Tutorial - Aufbau WordClock mit WS2812

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Dieses Tutorial soll Einsteigern und Fortgeschrittenen einen Leitfaden zum Zusammenbau der WordClock mit WS2812 geben. Das dazugehörige Projekt ist hier beschrieben: WordClock mit WS2812.

Vorbemerkungen

Das Projekt „WordClock mit WS2812“ ist so konzipiert, dass zum Nachbau keine besonderen Vorkenntnisse erforderlich sind. Vorausgesetzt werden aber:

  • Natürlich ein Lötkolben (ca. 25 W, an Schutzleiter angeschlossen) und Elektronik-Lötzinn mit max. 1 mm Durchmesser.
  • Bei wenig Löterfahrung bitte nicht gleich am Shield löten „üben“, sondern an einem Stück Streifenrasterplatine (z. B.
    Reichelt Streifenrasterplatine) und einigen Drahtstücken. Im Internet gibt es genügend Seiten, die das richtige Löten erklären. Speziell für den IRF9310 im SO-8-Gehäuse: Z. B. [1], dort der Abschnitt Löten von Bauteilen im SO-Package
  • Ein einfaches Multimeter, um Gleichspannungen und Widerstände messen zu können. Gibt es ab 10 € bis 12 €.
  • Seitenschneider (Empf.: Knipex), Abisolierzange (Empf.: Stanely FatMax), Flachzange
  • Presszange für Flachbandkabel und Steckverbindung für 16pol Pfostenbuchse
  • Schraubendreherset, Pinzette, Biegehilfe für Widerstände ...
  • Sorgfalt und Geduld: Es ist nicht viel Aufwand, z. B. Widerstände vor dem Einlöten zu messen und somit Fehler bei der Bestückung zu vermeiden.
  • Bei Unklarheiten mit Bauteil-Anschlüssen nicht einfach verschiedene Einbaumöglichkeiten „ausprobieren“ – das kann die Bauteile zerstören.
  • Das komplette Lesen des Artikels kann helfen, Fehler zu vermeiden und aufwändige Fehlersuche unnötig zu machen.

Montage der LEDs

Die folgende Anleitung beschreibt den Aufbau der WS2812-LEDs für die WordClock24h. Bis auf die unten aufgeführten Maße gelten dieselben Ausführungen auch für die WordClock12h.

LED-Display für WordClock12h

Für die Montage des LED-Displays benötigt man:

  • Alu-Platte 310x310x1 mm
  • 3,372 Meter WS2812-LED-Streifen mit 36 LEDs/m
  • Bleistift - weich
  • Zollstock oder Lineal
  • Tesa-Band
  • Schere

Schritt 1: Streifen schneiden

Den langen LED-Streifen zerschneidet man mit einer Schere nach jeweils 11 LEDs, bis man insgesamt 10 kurze Streifen erhält.

Schritt 2: Markierungen setzen

Auf der Alu-Platte zeichnet man jeweils links und rechts mit dem Bleistift kurze Striche auf den Höhen:
  • 1,5 cm
  • 4,6 cm
  • 7,7 cm
  • 10,8 cm
  • 13,9 cm
  • 17,0 cm
  • 20,1 cm
  • 23,2 cm
  • 26,3 cm
  • 29,4 cm

Eine Alternative ist, die Alu-Platte an den Zwischenboden anzuschrauben und mit einem Stift von vorne auf der Aluplatte in der Mitte der Löcher Punkte einzuzeichen. Alu-Platte dann wieder ab, und wenn man nun die LED-Streifen dann auf Höhe dieser Punkte anbringt, ist sichergestellt dass sie genau hinter den Löchern sitzen.

LED-Display für WordClock24h

Für die Montage des LED-Displays benötigt man:

  • Alu-Platte 310x310x1 mm
  • 5 Meter WS2812-LED-Streifen mit 60 LEDs/m
  • Bleistift - weich
  • Zollstock oder Lineal
  • Tesa-Band
  • Schere

Schritt 1: Streifen schneiden

Den langen LED-Streifen zerschneidet man mit einer Schere nach jeweils 18 LEDs, bis man insgesamt 16 kurze Streifen erhält.

Schritt 2: Markierungen setzen

Auf der Alu-Platte zeichnet man jeweils links und rechts mit dem Bleistift kurze Striche auf den Höhen:
  • 1,5 cm
  • 3,4 cm
  • 5,2 cm
  • 7,1 cm
  • 9,0 cm
  • 10,9 cm
  • 12,8 cm
  • 14,7 cm
  • 16,5 cm
  • 18,4 cm
  • 20,2 cm
  • 22,1 cm
  • 24,0 cm
  • 25,9 cm
  • 27,7 cm
  • 29,6 cm

Eine Alternative ist, die Alu-Platte an den Zwischenboden anzuschrauben und mit einem Stift von vorne auf der Aluplatte in der Mitte der Löcher Punkte einzuzeichen. Alu-Platte dann wider ab, und wenn man nun die LED-Streifen dann auf Höhe dieser Punkte anbringt, ist sichergestellt dass sie genau hinter den Löchern sitzen.

Markierungen und Klebeband

Schritt 3: Isolierung

Anschließend verklebt man jeweils den linken und rechten Rand senkrecht mit einem durchsichtigen TESA-Band mit einer Breite von 1,0 bis 1,5 cm. Sollte das Klebeband breiter sein, schlägt man es einfach nach hinten um. Das Klebeband dient dazu, Kurzschlüssen mit der Alu-Platte vorzubeugen, wenn nachher die LED-Streifen wieder an den Enden verlötet werden.

Schritt 4: Aufkleben der Streifen

Nun klebt man die abgeschnittenen Streifen auf die Alu-Platte, so dass jeweils der mittlere Kontakt der LED-Streifen links und rechts auf der Höhe des jeweiligen Bleistriftstrichs ist. Dabei ist zu beachten, dass jeder 2. Streifen auf dem "Kopf" verklebt wird. Das heisst:
  • Streifen 1: DIN links, DO rechts
  • Streifen 2: DO links, DIN rechts
  • Streifen 3: DIN links, DO rechts
  • Streifen 4: DO links, DIN rechts
  • usw.

Bei der Positionierung kommt es nicht auf jeden Millimeter genau an. Es ist nicht so schlimm, wenn die LEDs dabei um einen Millimeter verschoben sind. Hilfreich bei der Orientierung, wo gerade DIN oder DO zu finden ist, waren bei meinem Streifen kleine Pfeile neben DIN, welche die Flussrichtung der Daten angeben, siehe Fotos rechts.

LED-Streifen - beachte DIN und DO!
Das Zwischenergebnis ist rechts zu sehen. Wichtig ist, dass die LEDs so gut wie möglich im Raster bleiben - nicht nur horizontal, sondern auch vertikal.
Zwischenergebnis


Schritt 5: Verlöten der Streifen

Zunächst werden die Lötpunkte an den Enden der WS2812-Streifen verzinnt, siehe Bild links. Anschließend schneidet man vom Flachbandkabel ein paar 5cm lange Abschnitte, welche man dann als einzelne Litzen trennt, indem man sie einfach mit dem Fingernagel einklemmt und auseinanderzieht.

Übrig bleiben 5cm lange Litzen, die dann einzeln verlötet werden. Zunächst verbindet man immer 2 Streifen paarweise auf der *rechten Seite*, indem man GND mit GND, DOUT mit DIN und 5V mit 5V verbindet, siehe Bild rechts.

Ist man auf der rechten Seite fertig, verbindet man ab der 2. Reihe lediglich mit je einer Litze DOUT mit DIN, GND und 5V lässt man zunächst frei, siehe Bild rechts.

Streifen an den Enden verzinnen
Streifen verlöten rechts
Streifen verlöten links
Das Zwischenergebnis ist rechts zu sehen. Gut zu erkennen ist, dass links jeweils immer nur eine Litze (ab der 2. Reihe) DOUT mit dem nächsten DIN verbindet, während rechts (beginnend mit der 1. Reihe) immer alle drei Kontakte miteinander verbunden werden.
Zwischenergebnis
Nun lötet man auf der linken Seite beginnend in der 1. Reihe in jeder zweiten Reihe das Flachbandkabel an, indem man immer zwei Litzen paarweise an GND und 5V heranführt. Dabei unbedingt die Reihenfolge beibehalten: Wenn man die linke Ader des Paares an GND anschließt, muss für alle Paare immer die linke Ader genutzt werden! Demzufolge wird die rechte Ader eines Paares immer an 5V angelötet. Das Ergebnis sieht man im Bild rechts.

Als letztes klappt man das Flachbandkabel auf die Rückseite der Platte und fixiert dieses dort mit Klebeband. Das Ergebnis sieht man auf dem Bild rechts.

Wie das Ende des 16-poligen Flachbandkabels nun mit der Platine verbunden wird, wird später erklärt. Dabei ist unbedingt auf die richtige Polung beim Anschluss zu achten, nämlich: Reihe 1: +5V; Reihe 2: GND!

Flachbandkabel anlöten
Flachbandkabel umklappen


Alternativvorschlag Ich (Andreas/Alidi) finde es praktischer für die Montage des Flachbandkabels wie folgt vorzugehen:

Schritt 1 Die Komponenten Zwischenboden mit Alu Platte/LED Streifen und Nucleo Shield so platzieren wie im Zusammenbau geplant. Nucleo Shield rechts unten im Zwischenboden der WC24h platzieren. Schritt 2 Graues Flachbandkabel mit rot markierter Ader so in des 16 poligen Pfostenbuchsensteckers plazieren, dass rote Ader und Pin 1 des Steckers (Pfeilmarkierung am Stecker) übereinstimmen. Kabel und Codierung des Pfostenbuchsensteckers zeigen nach links. Flachbandkabellänge ca. 50cm, Pfostenbuchsenstecker zusammenpressen. Schritt 3
Anschluß Flachbandkabel

Pfostenbuchsenstecker leicht auf den Pfostenstecker im Shield stecken. Flachbandkabel insgesamt 3 mal um 90° Grad drehen (siehe Bild). Flachbandkabel liegt jetzt an der rechten Seite der Aluplatte und ragt über das obere Ende der Platte hinaus. Die rote Ader ist links.

Schritt 4

Flachbandkabel von Shield lösen und mit Aluplatte/LED Streifen um 180° Grad drehen. LED Streifen sind jetzt oben/sichtbar und das Flachbandkabel liegt links der Platte.

Schritt 5

Jeweils 2 Adern des Flachbandkabels beginnend mit der roten Ader vom Kabel abtrennen. Die Paare sind immer ca. 4cm (doppelter LED Streifen Abstand) zu kürzen.

Schritt 6.

Adern abisolieren (kurz, ca. 2mm), mit Lötzinn verzinnen (auch die Anschlußstellen auf dem LED Streifen). Evt. die verzinnten Adern noch mal kürzen, da beim Verzinnen wahrscheinlich die Isolierung geschrumpft ist.

Schritt 7

Die kurzen Verbindungsleitungen zwischen den Streifen hochklappen damit vermeidet man ungünstige Drahtkreuzungen.

Schritt 8

Aderpaare an die LED Streifen anlöten. Rote Ader bzw. immer die linke Ader des Päarchens an +5V des 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 LED Streifens anlöten. Die rechte Ader wird an GND angelötet.

Schritt 9

Anschluß Flachbandkabel

Kurze Verbindungsleitungen wieder zurückklappen, Aluplatte wieder um 180° Grad zurückdrehen und im Zwischenboden befestigen, Flachbandkabel nach links auf die Aluplatte klappen, Shield platzieren und prüfen, ob das Flachbandkabel mit Buchsenstecker richtig passt.

Mit einem Multimeter(Durchgangsprüfung/Widerstandsprüfung) prüfen, ob der LED Anschluß +5V mit den Pins 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 des Buchsensteckers verbunden sind. GND muß mit den "geraden" Pins 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 verbunden sein.


Schritt 10: Datenkabel

Der Ausgang WS2812 / Data auf dem Shield ist mit dem Eingang DI der Status-LED, und dann mit dem ersten LED Streifen zu verbinden (weiße Ader im Bild "WC24h_LED_Datenleitung.jpg") Shield -> DI der Status-LED / DO der Status-LED -> DI-Stripe (1.Reihe)


WC24h LED Datenleitung


Schritt 11: Status-LED & Sensoren

Den Helligkeitssensor habe ich in eine 5mm LED Fassung aus Gummi gesteckt (Conrad /184810). Diese passt in das linke Loch unten im Zwischenboden. Geschickt ist es Temp-Sensor, Helligkeits- Sensor und Status-LED auf ein Alublech 40x50mm (mit den 3 Löchern an der richtigen Stelle) zu befestigen. Das Blech klemmt dann genau in der Aussparung unten im Zwischenboden. Die Status LED habe ich im mittleren Loch befestigt. Das rechte Loch bleibt frei.


Achtung: im nebenstehenden Bild ist der Anschluss der Datenleitung Shield -> Status LED falsch (die gelbe Ader im Bild muss zur Status LED führen). Aktualisierung folgt

WC24h LED Verdrahtung Status LED Temp+Helligkeitssensor


Damit ist die Verdrahtung der LED Streifen und der Sensoren auf dem Zwischenboden komplett.


Bestückung des Mini-Dev-Board-Shields v3/v4 für STM32F103

Zunächst werden alle Widerstände, Kondensatoren und Stiftleisten von Seite mit den Bauteil-Bezeichnungen und -Werten aus eingesetzt und von der anderen Seite aus an das Shield gelötet. Dabei empfiehlt es sich, mit den Teilen mit niedriger Bauhöhe anzufangen (die Kondensatoren also zum Schluss). Je nach Ausstattung mit den optionalen Bauteilen müssen unterschiedliche Widerstände gesetzt werden. Im Folgenden eine Übersicht über die zu bestückenden Teile in Abhängigkeit von den optionalen Features, mit denen man die eigene Wordclock ausstatten möchte:

Bauteil Bestücken V3 Bestücken V4
R1 nur mit LDR nur mit LDR
R2 nur wenn kein LDR verwendet wird nur wenn kein LDR verwendet wird
R3 nur wenn kein DCF verwendet wird nur wenn kein DCF verwendet wird
R4 ja ja
R5 ohne TSOP 100k Ohm, mit TSOP 100 Ohm ohne TSOP nein, mit TSOP 100 Ohm
R6 ja ja
R7 ja ja
R8 nur wenn DCF eingebaut nur wenn DCF eingebaut
R9 nur wenn Spannungsabschaltung eingebaut nur wenn Spannungsabschaltung eingebaut
R10 nur wenn Spannungsabschaltung eingebaut nur wenn Spannungsabschaltung eingebaut
R11 nur wenn Spannungsabschaltung eingebaut nur wenn Spannungsabschaltung eingebaut
R12 ja ja
R13 ja ja
R14 ja ja
R15 nicht vorhanden nur wenn DCF-Modul mit Open Collector verwendet wird
R16 nicht vorhanden nur wenn kein TSOP eingebaut
C1 nur wenn TSOP eingebaut nur wenn TSOP eingebaut
C2 ja ja
C3 ja ja
C4 nur wenn DCF eingebaut nur wenn DCF eingebaut
D1 nur wenn Spannungsabschaltung eingebaut nur wenn Spannungsabschaltung eingebaut
D2 nur wenn Spannungsabschaltung eingebaut nur wenn Spannungsabschaltung eingebaut
IC1 ja ja
IC2 nur wenn DCF eingebaut nur wenn DCF eingebaut
LED1 nur wenn DCF eingebaut nur wenn DCF eingebaut
S1 ja ja
S2 ja ja
T1 nur wenn Spannungsabschaltung eingebaut nur wenn Spannungsabschaltung eingebaut
Q1 nur wenn Spannungsabschaltung eingebaut nur wenn Spannungsabschaltung eingebaut

miniatur

Löten des Mini-Dev-Board-Shields v4 für STM32F103

Mini Shield V4 für STM32F103+DS3231+AMS1117+LDR+DS1820

miniatur

Rechts seht Ihr ein Mini Shield V4 bestückt für STM32F103, DS3231/RTC Echtzeituhr, AMS1117/Spannungsregler, LDR/Fotowiderstand und DS1820/Temperatursensor.

Die Anschlußleisten rechts und links habe ich wie folgt ausgeführt

Links-> Buchsenleiste gewinkelt (BL 1x20W 2,54/Reichelt, gekürzt) als Anschluß für RTC Echtzeituhr/DS3231. Damit kann man das Uhr-Modul einfach stecken. Printstecker PSS 254/3w/Reichelt mit entsprechender Kuppling und Crimpkontakten für LDR/Fotowiderstand und Anschluß WS2812. Damit sind die beiden Komponenten steckbar ausgeführt

Rechts-> Buchsenleiste wie Links entsprechend gekürzt. Damit kann man ebenfalls AMS1117/Spannungsregler und DS1820/Temperatursensor (mit Stiftleiste 3pol) stecken.

Komplettes Mini Shield mit STM32F103+DS3231+AMS1117+(LDR+DS1820)

Vereinzelt werden STM32-Mini-Development-Boards geliefert, bei denen die 3,3V- Spannungsversorgung auf dem Board nicht funktioniert.

Als einfachen Schnelltest kann man vor dem Einlöten ein STM32-Mini-Development-Board an ein 5V-Ladegerät mit Micro-USB-Buchse anschließen: Die Power-LED muss leuchten, bei manchen der so "getesteten" Boards blinkt auch die LED am Ausgang PC13.

Achtung: Die beiden Elkos auf den Fotos rechts sind falsch herum eingelötet worden. Beim oberen Elko ist auf der Platine das Pluszeichen oben und bei dem unteren ist das Pluszeichen unten eingezeichnet.

Bei den Elkos ist der graue Streifen normalerweise die Seite, auf der das Minuszeichen eingetragen ist. Daher sind hier beide falsch herum eingelötet.

Löten des Nucleo-Shields v3 für STM32F401RE oder STM32F411RE

Vorbereiten/Löten des STM32F411 Nucleo-64 Boards

Schritt 1

Wie auf dem Bild rechts zu sehen: die SMD Brücken SB54/SB55 [1], die SMD Brücken SB50 [2] und SB16 [3] entfernen und aufheben.

Nucleo Rückseite mit Brücken
Schritt 2

R35 und R37 [4] mit den vorher entfernten SMD Brücken bestücken (siehe Bild rechts) die Kondensatoren C33 und C34 [6] bestücken und dann den Quarz X3/8Mhz [5] einlöten.

ACHTUNG: Wird für C33 und C34 statt der im nebenstehenden Foto gezeigten Bestückung der Platinenoberseite (hier mit 0603 SMD Kondensatoren) die Bestückung mit normalen THT-Bauteilen auf der Unterseite direkt an den Quarz-Anschlüssen gewählt muss die nötige Masseverbindung mit einem zusätzlichen Draht zu CN6, Pin7 (GND) hergestellt werden (siehe Foto 'Nucleo: Zu entfernende Lötbrücken + anzulötende 22pf Kondensatoren' im Artikel WordClock_mit_WS2812!

Nucleo Bestückungsseite


Schritt 3

Wenn das STM32F411 Nucleo-64 geflasht ist, muß der ST-Link Teil des Nucleo Boards abgetrennt werden,damit die Shield / Nucleo Board Kombination in den Zwischenrahmen der WC24h passt. Folgendes ist dafür zu tun:


ST-Link




A. ST Link absägen

B. die Brücken SB62/SB63 auf dem Nucleo Board einlöten. Damit werden RX/D0 und TX/D1 auf der einreihigen Arduino Pfostenbuchse C9 und die Pins 35 und 37 auf CN10 (Morpho Connector) angebunden.

C. Auf dem ST Link sind die beiden Jumper CN2 zu entfernen. Damit wird der ST Link von interner auf externe Programmierung umgestellt.



ST-Link Rückseite





D. Die Brücken Brücken SB12-SB15 auf dem ST Link sind zu entfernen. Dies dient zum Schutz des ST Links falls beim Absägen die Verbindungsleitungen ST Link - Nucleo Board kurzgeschlossen wurden.








Wie der ST Link wieder an die Shield/Nucleo Board Kombination angeschlossen wird, beschreibe ich später. Nicht vergessen den Jumper von U5V nach E5V umstecken !!

Verkabelung

Gesamtmontage

Zwischenboden

Die Zwischenböden sind genauso groß wie die Frontplatte, womit sich die Frage der Holzoptik an den Seiten stellt. Die meisten Leute greifen zu einer der folgenden Lösungen:

  • Rahmen um die Uhr (siehe Teileliste)
  • Zwischenboden anstreichen
  • Zwischenboden mit Umleimer einfassen

Frontplatte

Möglichkeiten der Anbringung der Frontplatte aufzählen und erläutern, u.a.

  • Kleber
  • Magnete

Man sollte die Magnete, die an der Frontplatte angeklebt werden, ca 3-4mm in den Zwischenboden rein ragen lassen, damit sich Frontplatte nicht verschiebt. Außerdem muß man abwarten, bis der Kleber völlig ausgehärtet ist.

  • Powerstrips

Aufhängen an der Wand

Andreas/Alidi:


Wandaufhängung WC12h mit Zackenaufhängern
Wandaufhängung WC24h mit Zackenaufhängern




Zum Aufhängen an der Wand habe ich für die Wortuhr sogenannte Zackenaufhänger benutzt.

Die gibt's im Baumarkt, bei Ebay oder beim Bilder-/Galeriebedarf in unterschiedlichen Ausführungen und Längen.

Über einen Dübel z.b. Fischer Universaldübel FU6x35 schraube ich eine Schraube (z.B. mit Linsenkopf) soweit in die Wand, sodas der Schraubenkopf den Aufhänger erfasst.

Hängt die Uhr schräg, kann man dies über ein seitliches Verschieben korrigieren.

Wandaufhängung WC24h aus dem 3D Drucker







Wer Zugriff auf einen 3D Drucker hat, findet alternativ hier bei Thingiverse einen Wandhalter für die 24h. Doku/Entstehung hier im Forum.

Inbetriebnahme

Flashen des Nucleo STM32F4xx

Flashen des Nucleo STM32F411

(noch nicht komplett, Andreas/Alidi)

1. die WWW Seite http://www.st.com/en/development-tools/st-link-v2.html aufrufen.

2. unter "Tools and Software / Embedded Software" folgende SW runterladen (evt. vorher bei ST anmelden)

    -> STM32 ST-LINK Utility / STSW-LINK004

3. folgende Firmware von "WordClock mit WS2812" in einen Ordner abspeichern

    -> Datei:Wordclock-hex.zip, WordClock STM32 Firmware alle Varianten, 2.6.6, bzw. aktuelle Version
    -> entzippen z.b. in Unterordner "Wordclock-hex"
    -> Datei:ESP-WordClock-4M.bin , ESP8266 ESP-12F Firmware - Neu! , 2.6.6, bzw. aktuelle Version
     > Datei:WC24h.apk, Android App , 2.6.1 (für WLAN Verbindung WCxyh und Smartphon)

4. Datei von Pkt. 2 "STM32 ST-LINK Utility / STSW-LINK004" installieren

    -> STM32 ST-LINK Utility / STSW-LINK004, installieren, Dateiordner wählen
    -> auf dem Desktop erscheint das STM Link Icon "STM32 ST-Link Utility"

5. Nucleo-Board mit Mini USB Kabel an ST Link mit PC verbinden (das Nucleo Board Shield V3.0 ist nicht mit 5V versorgt)

    -> rote LED auf dem ST Link leuchtet
    -> rote LED auf Nucleo-Board leuchtet
    -> bei Win 10 ist im Fenster der Zugriff "auf dieses Gerät" zu erlauben
    -> Nucleo-Board ist als Laufwerk z.b. "f:\Node_F411RE" sichtbar

6. das Icon STM32 ST-Link Utility starten

    -> im Reiter „Target“ den Punkt „Connect“ anklicken, damit die Software eine Verbindung 
       zum ST-Link v2 USB Modul herstellen kann.
    -> die LED auf dem ST Link blinkt rot/grün
    -> im Reiter „Target“ den Punkt „Program & Verify“ anklicken. 
       Dadurch wird automatisch kontrolliert, ob die Daten im Nucleo-Board konsistent zu 
       den Informationen im .HEX File sind.
    -> die LED auf dem ST Link leuchtet grün
    -> die gewünschte Hex-Datei passend zur Hardware aus Unterordner auswählen 
       z.B. "wc24h-stm32f411-ws2812-grb.hex"
    -> auf Öffnen drücken
    -> LED auf ST Link blinkt rot/grün
    -> nach wenigen Sekunden ist das Nucleo-Board geflasht, die LED auf dem ST Link blinkt rot/grün
    -> im STM 32ST Link Utility erscheint
        ..............
        xx:yy:zz: Memory programmed in 3s and 812ms (oder ähnlich)
        xx:yy:zz: Verification ok
        xx:yy:zz: Programmed Memory checksum 0x005125E9 (oder ähnlich)
    -> STM32ST Link Utility schließen
       -> LED auf ST Link leuchtet rot

7. der STM32F411 ist geflasht.

8. Flashen des ESP12/WLAN Moduls

-> ST Link des STM Nucleo Boards über Mini USB mit dem PC verbinden

-> 5V Spannung an das Nucleo Board Shield V3.0 anlegen

    -> grüne LED auf dem STM Nucleo Board leuchtet
    -> rote LED auf dem STM Nucleo Board leuchtet
    -> rote LED auf dem ESP 12 Modul leuchtet
    -> rote LED auf dem AMS1117 / Spannungsregler leuchtet

-> Software "esp8266_flasher.exe" starten

    -> Bin Button betätigen => ESP Word Clock-4M.bin anwählen und öffnen
    -> richtiges Port anwählen (z.B. COM3)
    -> Reset Taster (schwarz) auf dem STM Nucleo Board betätigen & festhalten
    -> grüne LED auf dem STM Nucleo Board geht aus
    -> User Taster (blau) auf dem STM Nucleo Board drücken & festhalten
    -> Reset Taster loslassen
    -> User Taster nach 2 sek. loslassen
    -> Download Button betätigen=> connected
    -> blaue LED auf dem ESP Modul 12 blinkt
    -> der Übertragungsstatus wird im Programm "esp8266_flasher.exe" angezeigt
    -> nach einigen Sekunden
    -> blaue LED des ESP Moduls 12 ist aus
    -> Im "esp8266_flasher.exe" wird angezeigt:
          .........
          .........
          leaving
          failed to leave Flash Mode
    -> "esp8266_flasher.exe" schließen

Der Rest folgt noch, Andreas/Alidi

Flashen des STM32F103 (Mini-Dev-Board)

Das Flashen des STM32 ist im Hauptartikel erläutert. Der STM32 kann einzeln geflasht werden, genauso aber auch, wenn er schon auf dem Shield verbaut ist.

Flashen des ESP

  1. Virtual COM Port Treiber installieren (siehe hier)
  2. UART am PC einstecken, er sollte im Gerätemanager mit einem COM-Port auftauchen (welcher, ist egal). In den Eigenschaften (rechte Maustaste) die Bits pro Sekunde auf 115200 stellen (siehe Screenshot).
  3. Sicherstellen, dass der Jumper am Shield auf PROG steht, nicht auf RUN!
  4. UART mit dem Shield verbinden (GND an GND, TX an RX, RX an TX)
  5. Der Anleitung im Hauptartikel folgen.
  6. UART vom Board abziehen, Jumper auf RUN stellen und den ESP ins eigene WLAN einbinden (entweder über WPS oder als Access Point)
UART im Gerätemanager

Es gibt keine Rückmeldung, ob das Board im Flash-Modus ist. Falls es nicht klappt, sollte man das gleiche Prozedere bei mitlaufendem Putty ausprobieren (siehe hier). Der Flash-Modus erzeugt ein paar kryptische Zeichen im Putty-Fenster. Wenn das geklappt hat, Putty schließen (damit der COM-Port freigegeben wird) und das gleiche Prozedere erneut probieren.

Erläuterung der Meldungen im Log

  • time "192.53.103.103" -> Der STM32 hat ein Time Commando zum ESP geschickt
  • (OK time) -> Der STM32 hat eine Antwort erhalten
  • (TIME 3703484819) -> Die Zeit die Empfangen wurde
  • (- new client) -> Ein neuer WLan client hat sich angemeldet

Bekannte Fehlermöglichkeiten

FritzBox muss neu gestartet werden

  • Die Website der Uhr hakt oder hat Timeouts
  • Ping auf die IP-Adresse des ESP8266 ist wesentlich größer als 10msec oder setzt für mehrere Sekunden aus

STM32F103C8T6 Mini-Development Board

Falsche STM32 Software geflasht, mögliche Symptome:

  • Die LED PC13 des STM32F103 Board leuchtet nach dem Start nicht
  • Der WebServer ist erreichbar, allerdings wird das EEPROM als offline angezeigt
  • Der WebServer ist erreichbar, aber Datum und Uhrzeit sind 01.01.1900
  • Auf der Updateseite ist die WordClock Firmware Version leer, (Update kann durchgeführt werden, allerdings ändert sich das Problem nicht)

RTC/EEPROM defekt oder falsch angeschlossen

  • Beim Startup steht im Log
   rtc is offline
   eeprom is offline

Die rote und grüne LED leuchtet nur schwach

  • Auf dem STM32F103 Board leuchtet die rote und grüne LED recht schwach.
  • Das Board besitzt einen eigenen 5V zu 3,3V Spannungsregler (U1). Bei einem um 180Grad gedrehtem IC kommt es zu diesem Phänomen.