LED-Wanduhr

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Dies ist ein Projekt von Oliver.

Während ich irgend etwas im Web gesucht habe, stieß ich zufällig auf  die Bob-Clock. Ich finde sie schlicht und trotzdem schön: eine einfache Metallplatte mit 60 Duo-LEDs. So eine wollte ich auch!


Also  habe ich mir Gedanken gemacht:

Wo bekomme ich günstig die Frontplatte her? (Nach Möglichkeit Edelstahl oder Aluminium)

Wie steuert man 120 LEDs (= 60 Duo-LEDs) einfach aber schnell genug an?

Woher bekommt man das Uhrsignal?

Schritt 1: Planung

Zuerst galt es die Frage der LED-Ansteuerung zu lösen. Sollte es Multiplexing oder gar Charlieplexing sein? Oder Schieberegister oder spezialisierte LED-Treiber-ICs? Nach ein paar Skizzen, Tests auf dem Steckbrett und Überlegungen fiel die Wahl auf die TLC5940 von Texas Instruments – die eierlegende Wollmilchsau unter den LED-Treibern 😉 Sie bieten 16 Kanäle mit einstellbarem Strom, 16-Bit-PWM, 6-Bit-Helligkeitskorrektur für jeden Kanal und eine SPI-Schnittstelle. Sie kosten zwar einiges, aber es gibt ja Samples (mit super schnellem Versand). So brauche ich vier ICs für 60 LEDs und die Farben werden dann durch schnelles An- und Ausschalten gewechselt.

Doch woher weiß die Uhr, wie spät es ist? Zuerst war ein Funkuhr-Modul für DCF77 geplant. Da die Forntplatte aber aus stabilem Metall bestehen sollte und an der Rückseite die Zimmerwand ist, wird das mit dem Empfang wohl nichts… Also kommt nun eine DS1307 von Maxim zum Einsatz. Eine kleine Knopfzelle kann die Echtzeituhr für einige Jahre mit Strom versorgen, sollte die Betriebsspannung fehlen.

Nun ging es ans Metall: welche Frontplatte soll es werden und woher soll sie kommen? Dank Vitamin-B konnte ich für ein paar Euro eine 3mm-Edelstahlplatte (300×300) mit 60 Löchern lasern lassen. Das ersparte mir eine Menge Zeit fürs Bohren und ist deutlich genauer (auf 1/100mm). Zudem durfte ich dem 5kW-Laser auch bei der Arbeit zu sehen 😉

 


Perfekte Löcher mit exakt 5mm Durchmesser.

Schritt 2: Bau

Die Löcher waren schon perfekt, mussten also nicht entgratet oder nachgebessert werden. Also konnte es gleich los gehen mit dem Verlöten der LEDs (die übrigens aus China kamen):

Alle Anoden von rot und blau werden jeweils verbunden und die Kathoden gehen zu den Treibern.

Danach wurden zwei 40-polige IDE-Kabel an die LEDs gelötet….

…. und die Platine auf Lochraster angelegt:

BILD (Platine von oben)

BILD (Platine von unten)

Schritt 3: Software

Das Herzstück der Uhr ist ein ATmega328P von Atmel, bestückt mit dem Arduino-Bootloader für die einfache Programmierung über ein FT232-Kabel. Einfachheitshalber wurde der Code in Arduino/C++ geschrieben und nutzt die TLC5940-Lib von Alex Leone.

Den Download des Codes findet ihr im entsprechendem Redmine-Repository.

Video

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