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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

4 Kommentare:

  1. Hallo,
    gibt es auch einen Stromlaufplan
    und wie wird die Uhr im Betreib gestellt, wenn ohne DCF Empfänger gearbeitet wird,
    Danke und Grüße Günter Stark

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    1. Hallo
      für das einstellen der RTC schau bitte mal hier: https://arnes-elektronik.blogspot.com/2017/08/wordclock-4-der-code.html
      Da habe ich es in Kürze erklärt.
      Viele Grüße, Arne

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  2. Servus,
    was ist das für ein Bauteil auf dem Breatboard mit dem Fragezeichen was zum Pin D6 geht?
    Danke

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    1. Hallo Marcel,
      von Pin D8 geht der DCF ab. Habe dafür bei Fritzing kein Bauteil gefunden

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