Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Idee zu Micocontroller-Analog-Digital 24 H Uhr




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Hallo.

Ich hab eine Idee zu einer Micocontroller-Analog-Digital Uhr und habe 
aber keine Ahnung ob das was Ich mir ausgedacht habe überhaupt möglich 
ist.

Die angehängte Datei "Micocontroller-Analog-Digital.drawio.png" zeigt 
die Idee, welche Ich hier beschreibe.

Die 24-Stunden Uhr soll von einem $COMPUTER mittels einem Stellwerk 
gesteuert werden. Im Normalbetrieb soll der Strom von der Steckdose 
kommen und bei einer Stromunterbrechung soll das AkkuPack oder die 
Batterie die Versorgung des $COMPUTERS und des Stellwerks übernehmen.

HW technisch bin ich sehr Neuling.
SW kann Ich etwas programmieren.

Die Fragen die sich mir stellen:

* Ist die Idee in "endlicher" Zeit umsetzbar. Ich meine damit nicht das 
es ein Lebenswerck ist :-)
* Was würde so ein Projekt kosten?

Danke fürs lesen und feedback.

LG
Alex

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Alex schrieb:
> Ist die Idee in "endlicher" Zeit umsetzbar

Kommt drauf an.

Alex schrieb:
> Was würde so ein Projekt kosten?

Kommt drauf an.

Mit so vielen Unbekannten, die du offen lässt, lassen sich keine genauen 
Aussagen treffen.

Wenn du eine analoge Funkuhr umbauen willst, sind's vielleicht 10€. Wenn 
du eine alte Kirchenuhr aufpeppen willst, vielleicht 10.000€.



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Sebastian R. schrieb:
> Alex schrieb:
>> Ist die Idee in "endlicher" Zeit umsetzbar
>
> Kommt drauf an.
>
> Alex schrieb:
>> Was würde so ein Projekt kosten?
>
> Kommt drauf an.
>
> Mit so vielen Unbekannten, die du offen lässt, lassen sich keine genauen
> Aussagen treffen.
>
> Wenn du eine analoge Funkuhr umbauen willst, sind's vielleicht 10€. Wenn
> du eine alte Kirchenuhr aufpeppen willst, vielleicht 10.000€.

:-)

Okay. Ich habe weder ein Funkuhr noch eine Kirchenuhr wobei die von 
"Zurück in die Zukunft" sicher cool wäre aufzupeppen. :-)

Ich hab so an einen Anfang auf der grünen Wiese gedacht, da ich 0 HW 
habe und etwas SW wissen.

von Wolfgang S. (wolfgang_s278)


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Erst mal einen Schrittmotor mit einem Atmega ansteuern.

von Klaus F. (klaus27f)


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Fang doch erstmal klein an,
und baue dies nach
https://wolles-elektronikkiste.de/dcf77-funkuhr

Wenn du damit erfolgreich fertig bist,
hier neu melden.



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Ist es hier das richtige Forum um eine Auftragsarbeit anzufragen oder 
gibt es dafür hier einen speziellen Bereich?

von Jens M. (schuchkleisser)


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Alex schrieb:
> um eine Auftragsarbeit anzufragen

Eine Auftragsabeot für eine Funkuhr, die man in technisch besser für 10€ 
kaufen kann?
Das wäre das einzige: "Das ist meine Uhr, die hab ich gebaut". Wenn man 
das abgibt, ist es weder einmalig, noch meins. Wo ist dann da der Sinn?

Aber ja, ein ESPModul kümmert sich um Internet und Zeit, kann man mit 
Arduino programmieren um Motoren anzusteuern, und eine Stromversorgung 
per Netzkabel mit USB ist easy.
Den Akku muss man halt recht groß auslegen oder sehr schlaue Hard- und 
Software bauen, denn WLAN und Schrittmotoren sind alles andere als 
Stromsparend, wenn es nicht gerade so welche sind wie in Funkuhren 
verbaut.



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Jens M. schrieb:
> Alex schrieb:
>> um eine Auftragsarbeit anzufragen
>
> Eine Auftragsabeot für eine Funkuhr, die man in technisch besser für 10€
> kaufen kann?

Nun leider nicht, soweit mir bekannt.

Die Funkuhren die man so kaufen kann sind alle mit 12 Stundenanzeige 
oder Digitalanzeige.

Eine analoge Uhr mit 24 Stundenanzeige die Strom/Akku/Batterie betrieben 
ist habe ich leider nicht gefunden, daher eben die Frage/Idee hier, 
gerne lasse ich mich da eines besseren belehren.

Es gibt die 24 Stunden Uhren allerdings meist nur mit mechanischem 
Aufziehwerk, soweit mir bekannt.

LG
Alex

von Michael B. (laberkopp)


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Alex schrieb:
> Die Fragen die sich mir stellen:

Als 12h Version gibt es das für 9.99 in jedem Ramschladen, sogar so 
energiesparend dass eine Batterie alleine reicht, 24h ist etwas teurer

https://www.amazon.de/Lafocuse-Wanduhr-Tickger%C3%A4Usche-Wohnzimmer-Schlafzimmer/dp/B0DX6CQMGY/ref=asc_df_B0DX6CQMGY

Was ich nicht sehe, ist der digitale Teil der Uhr, wo werden Ziffern 
angezeigt, oft macht man das für das Datum oder die Weckzeit.

Deiner Zeichnung entnehme ich, dass der Zeiger sich nur bewegen muss, 
wenn Netzstrom vorhanden ist.

Ohne Netzstrom muss der 'Computer' nur die Zeit zählen. Wieso, wenn er 
sie sowieso per Internet holen kann ? Er könnte dann doch, wenn der 
Strom wieder kommt, erst mal die Zeit holen.


Ich weiss also nicht, warum man so was selbst bauen muss, aber möglich 
ist es natürlich, alles eine Frage, wie hübsch es werden soll.

Wenn man sowieso Strom ohne Ende hat, und die Zeiger vielleicht grösser 
werden sollen, kann man Schrittmotoren mit hohlem Schaft verwenden und 2 
Achsen ineinander für Stunden und Minutenzeiger

https://de.aliexpress.com/item/1005003482791334.html

oder aus 2 x hollow shaft für 3 Achsen mit Sekundenzeiger. Die Zeiger 
sollten so ausbalanciert sein, dass das Haltemoment der Motoren in jeder 
Position ausreicht.

Dazu kommen Schrittmotortreiber wie A4988
https://www.ebay.de/itm/406153343829

und ein ESP32
https://eckstein-shop.de/WaveShare-ESP32-S3-Mini-Development-Board-ESP32-S3FH4R2-240MHz-24GHz-Wi-Fi-Bluetooth-5

und ein Steckernetzeil und fertig ist der elektronische Teil (ohne Akku, 
braucht man nicht wenn man die Uhrzeit aus dem Netz holt).

Also eine eher einfache Übung, sollte man in 1 Monat hingebastelt 
bekommen, schliesslich gibt es den Code für Schrittmotortreiber und NTP 
als Beispiel schon fertig

https://randomnerdtutorials.com/esp32-ntp-client-date-time-arduino-ide/



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Michael B. schrieb:
> Alex schrieb:
>> Die Fragen die sich mir stellen:
>
> Als 12h Version gibt es das für 9.99 in jedem Ramschladen, sogar so
> energiesparend dass eine Batterie alleine reicht, 24h ist etwas teurer
>
> 
https://www.amazon.de/Lafocuse-Wanduhr-Tickger%C3%A4Usche-Wohnzimmer-Schlafzimmer/dp/B0DX6CQMGY/ref=asc_df_B0DX6CQMGY
>
> Was ich nicht sehe, ist der digitale Teil der Uhr, wo werden Ziffern
> angezeigt, oft macht man das für das Datum oder die Weckzeit.
>
> Deiner Zeichnung entnehme ich, dass der Zeiger sich nur bewegen muss,
> wenn Netzstrom vorhanden ist.
>
> Ohne Netzstrom muss der 'Computer' nur die Zeit zählen. Wieso, wenn er
> sie sowieso per Internet holen kann ? Er könnte dann doch, wenn der
> Strom wieder kommt, erst mal die Zeit holen.
>
>
> Ich weiss also nicht, warum man so was selbst bauen muss, aber möglich
> ist es natürlich, alles eine Frage, wie hübsch es werden soll.
>
> Wenn man sowieso Strom ohne Ende hat, und die Zeiger vielleicht grösser
> werden sollen, kann man Schrittmotoren mit hohlem Schaft verwenden und 2
> Achsen ineinander für Stunden und Minutenzeiger
>
> https://de.aliexpress.com/item/1005003482791334.html
>
> oder aus 2 x hollow shaft für 3 Achsen mit Sekundenzeiger. Die Zeiger
> sollten so ausbalanciert sein, dass das Haltemoment der Motoren in jeder
> Position ausreicht.
>
> Dazu kommen Schrittmotortreiber wie A4988
> https://www.ebay.de/itm/406153343829
>
> und ein ESP32
> 
https://eckstein-shop.de/WaveShare-ESP32-S3-Mini-Development-Board-ESP32-S3FH4R2-240MHz-24GHz-Wi-Fi-Bluetooth-5
>
> und ein Steckernetzeil und fertig ist der elektronische Teil (ohne Akku,
> braucht man nicht wenn man die Uhrzeit aus dem Netz holt).
>
> Also eine eher einfache Übung, sollte man in 1 Monat hingebastelt
> bekommen, schliesslich gibt es den Code für Schrittmotortreiber und NTP
> als Beispiel schon fertig
>
> https://randomnerdtutorials.com/esp32-ntp-client-date-time-arduino-ide/

Wow, danke für die ausführiche Antwort.

Da Ich eben absolut ahnungslos war zu dem Thema hat mir die Diskussion 
hier sehr geholfen.

Danke an alle für eure Zeit und antworten, hab nun was wo und wie ich 
anfangen kann.

LG
Alex

von Rainer W. (rawi)


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Michael B. schrieb:
> Die Zeiger sollten so ausbalanciert sein, dass das Haltemoment der Motoren
> in jeder Position ausreicht.

Es reicht, wenn die Achse im Schwerpunkt des Zeigers liegt und die 
Zeiger symmetrisch sind. Dann muss das Haltemoment nur das Drehmoment 
auf Grund einer auf dem Zeiger sitzenden Fliege übertreffen. Dafür 
dürfte meist sogar das Rastmoment des Motors reichen.

von H. H. (hhinz)


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Michael B. schrieb:
> Schrittmotoren mit hohlem Schaft

Oder normale nebeneinander mit Zahnriemen.

von Andrea B. (stromteam)


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Drei Lichtschranken zur Erkennung der Zeigerstellung sollten nicht 
fehlen.

von Peter N. (alv)


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Ich stelle mir das Bauen einer analogen 24h-Uhrmechanik ziemlich 
kompliziert vor. Muß es denn mechanisch sein?

Ich würde die Zeiger grafisch auf einem (LC-)Display darstellen.
Da hat man dann auch die Möglichkeit zwischen 12h und 24h Anzeige 
umzuschalten, die Uhr rückwärts laufen zu lassen und ähnliche Gimmicks.

von Michael B. (laberkopp)


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Peter N. schrieb:
> Ich würde die Zeiger grafisch auf einem (LC-)Display darstellen

Als Daueranzeige halten TFT LCDs nicht so lange, wer hat noch TFT 
'Bilderrahmen' in Betrieb, entweder geht die Hintergrundbeleuchtung 
kaputt oder die Klebung.

Mechanische Uhren hingegen, hier hängt noch eine von 1870.

: Bearbeitet durch User
von Ob S. (Firma: 1984now) (observer)


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Michael B. schrieb:
> Peter N. schrieb:
>> Ich würde die Zeiger grafisch auf einem (LC-)Display darstellen
>
> Als Daueranzeige halten TFT LCDs nicht so lange, wer hat noch TFT
> 'Bilderrahmen' in Betrieb, entweder geht die Hintergrundbeleuchtung
> kaputt oder die Klebung.
>
> Mechanische Uhren hingegen, hier hängt noch eine von 1870.

Das ist doch noch garnix. Die hier ist schon interessanter:

https://de.wikipedia.org/wiki/Prager_Rathausuhr

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Michael B. schrieb:
> wer hat noch TFT 'Bilderrahmen' in Betrieb

Ich, kein Problem, keine Ahnung, wie alt das Ding ist. Hatten wir meiner 
lange verstorbenen Mutter mal gekauft. Lediglich die MCU da drin ist aus 
heutiger Sicht arg schwachbrüstig, weshalb ich neue Bilder, wenn ich sie 
auf die SD-Karte legen will, vorab herunter skaliere.



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Peter N. schrieb:
> Ich stelle mir das Bauen einer analogen 24h-Uhrmechanik ziemlich
> kompliziert vor. Muß es denn mechanisch sein?

Ja, möchte Ich schon gerne.
Ich stelle mir das auch sehr kompliziert vor :-)



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Andrea B. schrieb:
> Drei Lichtschranken zur Erkennung der Zeigerstellung sollten nicht
> fehlen.

Tut mir leid das verstehe ich nicht.
Was sollen die Lichtschranken bewirken?

von Frank K. (fchk)


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Alex schrieb:

> Eine analoge Uhr mit 24 Stundenanzeige die Strom/Akku/Batterie betrieben
> ist habe ich leider nicht gefunden, daher eben die Frage/Idee hier,
> gerne lasse ich mich da eines besseren belehren.

30s googlen ergab das hier:
https://www.quarzuhrwerke.de/shop/Weltzeituhrwerke-24-Stunden-Uhrwerke-c81310175

Die haben auch die passenden Zeiger.

fchk



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Frank K. schrieb:
> Alex schrieb:
>
>> Eine analoge Uhr mit 24 Stundenanzeige die Strom/Akku/Batterie betrieben
>> ist habe ich leider nicht gefunden, daher eben die Frage/Idee hier,
>> gerne lasse ich mich da eines besseren belehren.
>
> 30s googlen ergab das hier:
> https://www.quarzuhrwerke.de/shop/Weltzeituhrwerke-24-Stunden-Uhrwerke-c81310175
>
> Die haben auch die passenden Zeiger.
>
> fchk

Absolut korrekt, habe ich auch gefunden :-).

Das ist jedoch keine analog Variante und die Zeit wird auch von keiner 
Quelle gesynced, daher war das für mich keine Lösung.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Alex schrieb:
> Was sollen die Lichtschranken bewirken?

Damit der Controller weiß, wo sie stehen und sie passend ansteuern kann.
Ansonsten geht die Uhr halt 1 Sekunde pro Sekunde weiter, steht aber 
völlig im Wald und du musst nach jedem Stromausfall oder Update oder 
Neustart die Zeiger geraderücken...



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Jens M. schrieb:
> Alex schrieb:
>> Was sollen die Lichtschranken bewirken?
>
> Damit der Controller weiß, wo sie stehen und sie passend ansteuern kann.
> Ansonsten geht die Uhr halt 1 Sekunde pro Sekunde weiter, steht aber
> völlig im Wald und du musst nach jedem Stromausfall oder Update oder
> Neustart die Zeiger geraderücken...

Danke.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Alex schrieb:
> Peter N. schrieb:
>> Ich stelle mir das Bauen einer analogen 24h-Uhrmechanik ziemlich
>> kompliziert vor. Muß es denn mechanisch sein?
>
> Ja, möchte Ich schon gerne.

Na dann mach das doch, statt nur drüber zu quatschen. Fragen dazu 
stellst dann aber besser im Unterforum "Mechanik & Werkzeug".

Alex schrieb:
> Andrea B. schrieb:
>> Drei Lichtschranken zur Erkennung der Zeigerstellung sollten nicht
>> fehlen.
>
> Tut mir leid das verstehe ich nicht.
> Was sollen die Lichtschranken bewirken?

Was an "zur Erkennung der Zeigerstellung" ist so unverständlich?

Ich verstehe zwar den Sinn der Bastelei nicht so recht, aber Hobby muß 
ja nicht immer einen Sinn ergeben. Lernst du halt was über Mechanik.

von Ob S. (Firma: 1984now) (observer)


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Axel S. schrieb:

> Ich verstehe zwar den Sinn der Bastelei nicht so recht, aber Hobby muß
> ja nicht immer einen Sinn ergeben. Lernst du halt was über Mechanik.

Etwas zu lernen halte ich für durchaus sinnvoll. Wobei: hier geht es 
eigentlich weniger um Mechanik, sondern um reine Logik. Jeder logisch 
denkende Mensch würde sich von ganz allein die Frage der Initialisierung 
stellen. Auch ganz ohne jegliche Vorkenntnisse in Mechanik, Elektronik 
oder Programmierung.

Natürlich: Wenn man wenigstens irgendwas davon wirklich kann, hat man 
logisches Denken praktisch unweigerlich nebenbei gelernt...

Würde mich mal interessieren, womit der TO seine Brötchen verdient...

von Bauform B. (bauformb)


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Andrea B. schrieb:
> Drei Lichtschranken zur Erkennung der Zeigerstellung sollten nicht
> fehlen.

Eine reicht doch auch. Der uC kann jeden Zeiger einzeln vorwärts und 
rückwärts laufen lassen (sonst dauert das Stellen ja ewig).

Es muss auch keine Lichtschranke sein, ein ausklappbarer Anschlag tut es 
auch ;)

Andererseits: Kein Sekundenzeiger, nur ein Schrittmotor und ein Getriebe 
zwischen Minuten- und Stundenzeiger wäre wohl merklich einfacher.

von Frank K. (fchk)


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Alex schrieb:

> Absolut korrekt, habe ich auch gefunden :-).
>
> Das ist jedoch keine analog Variante und die Zeit wird auch von keiner
> Quelle gesynced, daher war das für mich keine Lösung.

Gut, also geht nichts von der Stange.

Wie sind deine Möglichkeiten im Bereich Metallbearbeitung? Schritt 1 ist 
ja erstmal die Mechanik, also Zifferblatt, Zeiger, Wellen, Zahnräder, 
... Wenn Du ein ungewöhnliches mechanisches Uhrwerk haben willst, musst 
Du es Dir bauen. Wenn Du das nicht kannst, ist das Projekt an dieser 
Stelle zuende.

Mein Vater war gelernter Werkzeugmacher. Der konnte das. Mein Fall ist 
das eher nicht.

fchk



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Frank K. schrieb:
> Alex schrieb:
>
>> Absolut korrekt, habe ich auch gefunden :-).
>>
>> Das ist jedoch keine analog Variante und die Zeit wird auch von keiner
>> Quelle gesynced, daher war das für mich keine Lösung.
>
> Gut, also geht nichts von der Stange.
>
> Wie sind deine Möglichkeiten im Bereich Metallbearbeitung? Schritt 1 ist
> ja erstmal die Mechanik, also Zifferblatt, Zeiger, Wellen, Zahnräder,
> ... Wenn Du ein ungewöhnliches mechanisches Uhrwerk haben willst, musst
> Du es Dir bauen. Wenn Du das nicht kannst, ist das Projekt an dieser
> Stelle zuende.

Well, dazu habe Ich leider 0 Möglichkeiten.

Ich hab nun angefangen in freecad die Einzelteile zu erstellen und würde 
es mal mit einem 3D Druck erstellen, bis die Mechanik passt.
Ist vielleicht nicht die Endlösung mit dem plastik aber als Designstudie 
sollte es hinhauen.

> Mein Vater war gelernter Werkzeugmacher. Der konnte das. Mein Fall ist
> das eher nicht.
>
> fchk

LG
Alex



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Ob S. schrieb:
> Axel S. schrieb:
>
>> Ich verstehe zwar den Sinn der Bastelei nicht so recht, aber Hobby muß
>> ja nicht immer einen Sinn ergeben. Lernst du halt was über Mechanik.
>
> Etwas zu lernen halte ich für durchaus sinnvoll. Wobei: hier geht es
> eigentlich weniger um Mechanik, sondern um reine Logik. Jeder logisch
> denkende Mensch würde sich von ganz allein die Frage der Initialisierung
> stellen. Auch ganz ohne jegliche Vorkenntnisse in Mechanik, Elektronik
> oder Programmierung.

Nun, bei Programmen natürlich,selbstverständlich :-), genauso wie 
Fehlerbehandlungen (Error Handling). Wie man Fehlverhalten mit HW, 
Schaltungen oder nicht SW handhaben kann weiss Ich noch nicht, werde ich 
aber sicher noch lernen.

Man kann ja die HW auch mittels SW initialisieren bin ich eben nicht 
davon ausgegangen das man diese "extra" intisialisieren muss.
Wie oben beschrieben habe Ich von HW kaum eine Ahnung, dahe sind die 
informationen, sichtweisen und Meinungen hier sehr hilfreich für mich um 
auch das Denkmuster zu verändern.

> Natürlich: Wenn man wenigstens irgendwas davon wirklich kann, hat man
> logisches Denken praktisch unweigerlich nebenbei gelernt...
>
> Würde mich mal interessieren, womit der TO seine Brötchen verdient...

Mit reden :-)

LG
Alex

von Michael B. (laberkopp)


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Bauform B. schrieb:
> Es muss auch keine Lichtschranke sein, ein ausklappbarer Anschlag tut es
> auch ;)

Der muss nicht mal ausklappbar sein, sondern darf nur bei Linksdrehung 
stoppen, z.B. auf 12 Uhr.

von Bauform B. (bauformb)


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Alex schrieb:
> Peter N. schrieb:
>> Ich stelle mir das Bauen einer analogen 24h-Uhrmechanik ziemlich
>> kompliziert vor. Muß es denn mechanisch sein?
>
> Ja, möchte Ich schon gerne.
> Ich stelle mir das auch sehr kompliziert vor :-)

Muss nicht sein, mach' es wie die Profis (böswillig verkürztes Zitat)
1
To simplify it, rather than have the hands mounted on concentric
2
shafts they are mounted on the shafts of separate gearwheels,
3
so the face has three separate dials for seconds, minutes and hours.
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Observat%C3%B3rio_Astron%C3%B4mico_da_Universidade_Federal_do_Rio_Grande_do_Sul_04.JPG

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:BraunschweigFacadeClock_P1240383.jpg

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Como_-_Collegio_Gallio_0970.JPG

von Uwe K. (ukhl)


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Axel S. schrieb:
> Alex schrieb:

> Ich verstehe zwar den Sinn der Bastelei nicht so recht, aber Hobby muß
> ja nicht immer einen Sinn ergeben. Lernst du halt was über Mechanik.

Hobby:
Mit maximalen Aufwand den geringsten Nutzen erzeugen.
Oder auch: Spaß haben :-)

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