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Word Clock Variante 1
[Bearbeiten] Überblick
Links zum Hauptartikel [1], zur Variante 2 [2] zum langen Thread [3] mit dem hier alles angefangen hat und zum Original [4], das alle hier inspiriert hat. [1] Word Clock [Bearbeiten] WordClock FAQHäufig tauchen im Forum Fragen zum WordClock Projekt auf (was brauche ich..., wie mache ich...), die schon mehrmals beantwortet wurden. Hier Für die Variante 1 eine Zusammenfassung der wichtigsten Fragen: Q: Was brauche ich alles, um die WordClock (Variante 1) zu bauen?
A: - Die Steuerplatine mit der Elektronik
- Eine Frontblende (das "Ziffernblatt")
- Leuchtdioden und Platinen für die Anzeige
- Eine Zwischenplatte um das Licht zwischen den einzelnen Buchstaben zu trennen
- Eine Spannungsversorgung
- etwas handwerkliches Geschick
Q: Kann ich Bauteile der WordClock über Sammelbestellungen billiger bekommen?
A: Es wurden in der Vergangenheit (seit Dez.2009) mehrere Sammelbestellungen angeboten. Im einzelnen waren das:
- Die Leiterplatte für die Steuerelektronik (von ukw)
- Leuchtdioden mit Streifenplatinen für die Anzeige (von wawibu / matsch)
- Eine Frontblende (Buchstabenmatrix)
- aus Plexiglas, schwarz (von ukw)
- aus Edelstahl (von andreasp)
- Eine Zwischenplatte (von wawibu / matsch)
Q: Kann ich eine fertige Uhr kaufen? A: Ja, beim Hersteller der Vorlage ;-). Hier im uC.net Forum gibt es nur Tipps und Hilfe zum Selberbauen. Eine komplette WordClock kann man hier NICHT bekommen. ...und etwas einlesen wird auch keinem abgenommen ;-) [Bearbeiten] Aufbau einer WordclockHier gibt es ein von bomibob äußerst kunstvolles Video zum Bau einer Word Clock: http://www.youtube.com/watch?v=OYhtc-8StXA (zugehöriger Post → http://www.mikrocontroller.net/topic/goto_post/2328168) Details zu den einzelnen Komponenten sind den entsprechenden Unterpunkten, oder dem Hauptartikel zu entnehmen. [Bearbeiten] Elektronik
[Bearbeiten] Schaltung      Änderungen der Platinen-Version 1.0 gegenüber dem Prototypen:
Änderungen der Platinen-Version 1.1 gegenüber 1.0:
Änderungen der Platinen-Version 2.0 gegenüber 1.1:
Siehe auch untenstehende Zusatzschaltbilder rechts. Die neuen Stiftleisten sind optional, müssen also nicht unbedingt bestückt werden. Zugehörige Schaltung als PDF:
[Bearbeiten] Sammelbestellung der PlatineStand Mai 2013: Es sind noch Steuerplatinen aus der letzten Sammelbestellung übrig. Wer sich also noch an der Sammelbestellung beteiligen möchte, kann sich bei mir (Benutzer ukw) per PN melden. Kosten pro Platine: 10 EUR zzgl. Versand von 2,00 EUR bei bis zu 4 Stück. Bei mehr als 4 Stück beträgt der Versand 3,00 EUR. Beispiele:
Parallel zu dieser Sammelbestellung gibt es noch eine neue (kleinere) Sammelbestellung für passende Frontplatten, siehe auch: Beim Versand zusammen mit den Frontplatten entfallen natürlich die Versandkosten für die Platinen. Maße: 146mm x 35,6mm. [Bearbeiten] Reichelt Warenkorb Mono-VarianteDa selbst bei der Mono-Variante der ATmega 88 langsam mehr als eng wird, wurde dieser Warenkorb auch auf den ATmega 168 umgestellt. Eine vollständige Liste zur Bestellung der nötigen Bauteile ist bei Reichelt abgelegt: Warenkorb-Mono. [Bearbeiten] Reichelt Warenkorb RGB-VarianteFür die RBG-Version wird der ATmega 168 benötigt. Ein angepasster WARENKORB ist bei Reichelt hinterlegt. Im Warenkorb befindet sich nun auch der Nachfolger TSOP 31238 des nicht mehr lieferbaren TSOP17xx. ( 15.11.2011 ).
Der Warenkorb ist eine tolle Vereinfachung der Bestellung. Bevor Ihr jedoch das DCF-77-Modul automatisch mitbestellt, lest bitte mit Hilfe der Suchfunktion das Forum zu diesem Thema durch. Das DCF-77-Modul ist, wie es im Forum so nett formuliert wurde, "ein Sensibelchen". Es gäbe eine Alternative von C* (siehe Forum). Und um es ganz deutlich zu formulieren: Die Uhr funktioniert auch ohne DCF-77-Modul ganz prima. Sie kann mit der IR-Fernbedienung ganz einfach gestellt werden. Man braucht das Modul nicht wirklich. Es befindet sich kein Flachbandkabel im Warenkorb. [Bearbeiten] BestückungHier eine kurze Beschreibung zur Bestückung: Version 1.0 (schmale Ausführung):   
Version 1.1 (schmale Ausführung):
Version 2.0 (schmale Ausführung): Änderungen gegenüber 1.1:
 Der IR-Empfänger TSOP17XX/SFH5110 muss hinter einem nicht benutzten Buchstaben angebracht werden. Deshalb braucht man ihn nicht unbedingt auf die Platine löten, sondern kann ihn auch über ein 3-poliges Kabel mit der Platine verbinden. In diesem Fall sollte der Kondensator C2 nicht auf die Platine, sondern direkt am TSOP17XX/SFH5110 (C2 Minus an Pin 1, C2 Plus an Pin 2) angelötet werden. Bei Verwendung eines SFH5110 Pinbelegung beachten! Je nach Ort des LDRs (hinter Buchstaben bzw. mit/ohne Dffusor) kann die automatische Helligkeitsregelung unterschiedlich ausfallen. Hier muss man eventuell den Widerstand R6 variieren, wenn das Ergebnis nicht optimal sein sollte. Bestückung und Anschlüsse        WICHTIG (für 1.x und 2.x): Der oberste IRLU2905 muss anders herum eingelötet werden (Metall Richtung Spannungsregler) als die beiden unteren (Metall Richtung Schraubklemme). Siehe auch Foto rechts. Möchte man einfarbige LEDs verwenden und auf die RGB-Steuerung verzichten, schließt man einfach zwei der drei RGB-PWM-Kanäle nicht an und verwendet stattdessen nur PWMR zur PWM-Steuerung. Die 2 zu PWMG und PWMB gehörenden IRLUs und die angeschlossenen 4 Widerstände am Gate der IRLUs kann man dann auch weglassen. Bestückungsliste: Name Wert C1,C3,C4,C6,C8,C9 100NF C10,C11,C12,C13 100NF C2 4,7µF C5,C7 47µF D1 1N4001 IC1 ATMEGA88 IC2 7805 IC3 TSOP1738 oder TSOP31238 oder SFH5110 (andere Pinbelegung!) IC4,IC5,IC6 74HCT595N IC7 DS1307 IC8,IC9,IC10,IC11 UDN2981A K4 Wannenstecker 10-polig K7,K8 Wannenstecker 16-polig K6 LDR KL1 KLEMME5POL Q1 32,768KHz R1,R6,R8,R10,R12 10K (R6 für LDR evtl.noch nicht bestücken) R7 10K, entfällt! R2 100 R3,R4 4K7 R5,R9,R11 82 T1,T2,T3 IRLU2905 Davon abweichend für 2.0: Name Wert K4 Wannenstecker 6-polig (statt 10-polig) K10 I2C (neu, optional) K11 SPI (neu, optional) Anmerkung zu C2 und R2: C2 und R2 bilden zusammen einen Tiefpass. Hier gilt: Soll der TSOPxxxx/SFH5110 über ein längeres Kabel entfernt von der Platine angebracht werden, sollte man den Kondensator C2 nicht in die Platine löten, sondern direkt am Empfänger anbringen (Achtung: TSOP17XX und SFH5110 haben unterschiedliche Pinbelegung). [Bearbeiten] FAQ zur Bestückung Q: Wie herum müssen die IRLUs eingelötet werden? A: Der oberste kommt mit der Metallseite nach links (Richtung Spannungsregler), Pin 1 ist hier der untere. Die anderen beiden IRLUs werden mit der Metallseite Richtung Schraubklemme eingelötet, siehe auch Foto rechts. Hier ist jeweils Pin 1 der obere. Q: Welche ICs sollte ich sockeln? A: Wenn durch einen versehentlichen Kurzschluss bei der Freiluftverdrahtung der LEDs ein UDN2981 abfackelt, ist das ägerlich. Daher sollte man zumindest die UDNs und den ATMega sockeln. Besser ist es natürlich, alle zu sockeln. Q: Bei dem ATMega und der RTC ist nicht ersichtlich, wie herum sie eingebaut werden müssen? A: Doch, kann man sehen: Der Lötpunkt von Pin1 ist immer rechteckig, die anderen sind oval. Das gilt übrigens für fast alle Bauteile, auch die Wannen. Q: Ich möchte oben statt der abgebildeten zwei 2x8-poligen Stiftleisten 16-polige Wannenstecker nehmen. Wie herum kommen dann die oberen Wannen drauf? A: Mit der Kerbe nach unten, sieht man auch am rechteckigen Lötpunkt - und auch auf dem Foto rechts. Q: Kann ich auf die Batterie verzichten, weil ich DCF77 einsetze bzw. nach einem Stromausfall die Uhr per Fernbedienung selbst neu stellen möchte? A: Wenn man keine Batterie einsetzt, sollte man VBat der RTC DS1307 mit GND verbinden. Das geht am einfachsten an den auf der Platine vorgesehenen Batterieanschlüssen: einfach K1 (Bat+) und K3 (Bat-) mit einem Stück Draht überbrücken. Übrigens: die Batterie hält lt. Datenblatt des DS1307 10 Jahre, es ist also durchaus sinnvoll, diese auch zu bestücken. Q: Der Infrarot-Empfänger TSOP17XX ist abgekündigt. Gibt es dazu eine Alternative? A: Als Ersatz kann man den TSOP31238 nehmen. Er ist pinkompatibel. Q: Kann ich (aus Kostengründen) auch einfarbige LEDs verwenden? A: Ja, einfach zwei der drei RGB-PWM-Kanäle nicht anschließen und nur PWMR (für Rot) benutzen. Die 2 zu PWMG und PWMB gehörenden IRLUs und die angeschlossenen 4 Widerstände am Gate der IRLUs kann man dann auch weglassen. "Beginner-Tipp":  Beim Zusammenbau der Word Clock gibt es eine Reihe von Fehlerquellen (Programmierung, Aufbau der Steuerplatine, Lötfehler auf den LED-Streifen, Verkabelung etc.). Für die Fehlersuche aber auch für das erste Erfolgserlebnis nach dem Zusammenbau der Schaltplatine kann man sich relativ einfach mit Hilfe von Vorwiderständen und Standard-LEDs eine "Test-Umgebung" aufbauen. Die ausgedruckte Tabelle mit der Zuordnung der Ausgänge/LEDs zu den entsprechenden Wörtern erleichtert die Interpretation. Achtung: auf die richtige "Default"-Sprachvariante achten. Wenn die LEDs dann wie erwartet leuchten = erstes Erfolgserlebnis. Eine BestückungsInfo für die Version V1.1 gibt es als PDF Download: Media:WordClockSteuerplatineV1.1Bestueckung.pdf [Bearbeiten] Anschluss der LEDs[Bearbeiten] Zuordnung der Kanäle
Folgende Tabelle enthält die Zuordnung der Wörter zu den Pins der Wannenstecker. Die Bezeichnungen der Pins entsprechen dem Schaltplan. Zu beachten ist, dass die Reihenfolge der Wörter nichts mit der Anordnung auf der Frontplatte zu tun hat.
[Bearbeiten] Beschaltungsvarianten der LEDsDa die Schaltung genügend Power hat, um eine Unmenge an RGB-LEDs zu treiben, gibt es folgende Möglichkeiten, die auch mixbar sind: 1. Pro Wort für jeden Buchstaben eine RGB-LED (mit gemeinsamer Anode) in Parallelschaltung (natürlich mit geeignetem Vorwiderstand pro LED) Prinzip (am Beispiel des Wortes "VIER"): /---|>|----| R1R |---- PWMR
+--|---|>|----| R1G |---- PWMG "V"
| \---|>|----| R1B |---- PWMB
|
| /---|>|----| R2R |---- PWMR
+--|---|>|----| R2G |---- PWMG "I"
| \---|>|----| R2B |---- PWMB
OUTx-+
| /---|>|----| R3R |---- PWMR
+--|---|>|----| R3G |---- PWMG "E"
| \---|>|----| R3B |---- PWMB
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| /---|>|----| R4R |---- PWMR
+--|---|>|----| R4G |---- PWMG "R"
\---|>|----| R4B |---- PWMB
2. Pro Wort für jeden Buchstaben eine RGB-LED in Reihenschaltung (mit nur 1 Vorwiderstand für die ganze Reihe, bzw. 3 wegen RGB). Das geht aber nur, wenn die RGB-LEDs unabhängige Anoden und Kathoden haben (ja, die gibt es). Prinzip: "V" "I" "E" "R"
/----| R1R |----|>|----|>|----|>|----|>|---- PWMR
OUTx --+-----| R1G |----|>|----|>|----|>|----|>|---- PWMG
\----| R1B |----|>|----|>|----|>|----|>|---- PWMB
Theoretisch könnte man solche Streifen als Platine herstellen, welche man dann immer auf die gewünschte Länge kürzt, als 1, 2, 3 ... 7 Buchstaben. Bei Verwendung von einfarbigen LEDs vereinfachen sich die Prinzip-Schaltungen wie folgt: 1. Parallelschaltung, eine LED pro Buchstabe im Wort: /----|>|----| R1 |---- PWMR "V"
+-----|>|----| R2 |---- PWMR "I"
OUTx-+
+-----|>|----| R3 |---- PWMR "E"
\----|>|----| R4 |---- PWMR "R"
"V" "I" "E" "R" OUTx ----| R1 |----|>|----|>|----|>|----|>|---- PWMR
Damit die LEDs selbst nicht sichtbar sind, benötigt man hinter den transparenten Buchstaben einen Diffusor. Im einfachsten Fall kann das eine weiße Schicht Farbe sein. "Beginner-Tipp": In der Sammelbestellung wurden die Vorwiderstände für die Reihenschaltung berechnet. [Bearbeiten] Streifenplatinen & LEDs[Bearbeiten] StreifenplatinenDie Platine hat ein Maß von 314 x 12 mm und ist auf die Word-Clock-Front-Varianten A und B (also 450mm x 450mm) ausgelegt. Der Abstand der einzelnen LEDs beträgt 28.1mm Die Streifenplatine wird so ausschauen: (Version 8 vom 06.März 2010)
Erste Streifenplatine bestückt. Ausschnitt vergrößert dargestellt:
Datenblatt der LED mit Bestückungsinfos: Datei:SMD RGB PLCC-6 datasheet3.pdf Hier ist die Bestückung aller Streifen schematisch detailliert gezeigt: [Bearbeiten] Technische Daten der SMD RGB PLCC-6 LEDsSpezifikation
Absolute Maximum Rating (Ta = 250C)
Electro-optical Characteristics (Ta = 250C)
Pin / Farbzuordnung:
[Bearbeiten] Widerstandswerte für die LED StreifenBerechnet sind die Widerstände für eine Spannungsversorgung von 15V - abzgl. 1,4V durch den Spannungsabfall an den UDN2981. Ein solches Netzteil gibt es zB bei Pollin oder auch bei Reichelt. "Beginner-Tipp": Bitte lest zum Stichwort "Netzteil" im Forum nach. Es gibt hierzu einige Bemerkungen und Empfehlungen. So z. B. auch der Hinweis auf ein weiteres Netzteil von C*: Netzteil_15V_1.2A
Es werden somit folgende Widerstände aus der E24 Reihe benötigt:
[Bearbeiten] Ambilight-/LED-Streifenplatine bestücken"Beginner-Tipps": Die Beschreibung zum Thema Ambilight ist im Forum etwas unübersichtlich. Sehr hilfreich zum Verständnis sind die Bilder von Matthias. Wichtig zum Verständnis ist auch der Hinweis auf die Drahtbrücken auf der Platinenunterseite vor der ersten LED eines Wortes. Es hat mir sehr geholfen, das Platinen-Layout-Schema und das Foto übereinander zu montieren.  Anhand der Tabelle kann man erkennen, dass die Widerstände im Ambilight-Paket (300 Ohm = rot, 27 Ohm = grün, 33 Ohm = blau) für 2 x 4 LEDs in Serie ausgelegt sind. Man kann also 2 x 4 LEDs hinter einander löten oder die Variante von Christian aufgreifen der die LEDs physikalisch in 2er Gruppen angeordnet hat. Durch Drahtbrücken werden diese 2er Gruppen aber dann elektrisch zu zwei 4er Gruppen: LED-LED-Bügel-LED-LED-frei-LED-LED-Bügel-LED-LED, so dass auch für diese Version die Widerstände passen. [Bearbeiten] LED-Streifen: Logik
Für jedes Wort wird (irgendwo) COM vom den Ausgängen OUTx zugeleitet. [Bearbeiten] LED-Streifen: Zusammenfassung Löten
[Bearbeiten] SammelbestellungEs werden folgende 2 Pakete angeboten: Paket 1 (Uhr) - 52,20Eur : 11 Streifenplatinen, 100 RGB-PLCC6-LEDs und 155 SMD-Widerstände Paket 2 (Ambilight) - 17,00Eur : 4 Streifenplatinen, 32 RGB-PLCC6-LEDs und 45 SMD-Widerstände Und folgende Einzelpositionen: RGB-PLCC6-LED einzeln - 0,35Eur Der Versand erfolgt bei nur LEDs / Widerständen / ATMega als MaxiBrief mit Einschreiben.
Der Versand mit Streifenplatinen erfolgt als kleines Paket:
Der Versand mit Zwischenboden (max 8 Böden pro Paket) wird als Paket versendet:
Es fallen jeweils nur die höheren Versandkosten an. Werden mehrere Pakete bestellt, können die tatsächlichen Versandkosten von den hier gezeigten Versandkosten abweichen. Diese ist dann von der bestellten Menge und dem Gewicht abhängig. Bei Interesse bitte per PN melden (Benutzer wawibu) Zeitplanung
Der genaue Zeitplan kann sich ggf verschieben, da die Mindestbestellmengen erreicht seien müssen. Als Alternative können die Pakete 1 und 2 auch ohne Widerstände bei mir bestellt werden. Es werden dann folgende Warenkörbe benötigt: Widerstands-Warenkörbe bei Reichelt:
[Bearbeiten] Anschluss eines DCF77-ModulsDer Anschluss eines DCF77-Moduls ist optional. Wird ein DCF77-Modul angeschlossen, kann mittels einer LED der DCF77-Empfang angezeigt werden. Die LED blinkt dann im Sekundenrhytmus und zeigt direkt die empfangenen DCF77-Impulse. Der Empfang wird kurze Zeit nach dem Einschalten aktiviert bzw. jede Stunde wiederholt. Die DCF77-LED kann folgendermaßen angeschlossen werden: TODO Bei Anschluss des DCF77-Moduls von Reichelt ist folgendes zu beachten:
Beim Anschluss des Conrad-Moduls ArtNr. 641138 ist folgendes zu beachten:
Ein Max232 der zur Kontrolle angeschlossen ist, kann den DCF Empfang stören. Ohne Max232 verbessert sich der Empfang deutlich. Da einige berichtet haben, dass der DCF-Empfang bei den Reichelt-Modulen oftmals gestört ist, hier ein Tipp von Carsten Wille, wie man den Empfang durch Hinzufügen weniger Bauteile wesentlich verbessern kann: Beitrag: Brauche Hilfe beim Bau einer Uhr [Bearbeiten] Software[Bearbeiten] Module[Bearbeiten] DCF77Zur Programmierung siehe den Artikel DCF77-Funkwecker mit AVR. Im Abschnitt Programmierung ist das Funksignal dokumentiert, zusammen mit einem Beispiel (Bitstrom und Bedeutung). Codebeispiel siehe Codesammlung DCF 77. Softwareentwickler: Torsten Giese (wawibu) [Bearbeiten] Automatische HelligkeitsregelungDie Helligkeit des Displays wird über einen LDR (z.B. LDR 07 von Reichelt) gesteuert. Softwareentwickler: Rene H. (promeus) [Bearbeiten] UhrzeitDie Zeit wird von einer batteriegepufferten Maxim DS1307 Echtzeituhr (RTC), die über I2C mit dem Microcontroller verbunden ist, zur Verfügung gestellt. Die Batterie soll bis zu 10 Jahre halten und wird direkt auf die Platine gelötet. Softwareentwickler: Frank M. (ukw) [Bearbeiten] IREs werden folgende Infrarot-Protokolle unterstützt:
Über die automatische Erkennung des Protokolls werden die nötigen Tastatur-Befehl-Bits aus den Infrarot-Daten extrahiert - ohne Kenntnis, welche Tasten da eigentlich tatsächlich gedrückt wurden. So eine Tabelle würde den Speicher des µCs sprengen. Deshalb passiert die Zuordnung der Tasten zu WordClock-Befehlen in einer kleinen Anlernprozedur, die einmal nach dem ersten Bootvorgang ausgeführt werden muss. Mittlerweile gibt es einen eigenen Artikel zum Infrarot-Fernbedienungsdecoder, siehe IRMP Softwareentwickler: Frank M. (ukw) Eine passende Fernbedienung gibt es bei DX .
Passend beschriftet werden kann die Fernbedienung mit folgenden Labels. Es gibt 2 Versionen der Scheckkartenfernbedienungen. Die erste passt für die DX Fernbedienung, diese ist etwas schmaler und länger. Einfach auf eine selbstklebende Folie drucken, ausschneiden und aufkleben.
[Bearbeiten] PWMDie PWM steuert die 3 RGB Kanäle. Damit ist freie Farbenwahl möglich. Softwareentwickler: Frank M. (ukw) [Bearbeiten] DisplayDas Display wird nicht als 10x11 Matrix sondern wortweise angesteuert. Da die LEDs RGB-LEDs sind ergibt sich daraus für die 24 Wortteile und die 4 Minutenpunkte eine 28x3-Matrix. Die Farben sind kein Muss, in der Minimalbeschaltung können auch einfarbige LEDs zum Einsatz kommen. Softwareentwickler: Vlad Tepesch (vlad_tepesch) [Bearbeiten] StrukturDie display.h ist quasi die Basisklasse. Dort ist definiert, welche Schnitsstellen eine Uhr anbieten muss. Einige front-unabhängige Sachen sind hier bereits implementiert. Von ihr abgeleitet ist die display_tix und die display_wc, wo entweder der gesamte Rest implementiert ist (TIX) oder wo weitere Ableitungen existieren (WC). Die display_wc implementiert die Teile die alle WC-Varianten gemeinsam haben. Von ihr sind quasi die verschiedenen WC-Frontplatten abgeleitet. Die display_wc_xxx implentieren die Eigenheiten der speziellen Version, was neben ein paar Defines nur das Mapping Zeit → Ausgabemuster (display_getTimeState) ist und das Handling der Modus-Taste ist. [Bearbeiten] Hinzufügen eigener WC-FrontplattenlayoutsPrinzipiell sind folgende Schritte notwendig:
[Bearbeiten] Benutzer-InteraktionMit der Fernbedienung ist folgendes möglich:
Softwareentwickler: Vlad Tepesch (vlad_tepesch) [Bearbeiten] Download[Bearbeiten] SW V0.13Datei:Wordclock-0.13.zip (Bugfixes beachten) Änderungen
[Bearbeiten] Bugfixes
[Bearbeiten] ältere VersionenHier gibt es noch ältere Software Stände: [Bearbeiten] SW V0.12Bitte README.txt lesen! Änderungen
[Bearbeiten] SW V0.11Bitte README.txt lesen! Ergänzung: im Verzeichnis "art" fehlte ein PDF, ohne das das Handbuch nicht gebaut werden kann. Datei:Regiomap.pdf Noch ein paar Tips zum Handbuch:
[Bearbeiten] SW V0.10Bitte README.txt lesen! Änderungen:
Die wichtigsten Einstellungen können in der Main.h geändert werden.
[Bearbeiten] SW V0.9Bitte README.txt lesen! zusätzliche Features:
Die wichtigsten Einstellungen können in der Main.h geändert werden. Anmerkung: die vorkompilierten Hexfiles enthalten die 3-sprachig-deutsche Version. Wer noch eine alte Frontplatte hat, muss das Binary nach Ändern der Konfiguration (in der main.h) selbst kompilieren. [Bearbeiten] BugfixesZum Anwenden der .patch-Files gibt es das patch-Tool, das mit dem AVR-GCC kommt und von der Kommandozeile aus erreichbar ist. Manual-Page zu patch: hier.
[Bearbeiten] V0.8Datei:Wordclock-08-src.zip Bitte 00README.txt lesen! [Bearbeiten] Bugs
[Bearbeiten] Version 0.8
[Bearbeiten] Version 0.9
[Bearbeiten] Version 0.10
[Bearbeiten] Version 0.11
[Bearbeiten] Version 0.12
[Bearbeiten] Version 0.13[Bearbeiten] Flashen mittels Bootloader[Bearbeiten] Bootloader von Hagen Re "AVRootloader"Bevorzugt wird der Bootloader von Hagen Re. → AVR-Bootloader_mit_Verschlüsselung_von_Hagen_Re Dieser Bootloader zeichnet sich durch einen großen Funktionsumfang, einfache Inbetriebnahme, sowie komfortable Benutzung aus. Hagen Re war so freundlich und hat das OK zur Integration in die WordClock-Auslieferung gegeben. Dies hat den Vorteil, dass der fertig konfigurierte Bootloader, sowie die Windows vorkonfigurierte Flash-Anwendung beiliegen und nicht extra geladen werden müssen. Vielen Dank an Hagen für diesen tollen Bootloader! Die vorkompilierten WordClock-Hexfiles sollten sowohl mit, als auch ohne Bootloader funktionstüchtig sein. Das senden eines 'R' per UART löst ein Reset (und damit ein Starten des Bootloaders) aus. Verwendung des Bootloaders:
Das Tool ist so konfiguiert, dass es von sich aus ein 'R' schickt, um die WordClock zu resetten und den Bootloader zu betreten. [Bearbeiten] Bootloader von Peter Dannegger "FastBoot"Um den ATmega168 mit dem Fastboot von Peter Dannegger zu flashen, muss vorab das FastBoot.hex eingespielt werden. Ebenso muss dann die eFuse auf 0xFC eingestellt werden. Um dann später eine neue SW zu flashen, muss dann nur noch das neue Hexfile mittels FBOOT übertragen werden. Im angehängten ZIP ist der FBOOT von Peter Dannegger und das HEX-File für den ATmega168 einfügt. >> Datei:WordClock FastBoot.zip << Ist diese einmal auf dem uC, kann jederzeit einfach über die serielle Schnittstelle (COM 1) mittels einem RS-232/TTL Pegelwandler die neue Firmware eingespielt werden. Wichtig: FBOOT.exe und die neue Firmware müssen in einem Verzeichnis liegen. Dann kann mittels FBOOT /Pwordcl~1.hex geflasht werden. FBOOT kann nicht mit langen Dateinamen umgehen! Ein bootloader-client für Linux ist hier zu finden. Credits: Bernhard Michler (Boregard), Andreas Butti, ad-rem. [Bearbeiten] Bootloader von chip45.com "chip45boot2"Bei diesem Bootloader muss die eFuse auf 0xF8 eingestellt werden und zusätzlich in main.h die Option "BOOTLOADER_RESET_WDT" abgeschaltet werden. Vorkonfigurierte HEX-Files und PC-Software sind hier zu bekommen: http://www.chip45.com/info/chip45boot2.html [Bearbeiten] Flashen per BluetoothBootloaden über Bluetooth wurde in diesem Post erfolgreich implementiert, siehe auch hier. [Bearbeiten] MechanikFolgende Anleitung gilt für die Frontplatte aus Plexiglas und die Word Clock mit Ambilight, d. h. die Wandmontage erfolgt ohne Rahmen/Bilderrahmen. Beim Bau meiner Word Clock habe ich definitiv mehr Zeit über mechanische Lösungen nachgedacht, als über die Elektronik/Programmierung. Vor allem die Recherche geeigneter Bezugsquellen hat Zeit gekostet und die Lieferzeit hat den Bau der Uhr sehr verzögert. Ich hoffe, dass diese Anleitung hilft, etwas Zeit zu sparen. [Bearbeiten] Vorbereiten der Zwischenplatte
Damit die Zwischenplatte optisch gut zur Frontplatte passt, muss diese lackiert werden. Im vorliegenden Vorschlag wurde die Zwischenplatte an den Seiten mit wasserbasiertem Acryllack schwarz lackiert. Die MDF Platte kann grundiert oder gespachtelt werden. In diesem Beispiel wurde die Platte mit "Holz und MDF Spachtel” (z. B. Decotric, siehe Amazon) vorbehandelt. Eine geeignete Grundierung wäre z. B. “MDF Grundierung Grund Vorbehandlung” von Molto. Die Grundierung ist leichter zu verarbeiten. Mit der Spachtelmasse kann man allerdings unerwünschte Löcher verschließen. Die Masse muss einige Stunden aushärten, bevor sie geschliffen werden kann. Am besten beginnt man daher den Bau mit der Word Clock mit dieser Vorarbeit. In der Wartezeit kann die Elektronik zusammengelötet werden.
Nach dem Aushärten wurde die Oberfläche mit Schmirgelpapier geschliffen (P240) und anschließend dreimal lackiert. Die erste und zweite Lackschicht wurde jeweils mit P400 Schmirgelpapier geglättet.
Leider ist mir beim Einlöten der Komponenten nicht aufgefallen, dass die Batterie und IC2 (7805) sehr hoch sind. Da ich die Beinchen der Batterie schon zu kurz abgeschnitten hatte, konnte ich die Batterie nicht mehr einfach umbiegen, so dass dieses Problem nur noch durch angelötete Kabel zu lösen war. Die Batterie wird nun einfach neben die Steuerplatine gelegt. Den 7805 konnte ich durch Umbiegen etwas in seiner Höhe reduzieren. Der Platz für den umgebogenen 7805 wurde mit einer Fräse im Multitool/Dremel geschaffen. Im Nachhinein betrachtet hätte ich mir diese Mühe sparen können, da durch die Befestigung mit dem Spiegelbefestigungsset (siehe unten) die Höhe kein Problem mehr ist. Ebenfalls etwas zu spät habe ich im Forum Bilder einer Lösung gesehen, bei der die Ausfräsung für Batterie und 7805 in Richtung des äußeren Randes und nicht wie bei mir in Richtung der LEDs gelöst worden war. Im äußeren Rahmen ist genug Platz für eine Ausfräsung, die es erlaubt, die Batterie und den 7805 horizontal einzulöten. [Bearbeiten] Befestigung der Frontplatte (“Plexiglasvariante”) an der Zwischenplatte
Für die Befestigung der Frontplatte an der Zwischenplatte wurden im Forum schon einige Lösungen besprochen. Man kann die Frontplatte z. B. mit Magneten befestigen oder direkt auf die Zwischenplatte kleben. Als Kleber wird meist ein Zweikomponentenkleber auf Epoxidharzbasis verwendet (z. B. Uhu Plus Sofortfest, Uhu Plus schnellfest, Uhu Plus Endfest 300...), da dieser keine Lösungsmittel enthält, die Plexiglas oder die Tinte des Frontplattendrucks anlösen. Im Forum wird bemerkt, dass der Kleber dünn aber vollflächig aufgetragen wurde. Im Folgenden wird eine einfache Methode beschrieben, die Frontplatte mit Magneten zu befestigen. Diese Methode hat den Vorteil, dass man die empfindliche Frontplatte abnehmen kann, wenn man an der Word Clock arbeitet. Die Magnete können ohne aufwendige Werkzeuge befestigt werden. Folgende Magnete wurden verwendet: Bezugsquelle: Neotexx, Herweghstr. 11, 12487 Berlin ( http://www.neomagnete.com )
Ich habe mich für runde Magnete entschieden, weil man diese mit einer einfachen Bohrung befestigen kann. Die Haftkraft von vier 8 mm x 4 mm Magneten reicht aus, die Plexiglas-Frontplatte sicher zu tragen. Ich habe die Haftkraft bewusst nicht überdimensioniert, da ich Bedenken habe, dass starke Magnete beim Abnehmen der Frontplatte die Farbschicht von der Plexiglasplatte beschädigen könnten. Ich verwende zwei Magnete. Der dickere Magnet wird in der Zwischenplatte versenkt. Der dünnere Magnet wird an die Frontplatte geklebt. Der dünnere Magnet hat den gleichen Durchmesser wie der dickere Magnet, er ist jedoch nur 0.5 mm dick. Ein wesentliches Argument für die Verwendung von zwei Magneten anstelle der im Forum beschriebenen Lösung “1 Magnet und eine angeklebte Beilagscheibe” ist die Positioniergenauigkeit. Bei meinen Versuchen mit der Kombination Metall + Magnet hatte ich immer das Problem, dass der Magnet leicht seitlich verschoben werden konnte. Dies ist bei der Kombination Magnet + Magnet nicht möglich. Der flache Magnet wurde ebenfalls bewusst ausgewählt. Der Grund ist, dass zwei aneinander haftende Magnete nur schwer in axialer Richtung getrennt werden können. Es ist dagegen relativ einfach, die beiden Magneten durch seitliche Verschiebung zu trennen. Um die Plexiglasscheibe mit angeklebten Magneten seitlich verschieben zu können, dürfen die Magnete, die auf das Plexiglas geklebt werden, nicht zu hoch sein. Da die Plexiglasplatte ohne Luftspalt bündig auf der Zwischenplatte aufliegen soll, muss der Platz für den 0.5 mm Magnet auf der Seite der Zwischenplatte geschaffen werden. Theoretisch müsste man für beide Magneten in die Zwischenplatte ein 8 mm Loch mit einer Tiefe von 0.5 mm + 4.0 mm = 4.5 mm bohren. Damit der 0.5 mm dicke Magnet durch Verschieben entfernt werden kann, wird der Rand der Bohrung so angeschrägt, dass der Magnet seitlich verschoben werden kann. Da ich keine Bohrständer habe, wurde die Bohrungen freihändig mit einem 8 mm Holzbohrer im Akkuschrauber ausgeführt. Mit Hilfe eines Klebestreifens wurde die ungefähre Bohrtiefe festgelegt. Im Zentrum der 8 mm Sacklochbohrung wurde zusätzlich eine 2 mm Bohrung durch die Zwischenplatte angefertigt. In diese kann man von der Unterseite mit den 2 mm Bohrer stecken und bei Bedarf den Magneten wieder ausstoßen. Ursprünglich dachte ich, den 8 mm x 4 mm Magneten festkleben zu müssen. Die Passgenauigkeit war jedoch so gut, dass ich den 8 mm x 4 mm Magneten einfach in die Bohrung pressen konnten (mit Hilfe eines kleinen Hölzchens und eines kleinen Hammers). Der 8 mm x 0.5 mm Magnet wird gemeinsam mit dem 8 mm x 4 mm Magnet so in die Bohrung gepresst, dass seine Oberfläche mit der Zwischenplatte bündig abschließt. Anschließend wird der kleine Magnet mit einem spitzen Gegenstand (z. B. Taschenmesser) entfernt und der Rand abgeschrägt (Dremel und Schleifsteinchen bzw. Fräser). Vor der Klebebefestigung an der Plexiglasscheibe wird das Holz und der 8 mm x 4 mm Magnet mit einer dünnen Folie vor Kleberüberschuss geschützt. In meinem Fall habe ich Haushalts-Alu-Folie verwendet. Für die Klebung werden die 8 mm x 0.5 mm Magneten an dem fest gepressten 8 mm x 4 mm Magneten fixiert. Der Kleber wird dünn auf die Oberfläche des 8 mm x 0.5 mm Magneten aufgetragen, die Plexiglasscheibe korrekt positioniert und mit Hilfe von Gewichten während der Aushärtphase fixiert. Ich habe alle Magnete auf einmal geklebt. Die einzelnen Arbeitsschritte sind auf den Bildern zu erkennen. [Bearbeiten] Befestigung der Platinen
An der Zwischenplatte müssen folgende Komponenten befestigt werden:
Die einfachste Lösung ist die Klebebefestigung mit Heißkleber oder einem anderen geeigneten Kleber. Die Klebemethode hat jedoch den Nachteil, dass die Klebung nicht so leicht wieder gelöst werden kann. Aus diesem Grund wurde eine reversible Alternative gesucht. Die vorgeschlagene Methode wirkt zwar auf den ersten Blick nicht sehr professionell, funktioniert aber sehr gut. So musste ich einige Male Korrekturen an den LED Platinen vornehmen, weil sich z. B. bei meinen „Manipulationen“ Kabel gelöst haben. Die Lösung ist relativ einfach. Ein harter Draht (in meinem Fall 0,8 mm dicker Federdraht, wird z. B. bei Kieferorthopäden verwendet, als Alternative kann man aber auch Büroklammerdraht verwenden) wird etwas länger abgezwickt, als die Ausfräsung für die Platine oder die Kabel ist. Der Draht kann in die relativ weiche MDF Platte so verkeilt werden, dass die Platine oder Kabel gut halten. Es ist sinnvoll, den Draht an beiden Enden abzuzwicken. Dadurch entstehen zwei scharfe Enden, die sich leichter im MDF verankern lassen.
Als Befestigung für die Ambilight-LED Streifen sowie das DCF-77 Modul habe ich leider keine bessere Lösung gefunden, als die Befestigung mit Heißkleber.
Die Steuerplatine wird durch die angeschlossenen Kabel sicher in ihrer Position gehalten. Das modifizierte Conrad-Netzteil hält durch Klemmpassung in der Aussparung. Achtung: an der Unterseite der Platine liegen die 220 V Anschlüsse frei. Das ist kein Problem, sobald die Uhr an der Wand befestigt ist. Um sicherzustellen, dass niemand aus Versehen die Platine von der Seite berühren kann, wurde das Oberteil des Gehäuses als Berührschutz belassen. Beachten Sie dies bitte bei der Montage.
Diese Lösung ist nur von Relevanz, wenn die Stromversorgung direkt hinter der Uhr möglich ist. Dann sieht die Lösung allerdings sehr elegant aus:
Als Vorbereitung musste das Netzteilgehäuse geöffnet werden. Folgende Bilder zeigen den Innenaufbau und sollen so das Öffnen des Gehäuses erleichtern helfen. Das Gehäuse ist fest verklebt. Der Kleber kann nicht aufgesprengt werden (vielleicht würde es gehen, wenn man den Kleber mit einer Heißluftpistole ausreichend erwärmen würde ?). Ich habe mich für die Lösung entschieden, das Gehäuse entlang der Klebenaht mit einer Puk-Metallsäge aufzusägen, da ich noch nicht wusste, wie das Netzteil aufgebaut ist. Heute würde ich nur noch die Steckerpins absägen. Als Alternative zu dieser brachialen Methode habe ich geprüft, ob man ein Netzteil selbst bauen könnte. Ich bin aber zu den Schluss gekommen, dass es nicht wirklich möglich ist, ein eigenes Netzteil so preiswert und auch so klein wie das Conrad-Netzteil zu bauen. [Bearbeiten] Verkabelung
P.N. (http://www.mikrocontroller.net/topic/156661#2511143) hat eine elegante Lösung zur Befestigung des LDR und TSOP vorgeschlagen: "- Der TSOP sitzt bei mir hinter dem "S" ("WACHTZEHNRS") und ist direkt auf diese Streifenplatine eingelötet. Davor habe ich natürlich die PWM-Leiterbahnen des letzten Feldes durchtrennt und die 3 Beinchen auf Stiftleisten am Ende der Platine geroutet. Geht bei dem Layout ganz gut. Der IR-Empfang ist auch durch die Frontplatte einwandfrei - Der LDR sitzt hinter dem "M" ("TGNACHVORJM") und wurde ebenso an der Steifenplatine befestigt und auf eine Stiftleiste gelegt. Zusätzlich hat er noch einen "Schirm" aus einer Lochrasterplatine gegen Streulicht von angrenzenden Buchstaben erhalten" [Bearbeiten] Wandbefestigung der Uhr  
Eine preisgünstige Lösung findet man bei: Leha-Technik Hier kann man die Einzelkomponenten kaufen. Wichtig sind nur die Exzenterscheiben (2 Stück), die Haftmagneten (2 Stück) und die Haftbleche mit Kieme (2 Stück). Die Schrauben und Dübel sollten sich in der Bastelkiste finden (ich habe 6er Dübel, mit 4 x 50 mm Schrauben verwendet). Die Exzenterscheiben haben einen entscheidenden Vorteil. Wenn der Bohrer etwas verläuft oder wenn schon die Messung ungenau ist, kann man die Befestigung mit der Exzenterscheibe immer noch schön waagerecht ausrichten. Theoretisch könnte man auf die Magneten verzichten. In meinem Fall war jedoch hinter der Uhr eine Stromversorgung und die Kabel waren etwas steifer als gewünscht. Das hatte zur Folge, dass die Uhr von den Kabeln von der Wand abgehoben wurde und somit leicht schräg stand. Die Magneten haben dieses Problem sehr elegant gelöst. Das Haftblech mit Kieme wurde mit einer Eisensäge geteilt. Der Teil mit der Kieme ist mit 2.5 cm breit genauso breit, wie der Steg für die Befestigung. Da ich im Zusammenhang mit MDF kein Vertrauen zu dem Kleber hatte, wurden zwei Bohrungen ergänzt (3,5 mm Metallbohrer, improvisiertes Versenken der Schrauben mit einem 6 mm Metallbohrer, ich habe keinen speziellen Versenkbohrer). Das Blech wurde dann geklebt und mit 3 x 20 mm Spax-Schrauben befestigt. Die MDF Platte wurde vorher mit einem 2 mm Bohrer vor gebohrt. Der untere, abgetrennte Teil des Haftbleches wurde für den Magneten verwendet. Seine Breite passte ebenfalls perfekt zu den Befestigungsstegen. Auch diese Bleche wurden zusätzlich mit Schrauben befestigt.
[Bearbeiten] Das erste Mal einschalten[Bearbeiten] LED-StreifenNach dem Verlöten aller Bauteile der LED-Streifen sollten diese vor dem endgültigen Verbau noch geprüft werden:
-> "Beginner-Tipp": Die mangelhaften Lötstellen findet man am besten, wenn man mit dem Diodentest des Multimeters die Lötpunkte der angrenzenden LEDs berührt
[Bearbeiten] SteuerplatineWenn alle Bauteile verlötet sind, sollten zur ersten Prüfung alle Sockel noch leer bleiben. Wer ein entsprechendes Netzteil hat, sollte den Strom auf ca. 50mA begrenzen. Wer dies nicht kann, sollte wenigstens ein (im Regelfall auf 200mA) abgesichertes Netzteil dazwischen schalten. Zum Bestücken der einzelnen Bauteile sollte stets die Spannungsversorgung unterbrochen werden.
Wenn eine Fernbedienung angelernt werden soll, dann musst man, während alle 4 Minuten-LEDs blinken, irgendeine Taste auf der Fernbedienung drücken. Wird die FB erkannt, dann hört das Blinken auf und die "eins" leuchtet. Jetzt musst man die Taste drücken, die zum Ein-/Ausschalten der Uhr verwendet werden soll. Als nächstes leuchtet die "zwei" usw..... --> Mehr dazu siehe Handbuch Sollte nach dem "Neustart" der Uhr keine LED mehr leuchten, KEINE PANIK... es kann sein, dass einfach die "Helligkeit" der LEDs so gering ist, dass Ihr sie einfach nicht seht. Tipp fürs erste Anlernen der FB: Einfach alle Tasten stur der Reihe nach durchdrücken. Dann kann man durch Zählen und Vergleichen mit der Tabelle im Handbuch solange "überleben", bis man die Muse hatte, eine sinnvolle Belegung zu überlegen und auch zu dokumentieren! [Bearbeiten] AbstimmungenEine Stimme ist ein Strich. Nach 5 Strichen bitte ein Leerzeichen einfügen. [Bearbeiten] offen:IR-FB Anlernphase deaktivierbar (Default / keine FB angelernt: anlernen aktiv): | [Bearbeiten] bereits umgesetzt:DCF: ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||| [Bearbeiten] An/Ausschalt-LogikA: Manuell ausgeschaltete Uhr bleibt aus bei Erreichen der Einschaltzeit - hier könnte natürlich gleich der Stecker gezogen werden, sofern die Uhr nicht festeingebaut ist B: Manuell ausgeschaltete Uhr geht wieder an bei Erreichen der Einschaltzeit C: Es gibt eine OFF-Taste und eine STANDBY-Taste. Bei STANDBY schaltet sich die Uhr bei Erreichen der Einschaltzeit wieder ein, bei OFF bleibt sie aus. D: Die Variante A oder B lässt sich vor dem Kompilieren der Software als define individuell nach eigenem Gutdünken festlegen. (Viele andere Werte sind bereits heute so einstellbar in der SW)
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