Wortuhr

Die kurze Version dieses Posts ist, ich hab’ eine Wortuhr gebaut und so sieht sie aus:

Die längere Version, also ich hatte einen Desktop-CNC-Fräser erworben. Eigentlich um damit aus Sperrholz Gehäuse und Ähnliches anzufertigen.

Ich habe zunächst aus Sperrholz Gehäuse und Ähnliches angefertigt.

Dann hatte ich da diese Vinylboden-Reste und dachte ich probiere mal aus, ob man das fräsen kann. Im Grossen sind die einzelnen “Bretter” recht flexibel, aber kleinere Stücke sind stabil.

Das ging ganz gut:

Gut dabei auch, dass die Kanten sehr sauber wurden. Das Ergebnis sah nicht mehr so nach Basteln aus wie meine sonstigen Arbeiten. Überhaupt nicht. Obwohl das Vinyl vorher ja eigentlich Abfall war.

Da dachte ich mir, vielleicht kann ich eine Wortuhr, wie die Herren Biegert und Funk sie entworfen haben, bauen?

Als Beleuchtungshardware wollte ich Neopixel nehmen die durch einen Arduino Nano gesteuert werden.
Die Buchstaben auf der Frontplatte sollten so angeordnet sein, dass man einfach pro Spalte einen Pixelstreifen verlegen kann. Für eine kompakte Uhr sollte das ein Streifen mit 60 Pixeln pro Meter sein.
Nun die Frage wie man das mit der Zeit machen sollte, die Lösung dass man einen Nano hat, der über ein Wifi-Modul einmal pro Stunde einen Internet-Zeitserver abfragt gefiel mir nicht.
Ein Ansatz mit einen DCF77-Funkuhrmodul auch nicht, die Dinger nehmen schon mal viel Platz weg und funktionieren nur in Mitteleuropa.
Dann habe ich ein batteriegepuffertes Echtzeitmodul gefunden, DS3231. Das sollte wohl recht genau sein und würde, wenn der USB-Strom mal ausblieb einfach weiterlaufen.

Gut. (Also genaugenommen verlief der Entwicklungsprozess nicht so linear und ich hatte schon die Front mit einem recht knappen Rahmen drumherum gemacht und gedacht dass da rechts unten der Nano reinpassen würde und was immer ich als Zeitmodul hätte unten links. Ich stelle das hier mal strukturierter dar.)

Die Idee war, dass die Uhr aus drei Scheiben Vinyl (je 4,5 mm) besteht. Vorne die Frontplatte mit den eingefrästen Buchstaben.
Dahinter eine Mittelplatte mit Lichtschächten für jedes Pixel, Platz für zwei Steuertaster und einem Fotowiderstand zum Messen der Umgebungshelligkeit und je einem Elektronikfach für Nano und Zeitmodul.
Zum Schluss die Rückwand mit Klemmrillen für die Neopixel, Taschen für Kabel und die Elektronik. Das Echtzeitmodul hatte ein Batteriefach für das ein Durchbruch nach hinten notwendig war damit man nach zwei Jahren die Batterie wechseln kann.

Gefräst wurden die drei Teile mit einem 1 mm-Fräser und eher zurückhaltenden Werten für Vortrieb und Geschwindigkeit. Das waren dann für die drei Seiten zusammen rund 20 Stunden.
Fräsunfälle und Denkfehler rausgerechnet.

Am Ende hatte ich dann meinen eigenen Wortuhrenbausatz entworfen und die drei Ebenen gefertigt:

Nun musste das zusammengebaut werden.

Neopixel zurechtschneiden, in ihre Befestigung drücken (hält so, kein Kleber nötig) und verlöten.
Merker setzen, dass das obere Fach auch kleiner kann und man statt der Kabel lieber eine kleine Platine machen sollte.
Nano mit Echtzeitmodul und Neopixelstreifen verbinden.
Taster verbinden, für den Fotowiderstand braucht man noch einen Spannungsteiler auf einer Extraplatine (die ist klein und liegt links oben am Nano):

Dann die Verdrahtung und die Platinen mit Heisskleber fixiert und die Mittelplatte aufgesetzt (Ja, bei den Umlauten hab’ ich grössere Fächer gemacht. Die Kreise sind zum endgültigen Verkleben):

Die Software hatte ich da schon fertig, die Taster sind zum Einstellen der Uhrzeit und der Fotowiderstand misst die Umgebungehelligkeit und dimmt die Anzeige entsprechend.

Dann eine Papiermaske aufgelegt:

Und die Frontseite drauf. Die Uhr ist 16 cm breit, 21,5 cm hoch und 13,6 mm dick.
Das Vinyl bringt angenehm Gewicht, das gefällt mir.

Rechts unten, da wo der USB-Stecker für die Stromversorgung abgeht, sind die Taster:

Und auf der Oberseite ist der Fotowiderstand:

Neopixel-Landebahn mit Anflugbefeuerung

Die kurze Version dieses Posts ist, ich hab’ zum Spielen eine Landebahn mit Beleuchtung gemacht und so sieht sie aus:

Ich hatte ja schon ein Projekt zum Thema Flughafen und Befeuerung gemacht.
Nun war ich aber auf Mikrocontroller und Neopixel gestossen und dadurch wurde vieles einfacher.
Reste aus der Küche hatte ich auch wieder, diesmal betonfarbener Vinylboden, ideal für eine Landebahn!

Neopixel sind LEDs wo man Farbe und Helligkeit einstellen kann. Und dann kommen sie normalerweise als Streifen wo jeder Pixel mit seinem Nachfolger verbunden ist.

Ich habe also festgelegt an welcher Stelle auf der Landebahn Pixel sein sollten:

  • vor der Landebahn ein Streifen von 10 Pixeln die sowohl die gelben Lampen als auch den weissen Laufblitz darstellen, Neopixel können ja die Farbe wechseln
  • dann am Beginn der Landebahn eine grüne Schwelle aus 5 Pixeln, die weiss aufblitzt wenn der Laufblitz ankommt.
  • die Mittellinie der Landebahn, 15 weisse Neopixel
  • die Ränder der Landebahn, je 7 blaue Neopixel
  • das Ende der Landebahn, eine rote Schwelle aus 5 Pixeln (da hätte man jetzt noch wieder einen 10er-Streifen ranhängen können, um einen Wechsel der Landerichtung machen zu können)

Und dann an den mit Excel berechneten Pixelpositionen von oben ein 4 mm-Loch gebohrt und von unten das Loch ein Stück weit auf 7 mm aufgeweitet, damit ein Neopixel reinpass

Aus einem Neopixelstreifen mit 60 Pixeln pro Meter habe ich dann 39 Pixel abgeschnitten (beim 60er sind die Stücke kürzer als beim 30er, das ist besser zu verlegen), passend zum Abstand auf der Landebahn verdrahtet und dann in die Buchten geklebt. Das letzte Pixel am Ende der Landebahn wurde dann mit einem Arduino Nano verbunden.

Der Rest war Software.

Wenn ich nun die beiden Flughafenlichtprojekte vergleiche, so muss man sagen dass die Neopixellandebahn schon wesentlich cooler rüberkommt als die LED-Anflugbefeuerung (und ich hab’ die noch im Regal liegenden Aufkleber für 17, 35 und zwei Klaviere noch nicht angebracht).
Die Neopixel-Lösung war auch schneller fertig und weniger anspruchsvoll als die LED-Version. Es haben beide Projekte Spass gemacht und auf das Meistern der Verkabelung bei der LED-Version bin ich glaubich ein bisschen stolzer.