Word Clock

Wort-Uhr, ich habe mir eine gebaut!

Cooles Teil, so eine Wort-Uhr, noch cooler war der Bau der Uhr.

seMAN-Wortuhr v1.0 – Darstellung der Uhrzeit durch Wörter.

Arbeitsweise und Funktionen der Uhr

Die Uhrzeit wird mit Wortkombinationen in Fünf-Minuten Schritten dargestellt. Vier zusätzliche Leuchtpunkte dienen als Minuten-Anzeiger, somit ist die Uhr also minutengenau.

Die Uhrzeit, eine Animation und auch die Farben der Uhrzeit können mittels einer App auf einem Handys mit einer Bluetoothverbindung (name: seMAN-WordClock, key: 1234) verändert werden.
Programmiert wurde ein Arduino-Klon um die Uhrzeit zu berechnen und anzuzeigen. Die Uhrzeit wird in einer RTC (DS2310) gespeichert, um auch bei Netzausfall die Uhrzeit zu behalten.
Alle eingestellten Parameter-Werte werden in einem Eeprom zwischengespeichert, um bei einem Netzausfall die Parameter-Werte wieder aus dem Speicher lesen zu können.

Diese Funktionen wurden in der Programmiersprache ‚C‘ implementiert und auf einen Arduino übertragen. Mit jeweils einem Leuchtpunkt wird ein Buchstabe beleuchtet, bis das jeweilige Wort beleuchtet ist.
Die einzelnen Leuchtpunkte sind sogenannte Neopix (oder FastLED).  Hierbei handelt es sich um Drei-Farben LED. Jede dieser LED besitzt einen eigenen Kontroller, damit kann jede LED einzeln angesteuert werden (Helligkeit, RGB-Farbe).

Die Wörter ‚ES‘ und ‚IST‘ werden Permanent dargestellt. Das Wort ‚UHR‘ immer nur zu jeder vollen Stunde, für eine Minute lang.

Um die Leuchtstärke der Uhr, automatisch jene der Nacht anzupassen, wurde ein LDR verbaut, diese Schaltung senkt die Helligkeit der Anzeige in der Nacht auf ca. 30% des Maximums ab. Der Defaultwert für den Tag beträgt 90%

Planung und Entstehung

Die Frontplatte wurde mit einem CAD-Programm erstellt und als dxf-File gespeichert. Die jeweiligen Buchstaben wurden einzeln gezeichnet und in einem Raster angeordnet. Der Raster ist abhängig vom Abstand der LED’s auf dem LED-Band, andernfalls wird der Lötaufwand sehr groß, wenn jede LED einzeln verbunden werden muss.
Mit diesem File konnte der Auftrag zum Laserschneiden der Frontplatte vergeben werden.

Auf einer Plexiglasplatte mit der gleichen Größe, wird eine Diffuser-Folie aufgeklebt und diese Platte dann hinter der Frontplatte befestigt. Ein doppelseitiges Klebeband reicht hier aus. Somit wird das Licht der LED’s auf eine angenehme Weise zerstreut und der jeweilige Buchstabe erscheint voll beleuchtet.

Betrieb

Für den Betrieb benötigt die Wortuhr eine Versorgungsspannung von 12VDC und wird intern auf die Eingangsspannung des Arduino geregelt.

Aufbau

Aufbau der Schaltung mit dem Microkontroller.
Arduino – Nano
Die Schaltung aus Neopix-Streifen, Mikrokontroller, Bluetooth-Modul, Uhren-Modul, Spannungsregler und Anspeisung, ist fertig für den ersten Test
Die Neopix zeigen das erste Mal die Uhrzeit.
Schon besser – eine Papier-Oberfläche aus dem Drucker muss zur Zeit noch reichen
Die Wortuhr soll einen schönen Rahmen bekommen.
Nussholz, das hat schon was!!
Mit dem Laser-Engraver mein Logo in den Rahmen geschrieben
Perfekt!!
Die Frontplatte aus Edelstahl kann nun verbaut werden.
Beleuchtungstests in der Nacht, um zu sehen wie die Farben so wirken
Ich mag Blau einfach 🙂

Kommandos

  • rot [zahl]
    • „rot“ setzt den Wert auf das Maximum (255) und setzt Blau und Grün auf (0).
    • „rot 100“ setzt den Wert auf (100) und belässt die Werte der anderen Farben.
  • blau [zahl]
    • „blau“ setzt den Wert auf das Maximum (255) und setzt Rot und Grün auf (0).
    • „blau 100“ setzt den Wert auf (100) und belässt die Werte der anderen Farben.
  • grün [zahl]
    • „grün“ setzt den Wert auf das Maximum (255) und setzt Blau und Rot auf (0).
    • „grün 100“ setzt den Wert auf (100) und belässt die Werte der anderen Farben.
  • std zahl
    • „std 12“ setzt die Stunde der Uhrzeit auf 12:mm:ss.
  • min zahl
    • „min 12“ setzt die Stunde der Uhrzeit auf hh:12:ss.
  • sek zahl
    • „sek 12“ setzt die Stunde der Uhrzeit auf hh:mm:12.
  • mode zahl
    • „mode 1“ setzt den Wert für die Anzeige von „SEMAN“. Anzeige erfolgt für ca. 20 sec, jeweils um 12:00 und um 24:00.
    • „mode 10“ deaktiviert die Anzeige von „SEMAN“.
    • „mode 2“ setzt den Wert für die Anzeige von „BINE“. Anzeige erfolgt für ca. 20 sec, jeweils um 12:00 und um 24:00.
    • „mode 20“ deaktiviert die Anzeige von „BINE“.
    • „mode 3“ setzt den Wert für die Anzeige von „WOLF“. Anzeige erfolgt für ca. 20 sec, jeweils um 12:00 und um 24:00.
    • „mode 30“ deaktiviert die Anzeige von „WOLF“.
    • „mode 4“ schaltet eine Animation beim Stundenwechsel ein.
    • „mode 40“ schaltet die Animation aus.

App-Store

Die Kommandos können geschrieben oder auch gesprochen werden (abhängig von der App).

  • Für geschriebenen Kommandos: arduino bluetooth control, oder ähnliche Apps.
  • Für gesprochenen Kommandos: arduino voice control, oder ähnliche Apps.