Und Noch Eine Wordclock

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Hallo Leute,

ich will hier heute mal eine erneute Kopie einer Wordclock vorstellen. Mir hatte diese Uhr schon beim aller ersten Anblick das Nerdige "Will-Ich-Haben"-Gefühl geweckt.

Das schöne an dieser Uhr ist sie stellt die Zeit in Worten dar also "Es ist viertel nach sieben".

Diese Uhr ist immer ein netter Blickfang im Wohnzimmer und führt immer wieder zu erstaunten Gesichtern bei den Gästen und man kann diese Uhr "richtig" lesen.

So habe ich vor zwei Jahren miene erste Wordclock gebaut mit einem leider nur mäßig zufriedenstellendem Ergebnis. Die LEDs waren einfach zu dunkel durch das Multiplexing das mit Hilfe von zwei Multiplextreibern (MAX7221) geschah. Also musste eine neue Idee her.

Da die WS2812B LEDs immer billiger wurden, war dadurch dieses neue Projekt geboren.

Die Uhr sollte nachher "Berührungslos" eingestellt werden können deswegen sind hinter der Frontplatte Reedkontakte die man mit Hilfe eines Magneten ausgelöst werden und dadurch kann die Uhr gestellt werden bzw der Modus geändert werden.

Da ich aus der Automatisierungsbranche komme bin auch ein Fan des keep it clear as possible. Deswegen habe ich mit auch zu einem minimalistischen Bedienkonzept entschieden.

Alles wird auf einem Arduino Nano (wahlweise auch einem Pro Mini und ein ISP -Programmer) mit der Arduino IDE realisiert.

Die Acrylplatte auf den Fotos sieht im Moment noch nicht so schön aus, da sich noch die Schutzfolie auf der Oberseite befindet. Diese wird erst entfernt wenn die Uhr sich vor Ort befindet um die Front zu schützen.

Step 1: Materialliste

  • 1*Arduino Nano oder kompatibel
  • 1*DS3231 RTC Modul zum beibehalten der Zeit
  • 1* Acryl Wordclock Frontplatte von Word Clock Artikel
  • 114* WS2812B auf 10mm-Platine
  • 4* Reed Kontakte zum Stellen bzw. Modus ändern der Uhr
  • 1* MDF Zwischenplatte nach verändert bzw. angepassten Maße laut dem o.g. Artikel
  • div Lochstreifen
  • geregeltes 5V Netzteil mit 3A

Die Gesamtkosten für die Uhr belaufen sich auf 70-80€

Step 2: Grundplatte

Die Grundplatte wurde gefräst nach Anpassungen der Maße von dem "originalen" Vorgaben plus 4 Taschen zum verstauen der Elektronik und zusätzlichen Kanälen zum verkabeln. Auf der Frontseite befindet sich noch ein zusätzlicher Kanal zu verstauen der Reedkontakte

An den Rückseite sind Aussparungen zum Einsetzten der LEDs. Dort werden alle 114 LEDs platziert und dann mit etwas Uhu fixiert. Danach kommt die Fleißarbeit alle LEDs müssen verdrahtet werden nach dem Prinzip. Erste Reihe von Links nach Rechts dann weiter zweite Reihe von Rechts nach Links durch alle 10 Reihen und am Ende werden die 4 Ecken verkabelt. Die Stromversorgung der Reihen werden an jeder Seite "Anfang" und "Ende" aller Reihen Parallel geschaltet da pro LED bis 60mA fließen können d.h. 660mA für jeder Reihe.

Der absolut maximale Strom wäre rein rechnerisch 6,8A bei allen LEDs an und Volle Werte bei R,G,B. Im Normalbetrieb kommt man nicht über 2-2,1A. Selbst ein Feuereffekt (Fire2012 aus der Examples der Lib) kommt man auf 3,5A-4A

Step 3: Zusamenbauen Und Programmieren

Nach dem zusammenbauen kommt das Programmieren.

Die Library die hierfür Notwendig findet man hier: Klick

Die anderen Libraries sind Bestandteil der Arduino IDE also braucht man nix zusätzliches

Die Uhr kann wie auf dem ersten Bild Links in die verschiedenen Modi geschaltet werden nach folgendem Ablauf

  • Mode 1: Stunden stellen (die linken Eck-LEDs leuchten)
  • Mode 2: Minuten stellen (die rechten Eck-LEDs leuchten)
  • Mode 3: Farbe einstellen Farbe ROT
  • Mode 4: Farbe einstellen Farbe GRÜN
  • Mode 5: Farbe einstellen Farbe BLAU

Die Farbe kann selbst bestimmt werden bei dem Farbe einstellen.

In dem Farbmodus werden die obersten beiden Reihen genutzt um den aktuelle Höhe des einstellbaren Farbwertes einzustellen. Es sind pro Farbe (Rot,Grün,Blau) 22 Stufen die man einstellen kann. Die unteren beiden Reihen zeigen das Ergebnis der Summe der drei Farben, also das Endgültige Ergebnis mit der die Wörter nachher angezeigt werden. Die Werte sind im EEPROM gespeichert also die Farbe bleibt nach Stromausfall etc. erhalten genauso wie die Uhrzeit die im DS3231 gespeichert wird und weiter läuft.

Noch offen:

  1. eine Adaptive Helligkeitsregelung mittels LDR
  2. "Wlan" Anschluss via ESP8266 mit der NTP Firmware zur echten Funk Uhr

Bei Fragen ich bin auch unter dem Usernamen im arduino.cc Forum zu finden.

! Achtung bei der ersten Inbetriebnahme sind im EEPROM die Werte 0 für die drei Farben gespeichert was zu einer "dunklen" Uhr führt.

Vor dem ersten Laden einfach einen leeren Sketch und in die ersten drei Adressen Werte 22 schreiben und zwar so:

#include <EEPROM.h> 
void setup() {
    EEPROM.write(0, 22);
    EEPROM.write(1, 22);
    EEPROM.write(2, 22);
    }
 
 void loop(){
 }

Diesen Sketch einmal Hochladen. Dann stehen die Werte im EEPROM. Jetzt kann der Uhrensketch hochgeladen werden.

Viel Spaß

2 People Made This Project!

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37 Discussions

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ICENICE

Question 6 days ago

Hallo

Ich habe jetzt die ganze Elektronik fertig. Ich bin jetzt an der Zwischenplatte dran. Ich habe die STP-Datei auf www.mikrocontroller.net gefunden. Gibt es irgendwo die Datei, die für dieses Projekt verwendet wurde zum Download? (Die wurde ja abgeändert...)

Freundliche Grüsse

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oaklievlyn

Question 3 months ago

Hallo
Wo wurden die WS2812B LED's gekauft?
Freundliche Grüsse

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volvodanioaklievlyn

Answer 3 months ago

Diese LED sind von Aliexpress. Lassen sich dort recht einfach finden mit dem Suchbegriff WS2812B 10mm . Ich denke es das es diese LED auch auf Ebay gibt.

Gruß
DerDani

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MarcelHHHvolvodani

Reply 3 months ago

Die LEDs werden auch bei Amazon verkauft, da habe ich sie nämlich her....Aliexpress dauert teilweise einfach zu lang wenns schnell gehen muss.
Gruß

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MarcelHHH

Question 4 months ago

Hallo Volvodani,
erst einmal vielen Dank für dieses Projekt .
Eine saubere Arbeit von dir.

Ich habe leider ein Problem und komme auch selber nicht mehr weiter.
Ich hoffe wirklich sehr auf deine Hilfe.

Mein Problem: Die Schaltung funktioniert soweit. Nur wenn ich die Uhrzeit einstellen will, kommt es beim Einstellen ziemlich oft vor , dass sich die Uhr aufhängt und die "L-LED" am Arduino Nano permanent schneller blinkt. Ab diesem Zeitpunkt geht nichts mehr. Die Anzeige bleibt auf dem Stand, wie es bis zum einfrieren der Fall war, und wie erwähnt blinkt die L LED permanent schneller .....Bis ich den Stecker abziehe.

Ich hoffe du kannst mir helfen...ich weiss nicht wo der Fehler sein kann

Danke im Voraus
Gruß Marcel

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volvodaniMarcelHHH

Answer 3 months ago

Ich vermute das es an der Versorgung der Uhr happert. Wieviel Strom kann das Netzteil liefern?
Oft ist es ein Problem das die "billigern" Netzteile keine richtige Strombegrenzung haben und die Spannung einfach zusammenbricht bis es zu seltsamen Verhalten kommt.
Gruß
DerDani

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MarcelHHHvolvodani

Reply 3 months ago

Hallo Dani,
danke für die Rückmeldung.
Das Problem konnte ich nach einigen Stunden der Fehlersuche mit dem Multimeter und dem Austausch von Arduino und RTC Modul endlich finden.
Das Netzteil war ausreichen ausgelegt, 5v 3A und zusätzlich habe ich drei 470uF Elkos verbaut, somit sollte die Spannungsversorgung nicht das Problem sein.
Ich hatte auch das Problem dass ich im Betrieb auch viele sporadisch blinkende LEDs hatte und hin und wieder wieder die korrekte Uhrzeit.

Damit eventuell auch andere Leute aus meinem Problem profitieren können erklär ich meinen Fehler.

Ich Löte grundsätzlich mit Lötfett da sich das Lötzinn einfach sehr gut damit fließen lässt.
Ich habe bei der ganzen Löterei allerdings nie die Löttfettreste, die nach dem Löten übrig bleiben, entfernt.
Diese waren nähmlich das Problem , denn ich habe gemerkt dass es Stromleitende Verbindungen auf der Platine zwischen diversen Pins gab, wo eigentlich keine vorhanden sein dürften.
Ich habe dann rausgefunden dass diese Lötfettreste einen großen, aber mit dem Multimeter messbaren Widerstand im Bereich von 10K-20K Ohm hatten und somit ungewollte elektrische Verbindungen hergestellt hatten.

Nachdem ich dann alles gereinigt habe mit alkohol habe ich wieder alles zusammengebaut und seit zwei Tagen läuft die Uhr (hoffentlich auch weiterhin )ohne Probleme.

Es hat einiges an Zeit gekostet aber ich habe etwas lernen können, und vorallem dass ich in Zukunft kein Lötfett mehr benutzen werde.

Außerdem ist die Uhr absolut Hammer geworden, die Front habe ich aus Edelstahl lasern lassen.


Danke dir Dani für das Projekt und somit für die Grundlage meiner ersten Word Clock

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Elektrobastler

Question 4 months ago

Hallo Volvodani.
Die Wortuhr ist dieses Jahr mein Weihnachtsprojekt. Der Testaufbau funktioniert auch schon - aber es bleiben noch zwei Fragen:
- Die Buchstabenschablone (von der verlinkten Seite) stimmt nicht mit den angezeigten LEDs überein. Muss da dann noch irgendwo eine Anpassung im Code erfolgen?
- In welcher Reihenfolge werden die 4 Eck-LEDs angeschlossen?

Viele Grüße, Elektrobastler

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MarcelHHHElektrobastler

Answer 4 months ago

Die Eck Leds werden an die letzte LED der "Buchstaben-Leds-Kette" einfach genauso wie zuvor angelötet. Man sieht auch auf den Bilder von Volvodani , wie die LEDs verlötet sind.
Die Buchstabenfolge passt aber eigentlich...hatte zunächst das Problem dass die LEDs spiegelverkehrt liefen...aber ich habe schlichtweg die Leds falsch verlötet...man sieht auf dem Bild auch wie die "Buchstaben-Leds" korrekt in der Reihenfolge verlötet sind.

Gruß Marcel

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Torsten85

Question 5 months ago

Hallo Zusammen!
Meine Uhr läuft auch Super alle Einstellungen Funzen leider Zeigt und Zählt meine nur die Sek.!!
Nach 20 Sek kommt für 1 Sek die lesbare Uhrzeit!!!! Wo und wie kann ich das im Code ändern???
Vielen Dank

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volvodaniTorsten85

Answer 5 months ago

Hallo Torsten,
ich denke du hast den "Fehler" gemacht und die Taster zwischen Input und +5V geschaltet. Diese müssen aber in zwischen Input und GND. Im Programm sind die als PullDown Schaltung ausgewertet d.h. in einem offenen nicht geschalteten Zustnd liest das Programm 5V => also HIGH wenn der Taster gedrückt ist 0V => LOW. Diese Schaltung ist zuverlässiger da intern ein PullUp Widerstand verbaut ist nutz man die Schaltung gegen 5V braucht man Pull Down Widerstände die man extern verbauen muss da intern sowas nicht gibt.
Einfach mal Suchmascheine nach Pull Up/ Pull Down mit Arduino suchen da wird es noch ausfühlicher erklärt.
Gruß
DerDani

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echo1483

Question 8 months ago

Hallo Volvodani,

ist es möglich die Helligkeit der LED zu ändern. Ich würde
gerne alles runter dimmen. Da ich nicht der große Programmiere wäre ich sehr
dankbar für Deine oder Eure Hilfe.

Gruß echo

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Torsten85echo1483

Answer 5 months ago

Runterdimmen kannst du die LED´s indem du den EEprom-wert 22 änderst.

Gruss

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Pitri

1 year ago

Hallo Volvodani,

Vielen dank für die Anleitung und deine Arbeit.
Seit Jahren möchte ich mir diese Uhr bauen, dank diese Anleitung startete ich endlich mit dem Projekt.

Meine Variante muss aber in Berndeutsch und mit Rostoptik sein. Bei der Grösse bin ich mir noch nicht ganz sicher, vermutlich etwa 60x60cm. Dank deines übersichtlichen Programms ist die Sprachänderung ja nur eine kleinen Fleissarbeit. Die rostige Front verhindert den Gebrauch der Reed-Kontakte, aber auch dies ist einfach zu lösen.

Gestern erhielt ich die ersten Bauteile (Arduino, LED's, RTC) und der erste Test war auch erfolgreich (allerdings erstmal nur mit 10 LED's). Bevor ich nun alle LED's verlöte, baue ich mir mal einen ersten Rahmen um ordentlich testen zu können.

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volvodaniPitri

Reply 1 year ago

Hallo Pitri dann wünsche ich dir viel Erfolg bei der Umsetzung. Ich helfe gerne. Wenn du fertig bist lasse ruhig ein Made It mit Bild da.

Gruß

DerDani

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syltling

1 year ago on Step 3

Moin , Danke für die einfach umsetzbare Anleitung. Material für die nächste habe ich schon bestellt , die wird denn aber 51x51cm , damit die Stripes nich geschnitten und wieder gelötet werden müssen .

Vielen Dank und grüße aus dem höchsten Norden

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GuiD5

Question 1 year ago

Hallöle ! Danke Zunächst für die tolle Anleitung. Meine Uhr bleibt irgendwie immer bei ES IST stehen - sonst wird nichts weiter angezeigt. Stellen lassen funktioniert, Farben ändern auch aber nach dem Stellen steht wieder nur ES IST da. Komisch - Ideen ? Dankeschön schonmal !

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volvodaniGuiD5

Answer 1 year ago

Es sieht so aus wenn die RTC(Real Time Clock) nicht richtig läuft. Evt mal mit Beispielen aus dem Netz die Uhr mal testen, oder mit dem I2C Scanner ob die Adresse richtig ist. Wenn nicht läuft dann mal die Verdrathung prüfen. Die Daten Kommunikation zwischen Arduino und WS2812B scheint zu laufen wenn das ganze Einstell Prozedere funktioniert.

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jenner1986

Question 1 year ago

Hallo Michael,
Ich habe eine Uhr bereits für meine Eltern gebaut. Jedoch war das ein Fertigern Bausatz, welcher sehr teuer war. Nun bin ich auf dein instructable gestoßen. Die Teile kann ich alle besorgen. Jedoch fehlt mir der Schaltplan zum zusammenbau. Kannst du helfen ? Grüße jan

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