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Word Clock

Als kleines Sommerferien-Projekt hatte ich mir vorgenommen, mit meinem Sohn eine „Word Clock“ zu bauen.

Diese soll die Uhrzeit mehr oder weniger genau zusammengesetzt aus entsprechenden Wörtern in Textform darstellen.

Gestern Abend (der Originalbeitrag entstand ab dem 17. Juli im „alten Forum“) habe ich als ersten Schritt die Maske für die Buchstaben auf dem Laser geschnitten, die Buchstaben werden von hinten mit LEDs beleuchtet.

Unzählige kleine Löcher für die Buchstaben und 288 kleine Quadrate…
Die quadratischen Ausschnitte sollen dafür sorgen, dass eine LED immer nur einen Buchstaben und nicht die Nachbarn beleuchtet.
Das Material ist eine 2mm starke MDF Platte in einfacher Baumarktqualität.

Der Laserschnitt der 2mm Starken MDF Platten mit 60% laserleistung und 100mm/s Schnittgeschwindigkeit hat prima Ergebnisse geliefert: die Buchstaben sind einwandfrei geschnitten, die Oberfläche nur ganz wenig „schmauchig“. Die Teile verströmen allerdings ein Intensives Lagerfeueraroma.
Eigentlich wollte ich die Oberfläche hinter einer Folie verschwinden lassen, so dass nur die beleuchteten Buchstaben sichtbar werden. Nun gefällt mir die Oberfläche so gut, dass ich sie vielleicht einfach so lasse.
Die Buchstaben sind jeweils etwa 14mm hoch, die einzelnen Löcher haben einen Durchmesser von ca. 1mm.

Bei den LEDs handelt es sich um 144 RGB-LEDs in zwölf Zeilen bzw. Spalten, die es als Metwerware auf selbstklebenden Kunststoffstreifen gibt. Ich habe 3m mit 60 LEDs pro Meter verwendet - und dabei noch einige LED übrig. Die LED Streifen sind praktischer Weise selbstklebend, als Träger habe ich ein Probestück der MDF Platte verwendet, das mit zu niedriger Laserleistung nicht komplett geschnitten worden ist. Zum Ausrichten der LED Streifen ist die Gravur gerade richtig. Unter anderem gibt es von Adafruit die bekannteren „NeoPixel“ oder „DotStar“ Streifen, die LEDs vom Typ WS2812 bzw. APA102C verwenden. Mit den Bezeichnungen kann man bei eBay sehr viel billigere Klone bekommen. Die WS2812-Variante benötigt neben +5V und Masse nur einen Datenpin und ist etwas günstiger, dafür ist das Timing bei der Ansteuerung kritisch. Einfacher anzusteuern ist die APA102C, die neben dem Datenpin einen Clock-Eingang besitzt und damit viel weniger Zeitkritisch anzusteuern ist. Momentan ist diese LED (und die entsprechenden Streifen) ein wenig teurer. Wenn bei anderen Bedarf besteht, lohnt es sich, sich abzustimmen: bei der Meterware gibt es ordentliche Mengenrabatte.

Als Rahmen verwende ich einen IKEA RIBBA Bilderrahmen (23cm x 23cm). Der sollte tief genug sein, um noch den Arduino dahinter verstauen zu können, der die LEDs ansteuern wird.

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Ein wirklich cooles Projekt, Florian!

Wie genau funktioniert die Ansteuerung der einzelnen LED? Arbeitet Ihr auch mit Pulsweitenmodulation? Mit wie viel Euronen muss man für alles round about rechnen?

Wenn das mit 5 Volt läuft, würde mich interessieren wie die Stromaufnahme ausfällt? Ich hätte das ja gerne für mein Laptop Display mit USB Ansteuerung. Als Controller ein kleiner Arduino Tiny?

Lg Markus

Als Conroller kommt ein kleiner Arduino zum Einsatz. Ich möchte gerne noch ein paar Software-Erweiterungen vornehmen, um z.B. Tetris auf der Uhr spielen zu können, oder Pong. Daher habe ich einen Controller mit Bluetooth ausgewählt. Braucht man nicht, man kommt auch mit einem kleinen Arduino-Klon aus, den es für unter drei Euro bei eBay gibt. Ich habe einen Blend-Micro benutzt. Inzwischen gibt es günstiger radino Varianten, die verschiedene Funkstandards unterstützen und Arduino-Kompatibel sind.

Die LEDs sind dann ganz einfach anzusteuern: für die verschiedenen Typen gibt es unterschiedliche Arduino Bibliotheken, oder auch solche (z.B. fastled, die gleich alle zur Zeit üblichen LED Varianten unterstützen. Um die Details braucht man sich nicht kümmern, den PWM Controller haben die LEDs schon eingebaut.

Ich hatte auch überlegt, eine Platine herzustellen, die noch ein paar mehr LEDs aufnimmt: 16 x 16 LEDs wären mir in dem Rahmen noch lieber gewesen. So habe ich mich an dem vorhandenen Streifen mit seinen 60 LEDs pro Meter orientiert. Die LEDs waren wohl auch das teuerste an dem Projekt, ich habe drei Meter gekauft und etwa 20-25€ pro Meter muss man wohl rechnen. Dafür brauchte ich da nicht viel löten…

Wenn ein paar Interessenten zusammen kommen, könnte ich noch einmal durchrechnen, was eine Platinenvariante kosten würde. Da würde man vielleicht auf etwa 50€ für die Platine zuzüglich LEDs (ca. 70€ für 256 Stück) und Controller (ca. 20€) kommen.

Ach, der Bilderrahmen kostet natürlich auch noch etwas: 4,99€ - wenn ich mich recht erinnere. Und die benötigten Sperrholz- oder MDF-Reste kosten auch noch ein paar Euros.

Das wichtigste Bauteil für die Uhr habe ich ja noch vergessen: den Uhrchip selbst. Der Arduino wird beim Stromausfall natürlich “vergessen” wie spät es ist. Da die Uhrzeit aber ohnehin nur halbwegs präzise angezeigt wird, kann auf einen Funkuhrempfänger wohl verzichtet werden. Stattdessen habe ich ein kleines batteriegepuffertes Echtzeituhr-Modul angeschlossen. Das gibt es für wenig Geld als Schüttgut-Artikel z.B. bei Amazon aber sicher auch bei eBay.

Moin Florian,

tolles Projekt! Wir hatten ja schon mal über einen Nachbau/Workshop gesprochen… ich hab mich gefragt ob du nicht Lust hättest diesen zu leiten? Deinen ersten Teilnehmer hättest du ja schon :slight_smile:

Haben wir bei uns im Labor auch schon erstellt.
Ist einfach umzusetzen und sehr anschaulich.
Perfekt für einen Workshop! :slight_smile: :thumbsup:
Können wir gern mal umsetzen/anbieten

PS: Wir haben auch mit unterschiedlichen Oberflächen der Deckplatte und Rahmen experimentiert.
Glas, Kunststoff, Holz, Zierholz, Kupfer…
Da können sehr individuelle Uhren entstehen!

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