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Donnerstag, 22. November 2018

Wordclock 2.0: Elektronik

Grundsätzlich ist die Elektronik so aufgebaut wie bei der ersten Wordclock, daher kopiere ich einen Großteil der Informationen von der ersten Uhr und ergänze was notwendig oder neu ist-

Ich habe mich von Anfang an für eine Platine entschieden.
Leider hat die einen kleinen Schönheitsfehler (Der Platz für das DCF Modul ist zu klein bemessen), aber das habe ich in der Version in der Dropbox gleich korrigiert.
Nur meine sieht deshalb "etwas" merkwürdig aus :)

So sieht die blanke Platine aus:



Und so die bestückte, wobei meine, wie gesagt, nicht "ganz" optimal war und ich das DCF Modul absetzen musste.

Die Platine findet sich auch in der Dropbox...


Was hat die Uhr also als Features?
- Uhrzeit über Langwellen Zeitempfänger (DCF)
- Uhrzeit wird gehalten über eine RTC ( Real-Time-Clock) wenn der DCF Empfang schwierig ist
- Abhängig von der Umgebungshelligkeit wird die Leuchtkraft der LEDs eingestellt



Der Anschlussplan hat sich nicht geändert:

Und der Plan als Fritzing file hier.

Man braucht die Photodiode nicht und man braucht auch den DCF Empfänger nicht. Die Uhr läuft auch dann. Aber ich empfehle alles einzubauen (natürlich 😉).

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Arduino nano

Man kann sich den Arduino fertig verlötet bestellen (oder halt nicht). Wenn man Anfänger ist wie ich, dann bekommt man einige Probleme weil manchmal Lötstellen nicht ganz richtig sind. Um den Fehler beim Arduino auszuschließen, empfehle ich euch den fertig verlöteten (siehe unten).


Um die Schaltungen vorher auszuprobieren, solltet ihr ein Breadboard benutzen (siehe unten).


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RTC

Wie im Anschlußbild zu sehen wird die RTC an 5V und GND angeschlossen.
SDA an Arduino A4
SCL an Arduino A5

Die RTC muss / sollte auf eine bestimmte Weise "vorbereitet" werden. Es ist zwar nicht ganz klar, ob es eine offizielle Bestätigung gibt, aber aus diversen Foreneinträgen scheint sich folgendes herauszukristallisieren:

Den Widerstand 201 (das obere rechte rote Quadrat) sollte man herauslöten, um möglichen Problemen mit einer Batterie zuvorzukommen.
Das ist einfacher als es klingt: Mit dem Lötkolben erhitzt man rechts und links vom Widerstand und drückt den Widerstand mit der Spitze des Lötkolbens einfach raus. Wirklich einfach-

Als Batterie nimmt man dann eine CR2032.



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LED Data Chain

Die Datachain beginnt bei der LED "0" und wird über einen 470 oder 512 Ohm Widerstand (zum Schutz der ersten LED vor Spannungsspitzen) an D3 angeschlossen.

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DCF Empfänger

Der DCF Empfänger ist eine zickige Diva, das gleich vorweg. Der Empfang und die Berechnung sind immer etwas hakelig. Wenn der Anschluss nicht top ist, dann gibts zuviel Probleme, die den Empfang stören werden!
Ich behaupte immer noch, das der Empfang des DCF Signals mit LEDs funktioniert, aber einige User hier haben gegenteiliges berichtet, insofern ist eine Abschaltung der LEDs um 0400 für 10 min im Sketch vorgesehen (Dank an Torsten dafür!)

Das DCF Modul ist von elv (DCF-2, Art. Nr. 91610).
Der verbaute Widerstand ist ein 10K Ohm Widerstand.

Entscheidend hier ist die Programmierung, aber dazu komme ich später.

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Photodiode

Ich denke auch hier ist der Blick auf den Anschlussplan klarer, als wenn ich das beschreibe.
Nur soviel, bei mir hat sich ein 10K Ohm Widerstand bewährt...

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Einen Kondensator einbauen

Nach der Empfehlung des Neopixel Uberguide, sollte ein Kondensator direkt an der Strombuchse eingebaut werden; siehe unten im Bild.
Dazu wird ein 1000µF 6,3V Kondensator eingebaut.

leds_cap.jpg

Dabei wird der -"Pol" (Beinchen) des Kondesators an GND und der andere an Vin angeschlossen.
Es funktioniert sicher auch ohne, aber sicher ist sicher ... ;)
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Der vierte Teil der Anleitung dreht sich um den Code der Uhr.



Dinge die man braucht:

Die Links sind Amazon Affiliate Links, mit denen ich einen kleinen Prozentsatz als Provison von Amazon erhalte. Dadurch verteuert sich für euch nichts. Danke für eure Unterstützung!

RTC
Arduino nano
Breadboard
Photodiode
Netzteil
Buchse mit Schraubklemme
CR2032

Kondensator 1000µF

Freitag, 16. November 2018

Wordclock 2.0: LED-Verkabelung und Lichtgitter

Zwischenstand:

Die Uhr wird nach diesem Teil so aussehen:


Um Kabel "zu sparen" hat sich die Anordnung der Data chain geändert. Die Verkabelung ist jetzt wie folgt:
Bei >0< ist der Start, also hier wird die Verbindung an den Arduino gelötet, ebenso wie die Vin und GND Verbindung. Ich habe an 2 Stellen Vin und GND angelötet, einfach aus Gefühl, damit die Leitung zwischen den Streifen nicht überlastet wird-
Kann man auf der rechten Seite erkennen, wenn das oberste Bild groß ist.

Das Löten geht recht fix, wenn man sich die Streifen vorbereitet.

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Das Lichtgitter.
Dazu habe ich den "grid strip creator" für Inkscape genutzt, und zwar mit den folgenden Einstellungen:

In der Dropbox liegen auch die fertigen Lichtgitter files für 6mm Wellpappe! Und die sind dann auch nur dafür nutzbar! Praktischerweise ist das der Karton, der von expresszuschnitt.de benutzt wird. Gutes Zeug!

Mein Lichtgitter sieht fertig aufgebaut dann so aus:

Das sollte dann genau in den Kasten passen (es sollte oben anliegen). Den Platz unten links brauchen wir für die Platine.

Im 3. Teil der Aufbauanleitung gehts dann um die Elektronik-

Wordclock 2.0: Aufbau & Start

Eine weiter entwickelte Wordclock.
hat Vorteile aber auch Nachteile, je nachdem, welche Mittel (zur Herstellung) zur Verfügung stehen...

Vorteile:

  • Pro Zeile nur noch ein LED Strand mit 30 LEDs/M, dadurch deutlich (!) weniger Lötaufwand
  • Ein Lichtgitter mit dem Lasercutter ausgeschnitten führt zu weit weniger Bastelaufwand 
  • Durch das Lichtgitter ist jede LED einzeln "nutzbar", also sind zB große Zahlen denkbar usw
  • Die Wordclock ist flacher, nur etwa 3cm dick, dadurch wirkt sie eleganter
  • Grundform ist einfacher im Aufbau, weil die Platte unten ist.
  • Zusammenbau ist schneller

Nachteile:
  • Für das Lichtgitter ist ein Lasercutter sehr zu empfehlen, es geht natürlich auch immer mit basteln, aber das ist ziemlich nervig schätze ich...
  • Die "alte" Platine passt nicht mehr, eine neue, weniger breite, musste her-
  • Der Karton mit den geschnittenen Wörtern ist durch die vergrößerte Fläche nicht mehr bei Formulor.de bestellbar; entweder es steht ein Besuch beim örtlichen Fablab an, oder ihr braucht einen Lasercutter (Braucht man immer ;) )
  • Die von mir vorgeschlagene Breite von 3cm für den Kasten kann man nicht bei expresszuschnitt.de bestellen, sondern hier muss man selber Hand anlegen...

Also wollen wir starten...

Die Uhr hat Außenmaße von 41,6cm x 41,6cm. Damit überschreitet der Fotokarton die Maße von Formulor und von mir bekannten Servicefirmen.

Die MDF Platten sind alle 8mm stark. bestellt habe ich 6cm Breite Platten und habe sie dann geteilt; das geht sicherlich auch noch eleganter, aber für mich wars auch ein Test ;)
Die einzusetzenden LED Streifen sind die mit 30 LEDs/m, die haben einen Abstand von LED-Mitte zu LED-Mitte von 3,33cm.

Um den Kasten zu bauen, würde ich euch diese Eckenspanner empfehlen, weil man damit wirklich gut den Aufbau hin bekommt!

Als nächstes klebt man die LED Streifen (jeweils 11 LEDs in Reihe) auf die Rückplatte. Aber wohin genau? Dafür habe ich jetzt das erste Mal meinen Lasercutter eingesetzt. In folgender Inkscape datei ist die Vorlage für Wordclock Front drin ("Wordclock groß Awery NICHT Formulor Innenraum"), allerdings so angepasst, das es genau in die Ecken ausgerichtet werden kann. Brennt der Laser jetzt in die Rückplatte, kann man bequem die LED-Streifen einkleben.
Oder man muss die Lage der Streifen ausmessen- geht auch, ist aber nicht so cool ;)

Es findet sich auch ein Abschnitt in der Dropbox, die ich mit den Dateien für diese Wordclock füllen werde.

Dinge die man braucht:

Die Links sind Amazon Affiliate Links, mit denen ich einen kleinen Prozentsatz als Provison von Amazon erhalte. Dadurch verteuert sich für euch nichts. Danke für eure Unterstützung!

Eckenspanner 30 LEDs/m Streifen


Weiter zu Teil 2 der Anleitung zum Bau der Wordclock 2.0.

Übersicht über die fertigen Anleitungen:

Forum ist online

Ich habe ein Forum online genommen. Ich denke einige Fragen lassen sich besser da klären, als über die Elementarfunktion. Lasst mich wissen wie ihr es seht-

Forum, oder oben in der Adressleiste

Mittwoch, 14. November 2018

Wordclock und DCF Empfang

Hallo,

nachdem die letzten Kommentare sich alle um den (anscheinend schwierigen bis unmöglichen) DCF Empfang drehten, war einer der Nutzer (Dank an Torsten) so nett, und hat ein Update des Sketches geschrieben, der dazu führt, das die LEDs für 10 min um 04:00 Uhr Nachts ausgestellt werden.

In seinem Sketch war der DCF Empfang auch nur dann "on" geschaltet, das habe ich so nicht übernommen, weil ich immer noch der Meinung bin, das müsste auch so gehen ;)

Die entsprechenden Sketche habe ich in der Dropbox schon angepasst. Ich habe sie auch ausprobiert und bei mir funktionieren sie auch...
Apropos: Der Sketch für den Button ist auch überarbeitet-

Ich bitte um Nachricht, wenn das bei euch nicht der Fall sein sollte.

Hier ist der Link zur Dropbox.

Viel Erfolg!

Wordclock - 1 - Der Anfang

Ziel der Anleitung soll der Bau einer Wordclock sein. Diese Anleitung fußt auf der genialen Anleitung von  dracarys . Darauf aufbauend...