Noch ‘ne Wortuhr

Zeit in Türkis (http://www NULL.jens-bretschneider NULL.de/noch-ne-wortuhr/img_0654/)Im Hackerspace Bremen (https://www NULL.hackerspace-bremen NULL.de/) und in vielen Blogs findet man sie zuhauf: Uhren, die die Zeit nicht analog auf einem Ziffernblatt oder digital mit 7-Segment-Anzeigen, sondern im Klartext in Worten anzeigen. Im Original für etliche 100 € angeboten von Biegert & Funk (http://www NULL.qlocktwo NULL.com/), haben sie sich in der Hacker- und Maker-Szene schnell zu einem beliebten Bastelprojekt entwickelt.

Qual der Wahl

Glücklicherweise finden sich so im Internet bereits diverse Nachbauanleitungen, Sammelbestellungen für Frontplattenfolien, Platinen und alle sonstigen hilfreichen Bauteile. An vielen Stellen hat man die Qual der Wahl:

  • Als Gehäuse recht ein Bilderrahmen mit einer entsprechend beklebten Glas-Frontplatte. Alternativ kommt aber auch eine Edelstahlfront auf einem Holzkörper oder ein sonstwie komplett neu entwickeltes Gehäuse in Frage.
  • Die LEDs können ein- oder mehrfarbig sein (RGB), sie können einzeln verdrahtet oder fertig auf einem Streifen (LED Stripe) montiert sein. In letzterem Falle trifft man noch auf unterschiedliche ICs zur Ansteuerung, z.B. HL1606, WS2801 und LPD8806.
  • Die Steuerung wird in jedem Falle ein Mikrocontroller übernehmen – der sich wahlweise auf einem Arduino, einer explizit für die Wortuhrenschaltung entwickelten Platine oder einfach auf einem Stück Lochrasterplatine versteckt.
  • Die Bedienung kann über sichtbar oder versteckt angebrachte Taster, Berührungssensoren oder mithilfe von Bluetooth durch ein Smartphone erfolgen.
  • Bleibt noch die Echtzeituhr: Ein Baustein wie z.B. der Uhren-IC DS1307 liefert die genaue Uhrzeit, kann jedoch noch durch eine DCF77-Funkuhr unterstützt werden.

Ich habe mich für eine einfache Variante entschieden: Ein IKEA RIBBA Bilderrahmen (http://www NULL.ikea NULL.com/de/de/catalog/products/60078034/#/20078050) dient als Gehäuse. Die Glas-Frontplatte wird mit einer schwarzen, selbstklebenden Folie versehen, aus der die Buchstaben entsprechend ausgeschnitten sind. Auf der Rückseite dient Durchpauspapier als Diffusor.

Der mehr als 4 cm hohe Rahmen bietet genug Raum, um darin Elektronik und LEDs unterzubringen. In meinem Falle habe ich HL1606-basierte LED Stripes verwendet, angesteuert von einer Platine, die extra für diese Schaltung entwickelt wurde. Ergänzt habe ich noch einen DCF77 Funkempfänger, der allerdings in der Software noch nicht unterstützt ist und somit noch keine Funktion hat. Die LED Stripes werden direkt auf die Rückwand des Bilderrahmens aufgeklebt und anschließend mittels verschiedenfarbiger Drähte verbunden.

Blauzahn-Funk

Ein kleines Bluetooth-Modul kommuniziert mit einem Smartphone und ermöglicht es so, die Uhrzeit einzustellen und die Farbe der LEDs zu wechseln. Die entsprechenden Module (bei e**y nach “HC-05” suchen) gibt es schon für deutlich unter 10 €, allerdings ist die Pin-Belegung je nach Anbieter unterschiedlich. Es empfiehlt sich, die Beschreibung des Moduls genau mit der Pinbelegung der Platine abzugleichen, auf die das Modul später aufgelötet wird – ansonsten bleibt nur der Umweg über “fliegende Verdrahtung” und eine Befestigung via Heißkleber.

Um die Zuleitung möglichst unauffällig anzubringen und auch bei fertig montierter Uhr Zugang zum ISP-Header zur Programmierung des Mikrocontrollers zu ermöglichen, habe ich noch einen rechteckigen Ausschnitt in die Rückwand gesägt, in dem die Anschlussstecker spielend Platz finden. Die entsprechenden Buchsen sind auf einer daneben mit Abstandsröllchen montierten Lochraster-Platine untergebracht.

Willkommen in der Matrix!

Schließlich bleibt noch der aufwändigste Teil: Um ein Überstrahlen der LEDs in die benachbarten Buchstaben zu vermeiden, muss zwischen Rückwand mit LED Stripes und Glas-Frontplatte eine Matrix angebracht werden, die die einzelnen LEDs bzw. Buchstaben “einrahmt”, so dass schlussendlich jeder Buchstabe sein eigenes kleines lichtdichtes Gehäuse hat. Vereinskameraden haben sich hierzu die Mühe gemacht, entsprechende Holzleisten mit Lasercutter oder Fräse zurechtzusägen – ich habe statt dessen, bewaffnet mit einem Cuttermesser, ein paar Bögen ausrangierter Wellpappe in Form geschnitten.

Bevor man den Bilderrahmen schließlich montiert, sollte man alle Kabel und Bauelemente mit Heißkleber auf der Rückwand verkleben. Ansonsten besteht die Gefahr, beim Verschließen des Bilderrahmens einzelne Drähte einzuklemmen, und beim Transport können sich Lötstellen lösen.

Hilfreiche Quellen:

  • Wortuhr-Café (http://diskussion NULL.christians-bastel-laden NULL.de)
    Ein Diskussionsforum mit vielen hilfreichen Beiträgen, Links und Sammelbestellungen für Wortuhr-Komponenten
  • Google Group (https://groups NULL.google NULL.com/forum/#!forum/qlocktwo)
    Der Vorläufer des Forums; leider aufgrund der Struktur etwas unübersichtlich. In den verschiedenen Threads verbergen sich aber viele hilfreiche Informationen und Hinweise auf Bezugsquellen
  • Hupos Google Drive (https://drive NULL.google NULL.com/folderview?id=0ByEK0oWAvGvAQXY4VEdUbm1UZWc&usp=sharing)
    Enthält Aufbauanleitung, Layout, Firmware, Quellcode etc
  • BlueScripts (https://play NULL.google NULL.com/store/apps/details?id=com NULL.teholabs NULL.bluescripts) Android-App
    Eine App für Android Smartphones, um halbwegs komfortabel die nötigen Befehle abzusetzen, um die Uhr zu steuern – leider nicht kompatibel mit Android 4.4.x und neuer

Schritt für Schritt

Abschließend habe ich ein paar Fotos vom Bau der Uhr zusammengestellt und jeweils ein paar Tipps zum Zusammenbau hinzugefügt:

 

 

17 Gedanken zu „Noch ‘ne Wortuhr

  1. Hallo,

    ich finde die Anleitung echt top.
    Wie kommt man denn am besten eine Vektordatei der Folie oder wie konnte man da ansonsten an die Dateien kommen?

    Viele Grüße,

    Daniel

  2. Toller Bericht, vielen Dank. Habe mich für den CLT2 Bausatz von leuchtbildshop entschieden, der geht super zu bauen und die Originalfrontplatte passt auch (ich habe die in Grün genommen). Ohne diesen Bericht hätte ich mir das nicht zu getraut. Danke danke danke.

  3. Schöne Idee mit der Wortuhr, würde ich gern irgendwann auch mal umsetzen. Zu den Folien könnte folgendes funktionieren, habe ich im Kleinen mal für ein winziges 10×120 mm Display (Mono/Stereo/Filter/etc.) für die Aufarbeitung eines HiFi Gerätes aus den 70ern gemacht: In üblichen Standardprogrammen – mit MS Excel hat’s bei mir gut funktioniert – Buchstaben invertiert darstellen mit schwarzem Hintergrund. Jemanden fragen, der Zugang zu einem Laserdrucker hat und die Seite dreimal jeweils auf Folie ausdrucken lassen (pro Ausdruck natürlich immer eine extra Folie). Folien deckungsgleich anordnen, weil ein einzelner Ausdruck grau durchscheint. Für die Anwendung bei dem besagten Receiver haben zwei Folien gerade eben ausgereicht um bereits einen akzeptablen Kontrast zu erzeugen und die von den Miniaturlampen völlig verschmorten Originale zu ersetzen. Bei den winzigen Wörtern war es echt schwierig, die Folien genau zur Deckung zu bringen, ich hätte sonst lieber drei Folien übereinander gelegt. Drei Schichten sollten aber bei den vergleichsweise riesigen Dimensionen hier kein Problem sein. Wenn die Folien genau übereinander liegen, sieht es atemberaubend gut aus. Ist natürlich begrenzt durch die Druckergröße und die zur Verfügung stehenden Laserdruckerfolien, ich hatte nur A4. Gerade bei Amazon geschaut, gibt es auch in A3, sind aber teuer (>30 Euro für 100 Stück) und man ist eben auf A3 abzüglich Seitenränder beschränkt. Ich denke, dass ich eine solche Uhr ohnehin etwas kleiner bauen würde. Als “Matrix” stelle ich mir Abschnitte von einem Leerrohr aus dünnwandigem Kunststoff für Elektroinstallation vor, mit der Bandsäge in kurze Abschnitte geteilt. Als Dioden sehe ich eher Standarddioden, stramm durch Löcher in eine Trägerplatte gesteckt und von hinten verdrahtet, trägt nach hinten allerdings etwas mehr auf.

    Jetzt heißt es erst mal, neben zahlreichen, weiteren Projekten, drei frisch aus China (Verkäufer Chivazhu) eingetroffene, unterschiedliche Arduino-Klons (ProMini / Nano/ Mega 2560) zum Laufen bringen. Bis jetzt geht gar nichts, fürchte dass nicht mal die Bootloader drauf sind. Für einen bald 50-jährigen Späteinsteiger und Computerlegasteniker wie mich fast unmöglich. Also machbar. 😉

    Tolle Projekte, vielen Dank für’s Teilen!

    • Danke für’s Feedback! Das mit den Kunststoffrohren hatte ich auch in Erwägung gezogen, unterm Strich klappte das aber von den Maßen her nicht. Das mit der Pappe funktioniert aber sehr gut, habe es nicht betreut.

  4. Hi,

    tolles Projekt. Ich habe aufgrund dieser Beschreibung hier auch die CLT aus dem Leuchtbildshop gebaut, ein Lichtgitter muss da nicht gebaut werden, da ist direkt eine fertige Platte dabei. Ikea Rahmen braucht man dadurch auch nicht (die CLT ist wie die Qlocktwo ist rahmenlos). Danke für den tollen Artikel.

  5. Hi,

    ich habe diesen Artikel gesehen und mir den kompletten Aufbau so nicht zugetraut. Dann habe ich den CLT Bausatz von leuchtbildshop.net entdeckt und muss sagen: top. Die ganz große Löterfahrung hatte ich nicht (zuletzt vor 20 Jahren gelötet), aber die Bauanleitung ist genial und der Support top.
    Vielen vielen Dank aber für diese Seite, die mir den Einstieg und das Herantrauen die Wortuhr nachzubauen doch erst ermöglicht hat.

    • Die habe ich fertig gekauft. Leider wurde der Vertrieb der Folien aber aus rechtlichen Gründen eingestellt, zumindest ist mir leider keine Quelle mehr bekannt :-(.

  6. Habe da noch eine Frage.
    Habe die Led Streifen und Platine nun auch bestellt.
    Wie hast du denn die Eck LED Streifen angeschlossen.
    Direkt mit Steuerplatine ?

    • Die LED Stripes lassen sich alle 2 LEDs trennen. Jede Eck-LED besteht daher aus einem Abschnitt vom Streifen mit 2 LEDs, von denen dann eine LED immer aus ist und die andere die Eck-LED darstellt. Die Abschnitte sind aber normal “hinter” dem Uhrzeit-Streifen verkabelt.

  7. Habe da nochmals eine Frage.
    Welche Platine hast Du dafür genommen ? es sieht aus als wenn Du auch einen DCF Empfänger angeschlossen hast. Und wo gibt es die passende Software ?
    Welche LED Stripes hast DU genommen.
    Ich finde z.b. ws2818 oder aber die HL2106.
    Die werden ja alle unterschiedlich angeschlossen.

    Danke für die Antwort

  8. Hallo, hast DU eine genaue Anleitung wie der Abstand der LED`S sein muss.
    damit der auch genau auf die 50×50 Folie passt.?
    Gibt es eine fertige Platine ?

    Danke

    • Die LEDs sind fertig auf den Stripes montiert, den Abstand habe ich damals ausgemessen und danach dann die Papp-Matrix bemessen. Wie die Werte sind, kann ich dir leider nicht mehr sagen. Die Platine für den Controller war fertig, die musste ich nur noch bestücken. Weitere Infos dazu findest du in der verlinkten Google Group.

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