Word Clock

2010-02-12T09:02:48Z

C h r i s u: /* Abstimmungen */

= Was ist das? =

[[Datei:wordclock-frontplatte-v2.png| |WordClock]]

Es geht hier um folgenden Thread [1], in dem der Bau einer Uhr disktuiert wird. Als Inspiration kann diese [2] dienen. Es wird keine patentrechtlich bedenkliche Kopie :-) 
[1] [http://www.mikrocontroller.net/topic/156661#new Beitrag: Brauche Hilfe beim Bau einer Uhr] 
[2] [http://www.qlocktwo.com http://www.qlocktwo.com]

== Funktionalitäten ==
* Speichern der Uhrzeit über Real Time Clock
* Optionaler DCF77-Funkempfang
* Automatische Helligkeitsanpassung an das Umgebungslicht
* Anzeige der Uhrzeit durch RGB-LED-beleuchtete Buchstaben, d.h. es sind beliebige Farben möglich
* Bedienung über Infrarot-Fernbedienung: Helligkeit, Farbe, Uhrzeit und Ausgabeformat ("viertel vor acht" oder "dreiviertel acht")
* Farbe einstellbar oder änderbar durch automatisch wechselndes HUE-Fading

= Hardware =
== Elektronik ==
* Atmega88 oder Atmega168
* 24-Bit-Schieberegister an SPI für 24 Wörter
* 4 Output-Pins für Minutenanzeige
* 4 weitere GPOS - für allgemeine Zwecke
* RGB-Steuerung über PWM gegen GND, d.h. 32x3-Matrix

== Schaltung ==

[[Datei:wordclock-schmal-schaltung.png|miniatur|Schaltbild V1.0]]

Das Schaltbild ist für die Prototypen-Platine als auch für die endgültige Version 1.0 (schmale Platine) identisch. Lediglich der Pullup-Widerstand R7 am DCF-Anschluss ist weggefallen und ab Version 0.9 der Software auch nicht mehr am Prototypen nötig.

Eine größere Sammelbestellung wurde im Januar 2010 organisiert, siehe auch '''[http://www.mikrocontroller.net/articles/Word_Clock#Sammelbestellung_der_Platine Sammelbestellung der Platine]'''. Es sind keine Platinen mehr übrig.

Hier die zugehörige Schaltung V1.0 als PDF: '''[[Media:wordclock-schmal.pdf]]'''

Für eine einfarbige Variante reicht der Warenkorb mit dem ATmega 88:
Eine vollständige Liste zur Bestellung der nötigen Bauteile ist bei Reichelt abgelegt: '''[https://secure.reichelt.de/?;ACTION=20;LA=5010;AWKID=209167;PROVID=2084 Warenkorb-Mono]'''.

Für die RBG-Version wird der ATmega 168 benötigt. Einen angepassten Warenkorb ist wieder bei Reichelt hinterlegt: '''[https://secure.reichelt.de/?;ACTION=20;LA=5010;AWKID=209168;PROVID=2084 Warenkorb-RGB]'''.

'''Derzeit ist der TSOP 1736 bei Reichelt nicht lieferbar. Laut telefonischer Auskunft (Stand: 19.01.2010), ist dieser im Moment im Rückstand. Ein Liefertermin ist bei Reichelt nicht bekannt.'''

'''Stand: 02.02.2010 Da nach wie vor der TSOP1736 nicht lieferbar ist, wurde der Warenkorb um den TSOP1738 erweitert.'''

Hinweis zum TSOP1738 >> http://www.mikrocontroller.net/topic/156661#1580976

Diese Liste bezieht sich sowohl auf den Prototypen als auf die endgültige (schmalere) Version.

== Bestückung ==

Hier eine kurze Beschreibung zur Bestückung:

'''Prototyp:'''

[[Datei:Wordclock.png|miniatur|Bestückte Platine (Prototyp)]]

* Links: Anschluss für stehende Lithium-Knopfbatterie CR2032 (die drei abgebildeten Stifte sind natürlich nicht notwendig, die Batterie wird direkt eingelötet)
* Unten links: Anschluss für DCF77-Modul und für Testzwecke RX & TX
* Oben Mitte: TSOP1736 für Infrarot-Empfang
* Oben links und rechts: Wannenstecker für insg. 32 Ausgabekanäle: OUT0-OUT23 (für die Wörter), OUTL1-OUTL4 (für die Minuten) und OUTG1-OUTG4 (für General-Purpose-Ausgabezwecke - noch nicht definiert)
* Rechts: Anschlussklemmen für Versorgungsspannung 7-12V und die drei PWM-Kanäle Rot, Grün und Blau

'''Endgültige Version (schmale Ausführung):'''

[[Datei:Wordclock-schmal.png|miniatur|Bestückte Platine (endgültige Version)]]

* Oben Mitte: Anschluss für stehende Lithium-Knopfbatterie CR2032 (die drei abgebildeten Stifte sind natürlich nicht notwendig, die Batterie wird direkt eingelötet)
* Unten 3-polige Stiftleiste: Anschluss für DCF77-Modul
* Unten 2-polige Stiftleiste: RX & TX (für Testzwecke)
* Unten rechts: TSOP1736 für Infrarot-Empfang
* Darüber: 2-polige Stiftleiste für LDR (Helligkeitsmessung)
* Oben links und rechts: Wannenstecker für insg. 32 Ausgabekanäle: OUT0-OUT23 (für die Wörter), OUTL1-OUTL4 (für die Minuten) und OUTG1-OUTG4 (für General-Purpose-Ausgabezwecke)
* Rechts: Anschlussklemmen für Versorgungsspannung 7-12V und die drei PWM-Kanäle Rot, Grün und Blau.

'''Achtung: die Reihenfolge der Schraubklemmen-Anschlüsse hat sich bei der endgültigen gegenüber der Prototyp-Version geändert, siehe weiter unten!'''

Der IR-Empfänger TSOP1736 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. Das Kabel sollte aber nicht zu lang sein, da der TSOP immer gern seinen Elko in der Nähe hat.

Da die Routine zur automatischen Helligkeitsregelung noch nicht ausgetestet ist, sollte man den Widerstand R6 (Pulldown für LDR) zunächst noch nicht bestücken, bis klar ist, welcher Wert der optimale für den gewählten LDR ist.

----

[[Datei:Wordclock-bestueckungsdruck.png|miniatur|Bestückungsaufdruck der Prototyp-Platine]]

'''FOLGENDES GILT NUR FÜR DEN PROTOTYPEN:'''

'''Durch einen Fehler in der Target3001-Bibliothek hat die Prototypen-Platine einen Fehler, der aber leicht behebbar ist:''' Die Einstecklöcher für die 3 MOSFETs IRLU2905 besitzen auf der Unterseite keine Lötpunkte. Daher müssen die IRLUs an die oben liegenden Lötpunkte festgelötet werden. Auf der unteren Seite bilden die Bohrlöcher leider einen Kurzschluss mit der unten liegenden Massefläche.

Deshalb müssen vorher(!) die Löcher für die IRLU-Beinchen mit einem spitzen Gegenstand auf der Unterseite von dem Kurzschluss mit der unteren Massefläche befreit werden. Dazu geht man folgendermaßen vor:

[[Datei:Wordclock-anschluesse.png|miniatur|Anschlüsse der Prototyp-Platine]]

Spitzen Gegenstand (z.B. Teppichmesser, Spitze einer kleinen Kneifzange) von unten(!) ins Loch stecken und zwei- bis dreimal dreimal im Bohrloch drehen, damit die Verbindung der unteren Massefläche zur Durchkontaktierung unterbrochen wird. Anschließend mit dem Ohmmeter prüfen, ob der Kurzschluss behoben ist. Insgesamt sind es 6 Löcher, die so behandelt werden müssen, diese betreffen jeweils die Pins 1 und 2 der drei IRLU-MOSFETs. Pin3 muss nicht bearbeitet werden, da hier sowieso die Masse angeschlossen werden muss,
siehe auch das nächste Bild unten.

Ist der Kurzschluss zur unteren Massefläche behoben, sollte man die IRLU-Beinchen trotzdem nicht durch das Bohrloch stecken, sondern:

* Beinchen kürzen, vielleicht die Enden (wegen der Stabilität) 2mm umbiegen
* Oben in SMD-Manier anlöten.

'''Im rechts stehenden Bild sind nicht nur die Lage der Anschlüsse verdeutlicht, sondern auch die Bohrlöcher für die IRLU-MOSFETs rot umkringelt, welche man von der Unterseite(!) her "behandeln" muss. Beim Prototypen müssen die IRLUs so angelötet werden, dass das Metall zur Schraubklemme zeigt.'''

----

'''Bestückung und Anschlüsse der endgültigen Version:'''

[[Datei:Wordclock-schmal-bestueckungsdruck.png|miniatur|Bestückungsaufdruck der endgültigen (schmaleren) Platine]]

[[Datei:Wordclock-schmal-bestueckt.jpg|miniatur|Bestückung: Orientierung der IRLUs beachten!]]

[[Datei:Wordclock-schmal-anschluesse.png|miniatur|Anschlüsse]]

'''WICHTIG für die Version 1.0:'''

'''Der oberste IRLU2905 muss anders herum eingelötet werden (Metall Richtung Spannungsregler) als die beiden unteren (Metall Richtung Schraubklemme). Siehe auch Foto rechts.'''

'''Die Reihenfolge der Schraubklemmen-Anschlüsse hat sich gegenüber dem Prototypen geändert, bitte unbedingt die Reihenfolge beachten!'''

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:'''

'''Diese Liste bezieht sich sowohl auf den Prototypen als auch auf die endgültige (schmalere) Version.'''

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 TSOP1736
IC4,IC5,IC6 74HCT595N
IC7 DS1307
IC8,IC9,IC10,IC11 UDN2981A
K4 Wannenstecker 10
K7,K8 Wannenstecker16
K6 LDR
KL1 KLEMME5POL
Q1 32,768KHz
R1,R6,R8,R10,R12 10K
R7 10K, entfällt!
R2 100
R3,R4 4K7
R5,R9,R11 82
T1,T2,T3 IRLU2905

== FAQ zur Bestückung ==

[[Datei:Wordclock-schmal-bestueckt.jpg|miniatur|Bestückung: Orientierung der IRLUs (ganz rechts) beachten!]]

Q: Wie herum müssen die IRLUs eingelötet werden?
A: Beim Prototypen: Alle drei mit der Metallseite zur Schraubklemme hin, Pin1
ist also immer "oben".

Bei V1.0 (schmale Version): 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: Zur Zeit ist der Infrarot-Empfänger TSOP1736 nur schlecht erhältlich.
Gibt es dazu eine Alternative?
A: Als Ersatz kann man auch den TSOP1738 nehmen. Dieser hat bei Fernbedienungen
mit einer Modulationsfrequenz kleiner/gleich 36kHz zwar eine geringere
Reichweite, bei Fernbedienungen mit einer Modulationsfrequenz größer/gleich
38kHz jedoch sogar eine höhere.

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.

== Anschluss eines DCF77-Moduls ==

Der 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:

[[Datei:Wannen.png|miniatur|Anschlüsse der Wannenstecker]]

RGB-LED in Farbe:

/---|>|----| R |---- PWMR
OUTG4 +--|---|>|----| R |---- PWMG
\---|>|----| R |---- PWMB

Einfarbige LED gedimmt:

OUTG4 +--|---|>|----| R |---- PWMR

Einfarbige LED immer gleich hell:

OUTG4 +--|---|>|----| R |---- GND

'''Bei Anschluss des DCF77-Moduls von Reichelt ist folgendes zu beachten:'''

- Prototyp-Platine: Der Pull-Up-Widerstand R7 darf nicht eingelötet werden
bzw. muss nachträglich wieder von der Platine entfernt werden - z.B. durch
Abkneifen der Widerstandsdrähte mit einer Kneifzange. Grund: Das
Reichelt-Modul hat keinen Open-Collector-Ausgang, sondern einen sehr
schwachen Ausgang, welcher durch den Pullup-Widerstand permanent auf High
gezogen wird.

- Es sollte direkt auf den Lötaugen des Reichelt-DCF77-Moduls ein
Abblock-Kondensator von 100nF zwischen den Pins +UB und GND aufgelötet
werden

- Der Eingang PON muss offen bleiben - entgegen den (falschen) Angaben
im Reichelt Datenblatt!

- Das DCF77-Modul von Reichelt braucht eine Synchronisierungszeit von
mindestens 10 Sekunden. Erst dann arbeitet der Empfänger.

'''Beim Anschluss des Conrad-Moduls ArtNr. 641138 ist folgendes zu beachten:'''

- Prototyp: Der Pullup-Widerstand R7 muss unbedingt eingelötet sein

- Es muss der nicht-invertierte Open-Collector-Ausgang Pin 3 als Signal
an die WordClock angeschlossen werden.

Zur Info (10.01.2010): Torsten Giese hat die DCF77-Routinen so erweitert, dass die verschiedenen DCF77-Modultypen (mit/ohne open Collector, active low/high)
automatisch erkannt werden. Kommt mit Software-Version 0.9. Dann muss der Widerstand R7 für '''alle''' Varianten fehlen. Daher ist er auch in der endgültigen Platinen-Version entfallen.

== Anschluss der LEDs ==
=== Zuordnung der Kanäle ===

[[Datei:Wannen.png|miniatur|Anschlüsse der Wannenstecker]]

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 haben.

{| class="wikitable"
|+ '''Zuordnung Pins'''
|-
! Wort || Anschluss
|-
| ES || OUT0
|-
| IST || OUT0
|-
| FÜNF || OUT1
|-
| ZEHN || OUT2
|-
| VOR || OUT3
|-
| DREI || OUT4
|-
| VIERTEL || OUT5
|-
| NACH || OUT6
|-
| VOR || OUT7
|-
| HALB || OUT8
|-
| S || OUT9
|-
| EIN || OUT10
|-
| ZWEI || OUT11
|-
| DREI || OUT12
|-
| VIER || OUT13
|-
| FÜNF || OUT14
|-
| SECHS || OUT15
|-
| SIEBEN || OUT16
|-
| ACHT || OUT17
|-
| NEUN || OUT18
|-
| ZEHN || OUT19
|-
| ELF || OUT20
|-
| ZWÖLF || OUT21
|-
| UHR || OUT22
|-
| min1 || OUTL1
|-
| min2 || OUTL2
|-
| min3 || OUTL3
|-
| min3 || OUTL4
|}

=== Beschaltungsvarianten der LEDs===

Da die Schaltung genügend Power hat, um eine Unmenge an RGB-LEDs zu treiben, gibt es folgende 3 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
|
| /---|>|----| 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.

3. Pro Wort nur eine LED. Für längere Wörter (ab 3 bis 4 Buchstaben) kann man natürlich auch 2 LEDs parallel oder in Reihe schalten, siehe 1. und 2.

Prinzip:
"V I E R"
/---|>|----| R1R |---- PWMR
OUTx +-+----|>|----| R1G |---- PWMG
\---|>|----| R1B |---- PWMB

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"

2. Reihenschaltung, eine LED pro Buchstabe im Wort:

"V" "I" "E" "R"
OUTx ----| R1 |----|>|----|>|----|>|----|>|---- PWMR

3. Pro (kurzem) Wort nur eine LED:

"V I E R"
OUTx +------|>|----| R1 |---- PWMR

Zum Berechnen der Vorwiderstände kann z.B. dieser Rechner
verwendet werden: '''[http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/1109111.htm Vorwiderstands-Rechner]''' oder '''[http://www.modding-faq.de/index.php?artid=506 Vorwiderstands-Rechner mit Unterstützung für Reihenschaltung]'''

Verwendet man SMD-LEDs mit einem Abstrahlwinkel von 120°, kann man mit einer LED bei einem Abstand von ca. 3,5 cm immer zwei Buchstaben ausleuchten. Wenn man jedes Buchstabenpaar mit einer SMD-LED beleuchtet, dann benötigt man jeweils:

* 1 LED für 1er und 2er-Wort
* 2 LEDs für 3er und 4er Wort
* 3 LEDs für 5er und 6er Wort und
* 4 LEDs für 7er Wort

Das macht dann, inkl. der 4 Minutenpunkte, insgesamt 55 LEDs.

Bedingung ist aber ein Diffusor direkt hinter den Buchstaben, damit die LEDs selbst nicht sichtbar sind.

== Sammelbestellung der Platine ==
Stand Januar 2010:

Es gab Ende 2009 eine Vorabbestellung in kleinerer Auflage (lediglich 20 Platinen), damit die Entwickler schon mal testen und entwickeln konnten. Leider fiel durch die geringe Stückzahl der Preis entsprechend hoch aus. Die Prototypen-Serie ist mittlerweile vergriffen.

Die neue Sammelbestellung der endgültigen WordClock-Platinen ging am 15.01.2010 raus. Es wurden 200 Platinen bestellt. Die Komplettlieferung ist am Donnerstag, dem 28.01.2010, eingetroffen. Der größte Teil der Platinen wurden am Samstag, den 30.01.2010, an die jeweiligen Leute weiterversandt.

'''Aktueller Zählerstand der Interessenten am 19.01.2010: 200 Platinen. Es sind sind also keine mehr verfügbar. Diejenigen Platinen, die durch Absagen wieder frei wurden, wurden mittlerweile für nachrückende Interessenten auf der Warteliste reserviert.'''

Selbstverständlich weisen diese Platinen-Version auch nicht mehr den Kurzschluss auf, den die Prototypen-Platine hatte. Die Platine ist wesentlich schmaler als der Prototyp. Maße: 146mm x 35,6mm.

Da die 200 Platinen der Sammelbestellung sehr schnell vergeben waren, wird über eine weitere Sammelbestellung nachgedacht.

== Frontplatte ==
=== Konzept ===
'''[http://www.mikrocontroller.net/topic/156661#1481337 Brauche Hilfe beim Bau einer Uhr]'''

Bei interesse an einer Frontplatte kann man mir (Benutzer [http://www.mikrocontroller.net/user/show/ukw ukw]) eine Nachricht hinterlassen,
siehe auch [http://www.mikrocontroller.net/articles/Word_Clock#Sammelbestellung_Frontplatte Sammelbestellung Frontplatte].

2 Versionen sind vorgesehen, jeweils in 45cm x 45cm

* Deutsch mit Bezeichnung "viertel vor" und "drei Viertel" - per Software einstellbar
* Englisch

Die Minutenanzeige (1 - 4 Minuten) werden jeweils mit einem Punkt an der Ecke der Frontplatte dargestellt.

==== Deutsch ====

E S K I S T L F Ü N F <nowiki>==> ES IST FÜNF</nowiki>
Z E H N Z W A N Z I G <nowiki>==> ZEHN ZWANZIG</nowiki>
D R E I V I E R T E L <nowiki>==> DREI|VIERTEL</nowiki>
T G N A C H V O R J M <nowiki>==> NACH VOR</nowiki>
H A L B Q Z W Ö L F P <nowiki>==> HALB ZWÖLF</nowiki>
Z W E I N S I E B E N <nowiki>==> ZW|EI|N|S|IEBEN</nowiki>
K D R E I R H F Ü N F <nowiki>==> DREI FÜNF</nowiki>
E L F N E U N V I E R <nowiki>==> ELF NEUN VIER</nowiki>
W A C H T Z E H N R S <nowiki>==> ACHT ZEHN</nowiki>
B S E C H S F M U H R <nowiki>==> SECHS UHR</nowiki>

'''Folgende Schreibweisen werden unterstützt:'''

'''Wessi-Modus:'''

es ist ein uhr
es ist fünf nach eins
es ist zehn nach eins
es ist viertel nach eins
es ist zehn vor halb zwei
es ist fünf vor halb zwei
es ist halb zwei
es ist fünf nach halb zwei
es ist zehn nach halb zwei
es ist viertel vor zwei
es ist zehn vor zwei
es ist fünf vor zwei

'''Rhein-Ruhr-Modus:'''

es ist ein uhr
es ist fünf nach eins
es ist zehn nach eins
es ist viertel nach eins
es ist zwanzig nach eins
es ist fünf vor halb zwei
es ist halb zwei
es ist fünf nach halb zwei
es ist zwanzig vor zwei
es ist viertel vor zwei
es ist zehn vor zwei
es ist fünf vor zwei

'''Ossi-Modus:'''

es ist ein uhr
es ist fünf nach eins
es ist zehn nach eins
es ist viertel zwei
es ist zehn vor halb zwei
es ist fünf vor halb zwei
es ist halb zwei
es ist fünf nach halb zwei
es ist zehn nach halb zwei
es ist dreiviertel zwei
es ist zehn vor zwei
es ist fünf vor zwei

Hier der aktuelle Entwurf der Buchstaben-Anordnung als Bild: '''[[Media:WordclockFront_gerV2.pdf‎]]'''

==== Englisch ====

I T K I S G H A L F E <nowiki>==> it_is half</nowiki>
T E N Y Q U A R T E R <nowiki>==> ten quarter</nowiki>
D T W E N T Y F I V E <nowiki>==> twenty|five</nowiki>
T O P A S T E F O U R <nowiki>==> to past four</nowiki>
F I V E T W O N I N E <nowiki>==> five two nine</nowiki>
T H R E E T W E L V E <nowiki>==> three twelve</nowiki>
B E L E V E N O N E S <nowiki>==> eleven one</nowiki>
S E V E N W E I G H T <nowiki>==> seven eight</nowiki>
I T E N S I X T I E S <nowiki>==> ten six</nowiki>
T I N E O I C L O C K <nowiki>==> o_clock</nowiki>

Und als Bild: '''[[Media:WordclockFront_eng.pdf]]'''

=== Sammelbestellung Frontplatte ===

[[Datei:Wordclock-blau-hinter-weiss.jpg‎|miniatur|Wordclock blaue RGB-LEDs hinter weissem Diffusor.jpg‎]]
[[Datei:Wordclock-rot-hinter-weiss.jpg‎|miniatur|Wordclock rote RGB-LEDs hinter weissem Diffusor]]

Seit 20. Januar liegt ein Angebot einer Digitaldruck-Firma vor, welche eine Plexi-Scheibe (3mm) in 45cm x 45cm anbietet. Dabei wird die Scheibe von hinten zunächst mit einer 4-fach-Schicht schwarzer Farbe bedruckt. Lediglich die Buchstaben und Minutenpunkte bleiben frei. Anschließend kommen noch 2 Schichten weiße Farbe komplett deckend über die schwarze Farbe, sodass diese Schichten als Diffusor wirken.

Folgende Varianten sind vorgesehen:

- A: 45cm x 45cm mit weißer Schicht als Diffusor
- B: 45cm x 45cm mit transparenten Buchstaben (ohne weiße Schicht)
- C: 30cm x 30cm mit weißer Schicht als Diffusor
- D: 30cm x 30cm mit transparenten Buchstaben (ohne weiße Schicht)

Bei einer Abnahme von 100 Stück beträgt das Angebot für Varianten A und B '''32,- Euro inkl. MwSt.''' und für C und D '''28,- Euro inkl. MwSt.''' pro Frontplatte. Hinzu kommen noch 10 EUR Versandkosten für bis zu 4 Stück in einem Paket.

Die Sammelbestellung wurde am 09.02.2010 gestartet. Diejenigen Interessenten, die sich bereits für die Sammelbestellung angemeldet haben, bekommen/bekamen eine Mail mit den notwendigen Informationen dazu.

Die Frontplatten werden am 22.02.2010 beim Hersteller bestellt.

Wer sich bisher noch nicht gemeldet hat, kann das nachholen und sich bei mir (Benutzer [http://www.mikrocontroller.net/user/show/ukw ukw]) per PN melden - unter Angabe der Variante A,B,C,D und der gewünschten Stückzahl. Er bekommt dann alle notwendigen Informationen.

Es können bei dieser Größenordnung einer Sammelbestellung nur Bestellungen berücksichtigt werden, die auch bis zum 22.02.2010 bezahlt wurden, da ich (aus verständlichen Gründen) nicht in Vorleistung treten kann.

Die Frontplatte wird alle 3 Sprachversionen beinhalten:

* Wessi-Modus (viertel nach/vor
* Ossi-Modus (viertel/dreiviertel)
* Rhein-Ruhr-Modus (zwanzig nach/vor)

'''Stand 10.02.2010: A: 86 B: 10 C: 6 D: 4, insgesamt: 106'''. Ich werde versuchen, die Anzahl möglichst jeden Tag zu aktualisieren.

'''Anmerkung: Die beiden Bilder rechts zeigen das auf 25cm x 25cm verkleinerte Muster mit Diffusor (Variante A) - jedoch ohne Minutenpunkte, welche für die endgültige Version natürlich vorgesehen sind.''' Dass einige Nachbar-Buchstaben schwach mitleuchten, liegt an meinem (schlechten) Prototyp-Aufbau: die Nachbarzellen wurden nur unzureichend optisch abgeschirmt, da ich einfach 2 U-Profile, die gerade in der Nähe lagen, als optische Begrenzer unter die Platte gelegt habe.

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=== Sammelbestellung Frontplatte Edelstahl ===

Alternativ zur Plexiglasvariante wurde im Forum über eine Edelstahlfrontblende diskutiert. Es liegt ein Angebot für folgende Ausführung vor:

- Abmaße: ca. 450x450x1 mm
- gelasert gem. dxf Vorgabe,
- Material 1.4301-2G,
- eins. K320 geschliffen/gebürstet+foliert,
- ohne weitere Nachbearbeitung,

Verwendet wird hierbei die Schriftart Laser Sans Serif. Die Schriftart hat Stege, so dass freie Inselteile (z.B. Innenteil O) nicht lose sind.
Die Buchstaben werden entsprechend ausgelasert und müssen von hinten noch mit einem Diffusor versehen werden. Der Diffusor ist nicht Bestandteil des Angebots.

Preise (Stand 25.01.2010).

10 Stück 31,00 €
54 Stück 25,60 €
108 Stück 24,90 €

Jeweils zzgl. MwSt, Verpackung und Versand. Als Verpackung stelle ich mir im Moment vor, dünne, biegefeste Holz- oder Hartfaserplatten zu verwenden. Dazwischen sollen dann die Edelstahlblenden verpackt werden. Ich weiß noch nicht, was hier an Kosten entsteht.

Eine Anfrage nach einem Musterexemplar mit Version V2.1 läuft zur Zeit. Sollte ich das bekommen, werde ich Fotos einstellen.

Da ich auch Anfragen nach der englischen Variante bekommen habe, erweitere ich die Vorabfrage entsprechend. Die englische Variante würde aber zunächst als separate Bestellung laufen. Würde mit der Firma dann klären, ob die das irgendwie mit verarbeitet kriegen.

'''Stand 11.02.2010 15:00 Uhr: Deutsch: 18 Englisch: 2'''

Bei Interesse an einer Blende bitte eine Nachricht hinterlassen (Benutzer [http://www.mikrocontroller.net/user/show/andreasp andreasp]).

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=== Sammelbestellung LEDs & Streifenplatinen ===
==== Streifenplatinen ====
Wie im Forum angekündigt, läuft im Moment eine Vorabanfrage bezüglich einer Sammelbestellung für die SMD RGB LEDs sowie der passenden Streifenleiterplatten.
Die Platine hat ein Maß von 314 x 12 mm und ist auf die Word-Clock-Varianten A und B (also 450mm x 450mm) ausgelegt.

Die Streifenplatine wird so ausschauen:

[[Datei:LED_Streifen_V6_1.png|750px|Streifenplatine für SMD RGB LEDs Version 6]]

Ausschnitt vergrößert dargestellt:

[[Datei:LED_Streifen_V6_1_schnitt.png|Aussschnitt]]
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==== Technische Daten der SMD RGB PLCC-6 LEDs ====
Spezifikation
* Source Material: InGaN
* Emitting Colour: SMD SMT 5050 RGB
* LENS Type: Water clear
* Reverse Voltage: 5.0 V
* Viewing Angle: 140 degree
* Lead Soldering Temp: 260°C for 5 seconds

Absolute Maximum Rating (Ta = 250C)

{| class="wikitable"
|-
! PARAMETER || Symbol || RED || GREEN || BLUE || UNITS
|-
| Power Dissipation || PO || align="right" | 80 || align="right" | 95 || align="right" | 85 || mW
|-
| DC Current || IF || align="right" | 20 || align="right" | 20 || align="right" | 20 || mA
|-
| Peak Forward Current || IFP || align="right" | 100 || align="right" | 100 || align="right" | 100 || mA
|-
| Reverse Voltage || VR || align="right" | 5 || align="right" | 5 || align="right" | 5 || V
|-
| Operating Temperature || Topr || colspan="3" align="center" | -25 to +85 || °C
|-
| Storage Temperature || Tstg || colspan="3" align="center" | -40 to +85 || °C
|}

Electro-optical Characteristics (Ta = 250C)

{| class="wikitable"
|-
! PARAMETER || SYMBOL || CONDITIONS || MIN. || TYP. || MAX. || UNIT
|-
| Forward Voltage (B) || VF || IF = 20mA || align="right" | 3.4 || align="right" | 3.6 || align="right" | 3.8 || V
|-
| Forward Voltage (G) || VF || IF = 20mA || align="right" | 3.4 || align="right" | 3.6 || align="right" | 3.8 || V
|-
| Forward Voltage (R) || VF || IF = 20mA || align="right" | 1.9 || align="right" | 2.1 || align="right" | 2.5 || V
|-
| Dominant Wavelength (B) || lD || IF = 20mA || align="right" | 465 || align="right" | 470 || align="right" | 175 || nm
|-
| Dominant Wavelength (G) || lD || IF = 20mA || align="right" | 515 || align="right" | 520 || align="right" | 525 || nm
|-
| Dominant Wavelength (R) || lD || IF = 20mA || align="right" | 625 || align="right" | 630 || align="right" | 635 || nm
|}

[[Datei:plcc6_smd_RGB.JPG]]
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==== Sammelbestellung ====

Folgende Angebote stehen zur Verfügung:
* Paket 1: SMD RGB LEDs im 100er Päckchen für 24,00 Eur
* Paket 2: Streifenplatinen im 10er Pack für 5,90 Eur
* Paket 3: Komplettpaket besteht aus Paket1 + Paket2 + Hühnerfutter für 31,08 Eur

Da für die WordClock nur 96 LEDs benötigt werden, sind in den oben genannten Paketen "nur" 100 LEDs enthalten!

Wer zusätzlich LEDs benötigt, kann diese bei mir zum Stückpreis von 0,24 Eur erhalten. Hierzu bitte einfach eine PN ([http://www.mikrocontroller.net/user/show/wawibu wawibu]) an mich.

Falls jemand nur LEDs haben möchte, so kann ich diese auch entsprechend - so lange der Vorrat reicht - anbieten.

Beitrag im Marktplatz: http://www.mikrocontroller.net/topic/166284

Das Paket 1 versende ich im Luftpolsterumschlag für 1,80 Eur.
Paket 2 und 3 versende ich im Karton für 5,20 Eur.

Die Versandkosten fallen natürlich nur einmal an. Bei einer Kombination der Pakete fällen die höheren Versandkosten an.

Beispiele für die Versandkosten:
* 1x Paket 1 = 1,80 Eur
* 5x Paket 1 = 1,80 Eur
* 1x Paket 2 = 5,20 Eur
* 1x Paket 1 und 1x Paket 2 = 5,20 Eur
* 3x Paket 2 und 2x Paket 3 = 5,20 Eur

Wer interesse hat, schreibt mir bitte eine PN ([http://www.mikrocontroller.net/user/show/wawibu wawibu]).

Forumsbeitrag: http://www.mikrocontroller.net/topic/156661#1561973

Stand (03.02.2010):
* Paket 1: 18x
* Paket 2: 27x
* Paket 3: 114x

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Die emails an die Vorbesteller wurde heute (29.01.2010) versendet. Die Frist zur '''verbindlichen Zusage''' läuft am '''12.Februar 2010''' aus. Alle die sich bis dahin gemeldet haben, sind bei der Bestellung dabei.

Link zur Mail:
http://www.mikrocontroller.net/topic/156661#1575610
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= Software =
== Module ==

=== DCF77 ===

Zur Programmierung siehe den Artikel [[DCF77-Funkwecker_mit_AVR]]. Im Abschnitt ''Programmierung'' ist das Funksignal dokumentiert, zusammen mit einem Beispiel (Bitstrom und Bedeutung).

Codebeispiel siehe '''[[http://www.mikrocontroller.net/topic/25071 DCF_77]]'''.

Software-Entwickler: Torsten Giese ([http://www.mikrocontroller.net/user/show/wawibu wawibu])

=== Automatische Helligkeitsregelung ===

Die Helligkeit des Displays wird über einen LDR gesteuert.

Software-Entwickler: Rene H. ([http://www.mikrocontroller.net/user/show/promeus promeus])

=== RTC ===

Vorgesehen ist die Verwendung eines batteriegepufferten DS1307 - über I2C angeschlossen.

Software-Entwickler: Frank M. ([http://www.mikrocontroller.net/user/show/ukw ukw])

=== IR ===

Es werden folgende Infrarot-Protokolle verstanden:

{| class="wikitable"
! Protokoll || Hersteller
|-
| SIRCS || Sony
|-
| NEC || NEC, Yamaha, Canon, Tevion, Harman/Kardon, Hitachi, JVC, Pioneer, Toshiba, Xoro, Orion, NoName und viele weitere japanische Hersteller.
|-
| SAMSUNG || Samsung
|-
| MATSUSHITA || Matsushita
|-
| KASEIKYO || Panasonic, Denon und andere japanische Hersteller, welche Mitglied der "Japan's Association for Electric Home Application" sind.
|-
| RECS80 || Philips, Nokia, Thomson, Nordmende, Telefunken, Saba
|}

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 Anlern-Prozedur, die einmal nach dem ersten Boot-Vorgang ausgeführt werden muss.

Mittlerweile gibt es einen eigenen Artikel zum Infrarot-Fernbedienungs-Decoder, siehe [http://www.mikrocontroller.net/articles/IRMP IRMP]

Software-Entwickler: Frank M. ([http://www.mikrocontroller.net/user/show/ukw ukw])

=== PWM ===

Die PWM steuert die 3 RGB-Kanäle. Damit ist freie Farbenwahl möglich.

Software-Entwickler: Frank M. ([http://www.mikrocontroller.net/user/show/ukw ukw])

=== Display ===

Das Display wird nicht als 10x11-Matrix angesteuert, sondern wortweise. Dies war nötig, weil hier RGB-LEDs zum Einsatz kommen, um beliebige Farben anzuzeigen. Daraus ergibt sich dann für die Wörter eine 24x3-Matrix. Ebenso können die Minutenpunkte farbig angesteuert werden.

Die Farben sind kein Muss - in der Minimalbeschaltung können auch einfarbige LEDs zum Einsatz kommen.

Software-Entwickler: Vlad Tepesch ([http://www.mikrocontroller.net/user/show/vlad_tepesch vlad_tepesch])

=== Benutzer-Interaktion ===

Mit der Fernbedienung wird folgendes möglich sein:

* Einmaliges Anlernen der Fernbedienung
* Anpassen der automatischen Helligkeitssteuerung
* Einstellen des Farbprogramms (Übergänge etc)
* Stellen der Uhr (wenn kein DCF77-Modul angeschlossen)
* ...

Software-Entwickler: Vlad Tepesch ([http://www.mikrocontroller.net/user/show/vlad_tepesch vlad_tepesch])

=== Download ===

Hier eine '''Vorabversion''' des Quellcodes zum Projekt:

'''[[Media:Wordclock-08-src.zip]]'''

Bitte 00README.txt lesen!

= Abstimmungen =
Eine Stimme ist ein Strich. Nach 5 Strichen bitte ein Leerzeichen einfügen. 
DCF: ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| | 
ethernet ntp client: ||||| | 
IR für Fernbedienung: ||||| ||||| |||| 
Bewegungsmelder: ||||| ||| 
Bluetooth: | 
IR zum PC für Kommunikation/Bootloader | 
RFM12 für Kommunikation/Bootloader | 
NTP Server (um eine genaue Zeit ins Netzwerk zu verteilen) | 
usw: | 
Ambilight: ||||| ||||| |||| 
neue Sammelbestellung µC-Platine: |||||

= Word Clock als PC-Programm =
[http://bralug.de/wiki/Wort_Uhr Hier] ist der [http://bralug.de/wiki/Wort_Uhr Quelltext] zu einer X11-Version der Word Clock zu finden.

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Word Clock