Wortuhr / Wordclock

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00.01 Wortuhr
00.02 Wortuhr
00.03 Wortuhr
  • Schwierigkeit
    mittel
  • Kosten
    50 €
  • Dauer
    2-3 Tage
  • Wertung

Ich hatte schon lange vor, mich mal an einer Wortuhr zu versuchen. Mangels elektronischen Kenntnissen habe ich dieses Projekt aber immer wieder zurückgestellt; einen fertigen Bausatz, den man einfach nur zusammensetzt, wollte ich allerdings auch nicht verwenden, denn dabei lernt man ja nicht viel.
Dann habe ich auf Thingiverse ein Projekt entdeckt, bei dem mit wenigen elektronischen Komponenten eine solche Uhr gebaut wurde und viele Teile der beschriebenen Uhr aus dem 3D-Drucker kommen. - An diesem Projekt habe ich mich beim Aufbau meiner Wortuhr grob orientiert, aber alle 3D-Druckteile selbst konstruiert.
Bzgl. der Software habe ich mich bei einem anderen auf Github beschriebenen Projekt bedient.
Wie ich dabei vorgegangen bin und welche Probleme es für mich zu lösen galt, ist im Folgenden beschrieben.

Los geht's - Schritt für Schritt

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Vorüberlegung, Quellen und Teile

01.01 Ribba-Bilderrahmen von IKEA
01.02 Die Einzelteile
01.03 LED-Stripes
01.04 Der Wemos D1 mini
01.05 LED-Stripe-Verbinder

Wort-Uhr Bausätze kann man kaufen. Ich habe aber nur welche entdeckt, wo das ganze Drumherum, wie Buchstabenplatte / Frontplatte oder Rahmen schon dabei waren und genau das wollte ich ja selber bauen.

Als Anleitung / Vorbild habe ich dieses Projekt auf Thingiverse und diese Beschreibung benutzt.
Die Lötarbeiten waren überschaubar. Ich war zwar etwas aus der Übung, wollte es aber trotzdem hinbekommen.

Teile:
  • Bilderrahmen Ribba 25x25 cm, innen ca. 23x23 cm, von IKEA
    Benutzen würde ich hiervon nur den Rahmen, die Plexiglasplatte und die Rückwand (Bild 01.01 / Bild 01.02)
  • LED-Stripe (5m Rolle. 60 LEDs pro Meter, Bild 01.03) und LED-Stripe-Verbinder (Bild 01.05)
  • Microprozessor WEMOS D1 mini (Bild 01.04)
  • Lichtgitter, Abstandshalter, Buchstabenplatte etc. ... selber entworfen, gezeichnet und 3D-gedruckt
  • Diffusionsfilter: ein Blatt Papier
  • Dupont-Stecker (hatte ich vorrätig)
Kurze Erklärung

Eine Wortuhr stellt die Zeit in Worten dar.
Da wo ich herkomme, sagt man zu 09:15 Uhr auch 'Es ist Viertel Zehn'. Woanders sagt man dazu 'Es ist Viertel nach Neun'. Die Buchstaben für beide Lesarten sind auf der Buchstabenplatte in der richtigen Anordnung vorhanden; es sind also beide Varianten darstellbar und müssen nur programmiert werden.
Ausserdem gibt es auf meiner Buchstabenplatte im unteren Bereich noch 4 Felder für die Minutenanzeige. Bei anderen Layouts werden die 4 Minutenfelder auch gern in den 4 Ecken der Uhr oder mittig positioniert. Bei einer Uhrzeit von z.B. 09:18 Uhr würde 'Es ist Viertel Zehn' angezeigt und 3 Minuten-Felder beleuchtet werden.

Der verwendete Mikrocontroller Wemos D1 mini ist ein Arduino Mikrocontroller mit integriertem WLAN Chip. Der Wemos ist etwas größer als eine Ein-Euro-Münze und wird über sogenannte Sketche konfiguriert. Diese Sketche müssen über ein geeignetes Programm kompiliert und dann auf dem Wemos installiert werden (geflashed).

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3D-Druck

02.01 Lichtgitter in Sketchup
02.02 Lichtgitter ausgedruckt
02.03 Schriftart
02.04 Buchstabenplatte in Sketchup
02.05 Start des Drucks
02.06 Buchstabenplatte fertig gedruckt
02.07 Check mit einer LED-Lampe

Das Lichtgitter und die Frontplatte mit den Buchstaben wollte ich selber drucken.
Dazu mußte ich zunächst die LED-Stripes vermessen und den Abstand zwischen den LEDs ermitteln. Abstand 17mm

Lichtgitter:

D.h. ich mußte das Lichtgitter so konstruieren, dass jede Einzel-LED für sich in einem Rahmen sitzt und nur in Richtung Vorderseite der Uhr strahlt. Herausgekommen ist ein Gitter mit 11 x 11 'Löchern' für das 121 LEDs Verwendung finden würden.

Konstruiert habe ich das Ganze mit Sketchup, auch weil ich damit immer noch besser zurechtkomme als mit Fusion 360 und letztendlich nur Vierecke zu zeichnen waren.

Das Lichtgitter ist 10mm hoch. Die Wandstärke beträgt 2mm.

Druckeinstellungen:
Layer: 0,2 mm
Infill: 10 %
Material: PLA schwarz
Boden- und Deckenmuster: Geradlinig
Druckzeit: 10,5 h

Trotz des geringen Infills und des 0,2er Layers hat der Druck wirklich 10 Stunden gedauert. - Der Drucker ware aber die meiste Zeit mit 'Fahren' beschäftigt.
Vorher hatte ich überlegt, das Gitter steckbar zu machen, hatte dann aber Bedenken bzgl. der Festigkeit. Ich habe das Gitter dann in einem Stück gedruckt.

Das Gitter war mit 189x189mm Aussenmaß gerade noch so auf meinem Drucker druckbar. Der Druckbereich ist hier ca. 200 mm x 250 mm.

Buchstabenplatte:

Die Buchstabenplatte habe ich so konstruiert, dass sie genau auf das Gitter paßt und einrastet. Bzgl. der verwendeten Buchstaben habe ich mich natürlich an den Vorlagen orientiert, bzgl. der Lückenfüller bin ich aber kreativ gewesen und habe andere Buchstaben untergebracht, mit denen ich ergänzend zu den vorhandenen Buchstaben noch weitere sinnvolle Texte anzeigen lassen kann (viel geht aber nicht).
Der Buchstabenplatte habe ich rundherum 5mm Rand spendiert, damit sie über dem Gitter übersteht. Die Buchstabenplatte ist 199x199 mm groß und war ebenfalls gerade noch so auf meinem Drucker in einem Stück druckbar.

Da nur die Umrisse der Buchstaben zu drucken waren, mußte eine Schablonenschriftart verwendet werden, d.h. eine Schriftart bei der die inneren Bereich der O's, A's , P's usw. durch Stege gehalten werden.
Ich fand die DIN Schablonierschrift passend und habe diese verwendet. Nach dem 'Zeichnen' wurden bei jedem Buchstaben die inneren Bereiche entfernt, sodass hier später das Licht durchscheinen kann.

Die Buchstabenplatte hat eine Stärke von 2mm. Verwendet habe ich blaues PLA, weil das schwarze leider geklumpt hat. Für den ersten Entwurf war das aber erstmal egal und das Blau des fertigen Drucks sieht richtig gut aus.

Druckeinstellungen:
Layer: 0,15 mm
Infill: 20 %
Material: PLA blau
Druckzeit: 8,5 h


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3D-Druck, Teil 2

03.01 Alle Druckteile in Sketchup, Sicht von hinten
03.02 Abstandshalter ausgedruckt
03.03 2 Rahmen und 4 Klammern, ausgedruckt
03.04 Rahmen mit Klammern zusammengebaut
03.05 Kurzer Paßtest
03.06 Offene Abstandshalter im Entwurf
03.07 Offene Abstandshalter ausgedruckt

Abstandshalter (Ecken):

Da der IKEA-Rahmen innen ein Maß von 231 x 231 mm hat (ungefähr) mußten auch noch Abstandshalter her, die mein Lichtgitter mittig im Rahmen positionieren.
Da habe ich je einen für jede Ecke konstruiert und gedruckt. Als Material habe ich das blaue PLA bebehalten, weil sich das - mal abgesehen von der schlechten Wicklung - sehr gut drucken läßt.

Druckeinstellungen:
Layer: 0,2 mm
Infill: 10 %
Material: PLA blau
Boden- und Deckenmuster: Geradlinig
Druckzeit: knapp 44 Minuten (für 4 Stück)

Im Nachhinein habe ich noch 4 weitere 'offene' Abstandshalter gedruckt, die die Innereien der Uhr mit etwas Federwirkung positionieren, da das Innenmaß des Ribba-Rahmens nicht an allen Kanten / Ecken exakt 231 x 231 mm betrug.

Layer: 0,2 mm
Infill: 10 %
Material: PLA blau
Boden- und Deckenmuster: Geradlinig
Druckzeit: knapp 44 Minuten (für 4 Stück)

Rahmen:

Da aussenrum um meine Buchstabenplatte noch Luft war (ca. 10mm bis zum RIBBA-Rahmen), habe ich hierfür noch Rahmenteile entworfen und gedruckt.
Das Ganze in 4 Teilen (jeweils die Ecken), weil der Drucker für einen Komplettdruck zu klein ist.
An den Enden habe ich noch kleine Klötzchen / Nasen kontruiert, mit denen die vier Teile verbunden werden.
Um den Rahmen optisch etwas abzusetzen, ohne eine andere Farbe zu verwenden, habe ich mich für ein anderes Druckmuster enschieden, denn ich wollte schon immer wissen, was 'Achterstern-Spirale' ist bzw. wie die aussieht.

Druckeinstellungen:
Layer: 0,15 mm
Infill: 15 %
Material: PLA blau
Boden- und Deckenmuster: Achterstern-Spirale
Druckzeit: 2 Stunden für 4 Teile


Klammern für Rahmen:

Um die 4 Rahmenteile verbinden zu können, habe ich noch eine Art Klammer gedruckt, was letztlich nur ein Viereck ist, das auf Nasen auf den Rahmen aufgesteckt wird.

Druckeinstellungen:
Layer: 0,15 mm
Infill: 15 %
Material: PLA blau
Boden- und Deckenmuster: Geradlinig
Druckzeit: 45 min für 4 Teile

Die 4 Rahmenteile über die Klammern verbunden, sieht richtig gut aus und gepaßt hat alles zusammen dann letztendlich auch.

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LEDs aufkleben & Lötarbeiten, Stecker anpassen

04.01 Wemos verlötet
04.02 LED-Stripes zuschneiden, je 11 LEDs
04.03 Lichtgitter auf Ribba-Rückwand ausrichten
04.04 Anzeichnen
04.05 Anzeichnen
04.06 LED-Stripes aufgeklebt
04.07 Wechselnde Orientierung der Streifen (Pfeilrichtung rot eingekreist)
04.08. Verbindungsrichtung mit Pfeilen symbolisiert
04.09 Probeliegen des Lichtgitters
04.10 Enden der LED-Streifen mit Verbindern verbunden
04.11 Kleiner Dupont Pfostenstecker wurde an jedes der 3 Kabel gecrimpt
04.12 Die 3 Kabel schon am Wemos angesteckt

Zunächst habe ich die Pfostensteckerleisten am Wemos D1 mini verlötet. - Die Lötprofis werden angesichts meines Lötergebnisses mit den Augen rollen. - Irgendwie habe ich es geschafft, die Pfostensteckerleisten am Wemos anzulöten, ohne Kontakte zu überbrücken. Eine schöne Lötarbeit sieht aber anders aus (Bild 04.01).
Für mich zählt aber erstmal das Ergebnis und ich schien den Wemos nicht gebraten zu haben, denn verbunden mit einem USB-Kabel hat die LED auf dem Board zumindest geblinkt.

Danach ging es an den Zuschnitt der LED-Stripes. Hier waren von meiner 5m Rolle jeweils 11 LEDs an den Kontakten abzutrennen (Bild 04.02) und mit wechselnder Richtung auf der Rückwand des Bilderrahmens aufzukleben.
Die Positionen auf der Rückwand habe ich mit meinem Lichtgitter (Bild 04.03) ermittelt und entsprechende Markierungen auf der Rückwand gezeichnet (Bild 04.04, Bild 04.05). - Danach wurden die gekürzten Stripes, jeweils wechselseitig orientiert, aufgeklebt (Bild 04.06, Bild 04.07).

Dann habe ich viele kurze Kabel zurechtgeschnitten, an beiden Ende abisoliert und die Litzen verzinnt. Das Verzinnen war sehr mühsam. Früher (vor 30 Jahren) hatte ich dafür Flußmittel verwendet. - Das aktuell verwendet Lötzinn enthielt angeblich Flußmittel, gewirkt hat es aber nicht so recht. Und das Anlöten der verzinnten Enden an die Kupferkontakte am LED-Strip funktionierte gar nicht. Mmh ...

Dann bekam ich den Tipp, LED-Verbinder zum Anklipsen zu verwenden (Danke Ferdi). - Hätte ich auch selber drauf kommen können, denn es gab passende vom gleichen Hersteller wie mein LED-Strip.

Ich habe 10 Verbinder geordert und damit jeweils die Enden der Stripes verbunden (Bild 04.08, Bild 04.10).

Damit hatte ich zwar aufwändige und für mich wohl nicht machbare Lötarbeiten umgangen, aber das nächste Problem: An meinem Lichtgitter hatte ich nach aussen Durchgänge für das Kabel vorgesehen und das entsprechend gedruckt. Meine Durchgänge waren 10 x 2mm groß. Hier hätten 3 Kabel lässig durchgepaßt. - Leider aber nicht die Stecker für die Verbinder, denn die haben das Maß 14,5 x 5mm. In der Produktbeschreibung stand zwar was anderes, aber ein Neudruck des Lichtgitters mit anderen Maßen war problemlos möglich.

Stecker anpassen
Der LED-Stripe wird über 3 Kabel angesteuert: 5V, Data und GND.
Data ist dabei im Quellcode der Software mit D4 definiert, siehe Schritt 6.
Am Stripe gibt es einen Pfostenstecker, an dem die Kabel in genau dieser Anordnung untergebracht sind. Leider passte das nicht zu den Anschlüssen am Wemos. Hier ist die Anordnung 5V, GND, Data.
Deshalb habe ich den vorhandenen Pfostenstecker abgeschnitten und mit meinem Dupont-Stecker-Kit 3 eigene bestückt und gemäß Beschriftung am Wemos angesteckt (Bild 04.11, Bild 04.12).

5 10

3D-Druck, Teil 3

05.01 Aussparungen für Kabeldurchführung
05.02 Aussparungen für Kabeldurchführung, Maße in Sketchup
05.03 Steckerbreite eines Verbinders
05.04 Neue Version des Lichtgitters in Sketchup
05.05 Neue Version des Lichtgitters ausgedruckt, Stecker passen in die Öffnungen
05.06 Neue Version des Lichtgitter, komplett

Weil es aussen wegen der Verbinder (statt angelötete Kabel) größere Durchlässe brauchte, habe ich das Lichtgitter in Sketchup angepaßt und neu gedruckt (Bild 05.01 - Bild 05.04).

Das Drucken des Gitters hat diesmal mit den gleichen Druckeinstellungen 13 Stunden gedauert, denn es ist in dieser Version nicht nur 10mm sondern 13mm hoch.

Druckeinstellungen:
Layer: 0,2 mm
Infill: 10 %
Material: PLA
Boden- und Deckenmuster: Geradlinig
Druckzeit: 13 h

Ein Großteil davon ist aber wieder 'Fahrzeit', die der Druckkopf zum Anfahren der Positionen benötigt. Ausserdem ist das Gitter ja auch 3mm höher geworden als die vorherige Version.

Die Stecker haben perfekt gepaßt (Bild 05.05, Bild 05.06).


6 10

Software

06.01 Arduino IDE mit dem Sketch 'Blink'
06.02 Blinkende LED
06.03 Wortuhr Sketch in der IDE
06.04 Daten im Router
06.05 Webseite zum Einstellen der Daten

Die Software habe ich nach Beschreibung auf den WEMOS aufgespielt.

Da die Erklärung im Wortuhr-Projekt diesbezüglich - zumindest für mich als Neuling auf dem Gebiet - sehr spärlich ist, habe ich mich bei der 'Inbetriebnahme' des Wemos incl. Einrichtung der Programmierumgebung an diesem Video orientiert. Und ich habe mich ehrlich gefreut, als ich die kleine LED auf dem Prozessor mit dem Beispiel-Programm 'Blink' zum Blinken bekommen habe. Das blaue Licht ging an und aus und an und aus ...
Ein erster Erfolg! (Bild 06.02)

Danach habe ich den Sketch (den Quellcode zum Programm) wordclock.ino bei GitHub heruntergeladen und versucht in der Arduino IDE zu kompilieren (ein Programm daraus zu erstellen) und auf den Wemos zu flashen (installieren).
Anfänglich sind mir Fehlermeldungen bzgl. fehlender Bibliotheken um die Ohren geflogen. Nachdem ich es geschafft hatte, die Bibliotheken zu finden und einzubinden und noch die Ladereihenfolge verändert hatte, konnte ich das Programm kompilieren und flashen.

Da ich vor dem Kompilieren auch die SSID meines Heim-WLANs incl. Passwort eingetragen hatte, hat sich der Wemos nach dem Neustart mit meinem WLAN verbunden. Die IP-Adresse habe die Anmeldung am Heimnetzwerk rausgefunden und nach Aufruf der Adresse im Browser wurde mir eine Webseite mit Einstellmöglichkeiten angezeigt.


P.S. Im Internet findet man auch fertige Kompliate (Programme) mit denen man ggf. den Wemos flashen kann. Da ich aber das Design der Buchstabenplatte für mich etwas angepaßt hatte und auch verstehen wollte, was da passiert, um ggf. den Quellcode auch anpassen zu können, habe ich mich für das Selberkompilieren entschieden.

Fertige Kompilate (Programme) gibt es z.B. hier und hier. Ob sie problemlos funktionieren, kann ich allerdings nicht sagen.

7 10

Funktions-Check

07.01 Erstes Ergebnis nach Verbinden mit USB-Netzteil
07.02 Was ist mit Reihe 8?
07.03 Nach Austausch der Reihe 8 ist alles OK
07.04 Healthcheck mit Buchstabenplatte (hier Lauflicht) - Gib mir ein 'H'
07.05 Healthcheck mit Buchstabenplatte (alle LEDs leuchten)
07.06 14:50 Uhr in Worten, LEDs blau
07.07 15:55 Uhr in Worten, LEDs rot

Vor dem Zusammenbau wollte ich natürlich wissen, ob das Ganze auch funktioniert.

Die Wortuhr-Software war schon aufgespielt.
Ich habe den Wemos per USB an ein Netzteil angeschlossen und gewartet, was passiert.
Im Video ab 04:30 sieht man, dass zuerst alle LEDs einzeln angesteuert werden und rot aufleuchten und zum Abschluß alle 121 LEDs zusammen weiß. Das ist bei mir nicht passiert; bei mir leuchtete die erste LED weiß, die zweite blau ... mehr passierte nicht (Bild 07.01).

Auf GitHub gibt es noch ein weiteres Programm namens Healthcheck. Wirklich erklärt, was das Programm macht, ist leider nicht. Ich vermutete allerdings, das mit diesem Programm die Funktionsfähigkeit der LEDs und Verkabelung getestet werden kann und habe es auf dem Wemos aufgespielt. Und siehe da, nach einem Restart fingen meine LEDs an zu leuchten, allerdings nur bis Reihe 7; Reihe 8 blieb tot (Bild 07.02). - Ich habe daraufhin den Verbinder von Reihe 7 zu Reihe 8 getauscht, leider ohne sichtbares Ergebnis.
Dann habe ich statt Reihe 8 die LED-Rolle verbunden und hier leuchteten die LEDs. Also mußte Reihe 8 defekt sein. Nachdem ich diese 11 LEDs gegen einen Streifen mit 11 anderen ausgetauscht hatte, funktionierte der Healthcheck (Bild 07.03).

Jetzt hatte ich die nächste Fragestellung, denn der Healthcheck lief und lief und lief ... (Bild 07.04 / Bild 07.05).

Die Software, die ja offensichtlich nur zum Testen dient, mußte wieder deinstalliert werden. - Nach kurzer Recherche im Internet habe ich das Programm ESP8266Flasher.exe gefunden, mit dem man den ESP-Chip auf dem Wemos komplett zurücksetzen kann.
Das habe ich getan und danach die Wortuhr-Software, die ja ebenfalls gelöscht worden war, neu aufgespielt.

Nach einem Reset des Wemos leuchteten wieder die weiße und die blaue LED und danach wurde tatsächlich eine Zeit angezeigt. Zwar noch um eine Stunde versetzt, was aber an der falsch eingestellten Zeitzone lag. Das ließ sich einfach mit der durch die Wortuhr-Software bereit gestellte Webseite umstellen: TimeZone +2, denn wir leben ja in der Sommerzeit.

Über die Wortuhr-Webseite läßt sich auch sehr einfach die Farbe der LEDs umstellen. Zuerst habe ich blau getestet (Bild 07.06), danach auf rot umgestellt (Bild 07.07).
Die aktuelle Zeit holt sich die Software über den im Programm angegebenen Zeitserver. Da die Uhr im WLAN hängt, tut sie das selbständig.

Nur die Minuten wurden noch nicht angezeigt. Wie auch? - Woher soll die Software wissen, dass ich die Anzeige für die Minuten nach unten verlegt habe.




8 10

Analyse / Anpassung Qellcode

08.01 LED-Matrix kurz in Excel skizziert

Den Quellcode an sich kann ich lesen und auch anpassen.

Letztendlich wird die vom Zeitserver geholte Uhrzeit in Stunden und Minuten gesplittet und dann durch Ansteuern definierter LEDs angezeigt. Die LEDs sind von 0 bis 120 durchnummeriert und werden so auch adressiert, siehe Bild 08.01 mit der Gegenüberstellung der Adressen der LEDs und den Buchstaben auf der Frontplatte.

Da die Ausgabe der Uhrzeit in 5-Minuten-Scheiben erfolgt, gibt es gar nicht so viel unterschiedlichen Text: 'fünf nach', 'zehn nach', 'viertel nach', 'zwanzig nach', 'fünf vor halb', 'halb', 'fünf nach halb', ''zwanzig vor', 'viertel vor', 'zehn vor', 'fünf vor' und bei der vollen Stunde gar keine Minutenanzeige, sondern einfach nur 'Uhr'. Für 'fünf vor halb' müssen nur die LEDs 117, 118, 119, 120, 81, 80, 79, 66, 67, 68, 69 zum Leuchten gebracht werden. Dazu noch 'Es ist' (leuchtet immer) und die LEDs für die Stunde, z.B. 55, 56, 57, 58, 59, 60 für 'Sieben'.

Bei dieser Gelegenheit sind mir 2 Dinge aufgefallen.
1. Die Uhr tickt nach Wessi-Mode. Sie zeigt tatsächlich 'Viertel vor Zehn' an statt 'Dreiviertel Zehn', so wie ich es gewohnt bin. Werde ich aber noch ändern.

2. Eine Anzeige der Minuten war im Quellcode nicht vorgesehen. Ich konnte das aber anpassen.
Wenn der Minutenwert 1, 6, 11, 16, 21, 26, 31, 36, 41, 46, 51 oder 56 beträgt, leuchtet z.B. LED 3; bei 2, 7, 12, 17 usw. leuchten die LEDs 3 und 4 usw.
Ich habe im Quellcode eingebaut, dass der ganzzahlige Rest der Division des Minutenwertes durch 5 ermittelt wird.

Bsp.:
1 mod 5 = 1

mod-Berechnung:
Der Rest von 1 geteilt durch 5 ist 1

Berechnung des Rests:
Der Rest ist 1, denn 1 = (0 x 5) + 1

Das klappt auch bei allen anderen Minutenwerten, wie man hier kontrollieren kann.

Bei Rest = 1 leuchtet LED 3
Bei Rest = 2 leuchtet LED 3 und 4
Bei Rest = 3 leuchtet LED 3, 4 und 6
Bei Rest = 4 leuchtet LED 3, 4, 6 und 7
Bei Rest = 0 (Minutenwert ist ein Vielfaches von 5) leuchtet keine der Minuten-LEDs. Statt dessen wird ja schon 'fünf vor' oder 'Viertel' oder 'Halb' angezeigt,

9 10

Zusammenbau, 3D-Druck Teil 4 und Nachbesserungen

09.01 Bodenplatte in Sketchup, u.a. mit Positionierhilfen für die LED-Stripes und Nasen zum Kabelverlegen
09.02 Fertig gedruckte Bodenplatte
09.03 Angepaßte Buchstabenplatte in SketchUp
09.04 Angepaßte Buchstabenplatte schon im Test
09.05 Teile (Buchstabenplatte, Gitter und Bodenplatte) zusammengesteckt und Paßtest im Rahmen. Paßt!
09.06 LEDs jetzt auf gedruckter Bodenplatte
09.07 Gitter aufgesetzt
09.08 Mit 'Diffussionsfolie' (einem Blatt Schreibpapier)
09.09 Mit Buchstabenplatte
09.10 Kabel gut verstaut
09.11 Mit aufgesetztem Aussenrahmen
09.12 In den Bilderrahmen eingesetzt, hier Ansicht von hinten
09.13 Testbetrieb mit Powerbank

Beim Zusammenbau fiel mir dann auf, dass es schwierig werden würde, alle Teile wie geplant in den Bilderrahmen einzulegen, da leider die etwas langen Kabel der LED-Verbinder seitlich verlegt werden mußten und das bevor die Rückwand in den Rahmen gesteckt wurde. Das ging aber nicht, da die LED-Stripes samt LED-Verbinder an der Rückwand angebracht sind.
Von vorne würde ich nichts richten können, da hier die Plexiglasplatte positioniert war und ich nicht von vorn in den Rahmen reingreifen kann.
Also habe ich schnell noch eine Bodenplatte entworfen und gedruckt (Bild 09.01 / Bild 09.02).

Der Druck hat zwar nochmal 5 Stunden gedauert. Das war aber allemal besser als ergebnislos verrenkte Finger und eingebüßte Nerven.

Druckeinstellungen:
Layer: 0,2 mm
Infill: 20 %
Material: PLA
Boden- und Deckenmuster: Geradlinig
Druckzeit: 5 h

Beim Funktionscheck ist mir aufgefallen, dass die 'Eins' auf der Buchstabenplatte nicht korrekt dargestellt wird. Statt 'N' hatte sich ein 'J' eingeschlichen. - Ja, das war ich selbst, weil ich annahm, dass das 'N' an dieser Stelle nutzlos wäre, nur Lückenfüller zwischen 'zwei' und 'sieben'. War aber nicht der Fall, sondern Bestandteil der 'Eins'.
Deshalb habe ich diesen gravierenden Fehler in der Zeichnung gleich ausgebessert, noch ein wenig die Optik verbessert (Pluszeichen in der unteren Reihe eingefügt) und den Druck der Buchstabenplatte erneut angestoßen.

Ein Neudruck der Buchstabenplatte hat weitere 7 Stunden gedauert, wurde aber über Nacht erledigt.

Druckeinstellungen:
Layer: 0,15 mm
Infill: 20 %
Material: PLA blau
Druckzeit: 8,5 h

Auch die neue Buchstabenplatte funktionierte, Bild 09.03 und Bild 09.04.

Nach einem kurzen Paßtest (Bild 09.05) ging es endlich an die Endmontage.

Zusammenbau

Zunächst habe ich die LED-Streifen von der Rückwand des Bilderrahmens abgelöst und auf der neu gedruckten Bodenplatte aufgeklebt. Durch die gedruckten Markierungen war vor allem die Ausrichtung sehr leicht, Bild 09.06.
Danach wurden die LED-Verbinder ausgerichtet und das Gitter aufgesetzt und eingerastet, Bild 09.07.
Damit das Licht etwas diffuser wird, habe ich als nächstes auf das Gitter ein Blatt Schreibpapier gelegt (Bild 09.08). Normalerweise wird hier eine Diffusionsfolie verwendet. Ein Blatt Schreibpapier tut es für den ersten Test aber auch.
Dann wurde die Buchstabenplatte aufgesetzt und eingerastet, Bild 09.09 und die Kabel seitlich verlegt (Bild 09.10). Danach wurde der Aussenrahmen aufgesetzt (Bild 09.11) und der ganze Block mit den Abstandshaltern im Bilderrahmen positioniert (Bild 09.12).

10 10

Fazit

10.01 Zeit
10.02 Icon: Sonne
10.03 Icon: Regen
10.04 Temperaturanzeige

Trotz nur rudimentärer elektronischer Kenntnisse und lange zurückliegender Löterfahrungen ist es mir gelungen, diese Wortuhr zu bauen.
Es ist ein erster Prototyp, der zumindest erstmal korrekt die Zeit incl. der Minuten anzeigt.
Trotz dem beim Zusammenstecken der Druckteile alles gepaßt hat, war es ein ganz schönes Gefummel, alles in den Bilderrahmen zu bekommen. Das innere Gehäuse für die Komponenten vor dem Einbau in den Bilderrahmen zu verschrauben, wäre wahrscheinlich die bessere Idee gewesen.

Bestimmt baue ich bald noch eine größere Wortuhr, dann mit selbst gefrästen Komponenten aus Holz, selbst gebautem Rahmen und für mich angepaßter Software. Der Entwickler der Software hat ausdrücklich dazu aufgefordert, an der Weiterentwicklung mitzuwirken.

Um erstmal in das Thema reinzukommen, hat dieses Projekt aber sehr geholfen.

Die Software, die im Smart Home Blog incl. Quellcode zur Verfügung gestellt wird, ist funktionell und leicht anpaßbar, wenn man sich etwas einarbeitet. Vielen Dank an napsio, unbekannterweise.

Zunächst einmal hoffe ich, dass es Euch dieses (etwas wirre) Projekt und das Ergebnis gefällt. Es war für mich mit einem Lernprozess verbunden, hat mir aber auch gezeigt, dass es keine unlösbaren Probleme gibt.

Projektkosten:
Microprozessor (Wemos D1 mini): 6,30 Euro
LED-Stripes: 16 Euro, anteilig (5m kosten 39,00 Euro)
LED-Verbinder, 10 Stück: 12 Euro
Ribba Bilderrahmen: 6 Euro
Druckfilament, PLA: ~ 7 Euro


Linksammlung:
Anderes Wortuhr-Projekt bei 1-2-do: https://www.1-2-do.com/projekt/word-clock-v2/bauanleitung-selber-bauen/4005309
Wortuhr aus 2011, Projekt war PdM: https://www.1-2-do.com/projekt/wordclock/bauanleitung-selber-bauen/4356#first_comment
Smart Home Blog
Wortuhr auf Thingiverse

P.S. Mit der Software lassen sich auch Icons und Temperaturen darstellen. Ist eine nette Spielerei, deshalb habe ich das auch mal ausprobiert (Bild 10.02 - Bild 10.04). Für eine automatische Darstellung braucht man noch einen Sender, der die Daten übermittelt.


Rechtlicher Hinweis

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