad de hacer una mejor conexión a la red eléctrica, descubrí que el transformador tenía una fuga ( Figura 5 ) y necesitaba ser reemplazado, aunque aún funcionaba. Después de buscar en varios sitios de distribuidores, pedí un transformador CT Hammond Manufacturing 166F12B de 12 V a Arrow ($0,99 + $6,99 de envío). Mouser y Digi-Key cobran $14 y $15, respectivamente, más gastos de envío.

Fuga del transformador de CA

Figura 5. El transformador tuvo fugas con el tiempo, pero aún así funcionó.

Espere a que fallen los condensadores

Probablemente ya hayas reemplazado algunos condensadores electrolíticos defectuosos. Yo cambie. Para mi sorpresa, el condensador azul de 47 µF y 35 V del circuito de alimentación (Figura 3) nunca ha fallado, incluso después de tantos años. Sin embargo, sentí la necesidad de cambiarlo. Como no quería pagar otros $6,99 por una pieza de $0,99, compré un condensador electrolítico de 100 V de You-Do-It Electronics (no había voltaje inferior en stock en ese momento). ¿Durará 40 años o se romperá en diez?

La Figura 6 muestra el nuevo transformador con el primario conectado a la red eléctrica de CA mediante un conector de cable giratorio. La figura también muestra el nuevo condensador (negro). Ahora ha llegado el momento de la verdad. ¿Funcionaría el reloj como antes o iría al espacio? Me complace informar que está funcionando.

Figura 6. El nuevo transformador ahora utiliza conexiones de red de CA cubiertas. El nuevo condensador filtra la ondulación de CA.

Mire de cerca la Figura 6. Verá un transistor 2N2222A en un empaque de lata de metal. Al lado hay un potenciómetro que es un control de brillo de los LED. En algún momento alrededor de 2013, los LED se apagaron misteriosamente. Para compensar, coloqué una caja de cartón alrededor de los LED para bloquear la luz ambiental. Lo atribuí al envejecimiento de los LED. Unos años más tarde, los LED recuperaron misteriosamente su brillo original. Puedo leerlos fácilmente, aunque quizás debería abrir la caja e intentar ajustar el potenciómetro y ver si los LED brillan.

O podría dejar las cosas como están durante otros 40 años.

La Figura 7 es una parte del “Himno Nacional” publicado en septiembre de 1973 destacando MM5316. Hoy en día, Menlo Micro utiliza la designación “MM”. Afortunadamente, la gente es lo suficientemente inteligente como para no utilizar la designación MM53xx.

Figura 7. National Semiconductor publicó un anuncio en 1973 que incluía esta descripción del MM5316.

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