Haftungsausschluss
Ich füge das hier hinzu, weil einige Unternehmen versuchen, mit Urheberrechtsverletzungen in Bezug auf Wordclocks Geld zu verdienen. Dies ist eine Beschreibung eines Projekts, das ich für meine eigenen Zwecke gemacht habe. Es ist ein rein privates Projekt zum privaten Gebrauch. Ich verkaufe auch keine Kits. Erfinder der Kult-Uhr ist Achim Schneider (www.kult-uhr.com). Das beliebteste Design kann man hier kaufen: http://www.qlocktwo.com/. Man kann die Anleitung verwenden, um ein eigenes Projekt zu erstellen, aber beachte, dass die kommerzielle Nutzung verboten sein kann! Ich habe ausschließlich Ressourcen genutzt, die frei im Netz erhältlich waren.
Dies ist das erste Projekt, das ich hier teile. Es unterscheidet sich ein wenig vom Rest des Wikis, das sich normalerweise mit technischen Dingen und Setup-Anleitungen befasst. Aber wenn man all diese Anleitungen gelesen hat, sollte man auch bereit sein, dieses Projekt durchzuführen, das wirklich Spaß macht. Diese Anleitung wurde maschinell auf Deutsch übersetzt und klingt an manchen Stellen etwas seltsam. Ich werde das allmählich überarbeiten. 🙂
Ich habe meine erste Wordclock vor fast 20 Jahren gebaut. Damals benutzte ich mein eigenes Platinendesign, einen Atmega8-Mikrocontroller und musste alle 114 LEDs manuell an ein Raster löten. Ich habe alle erforderlichen Löcher manuell gebohrt usw. Aber sie funktioniert immer noch! 🙂 Jetzt, mit neuen Tools, sind die Dinge viel einfacher… Dank des Lasers (und der verfügbaren Codebasis von GitHub) konnte ich das Projekt innerhalb weniger Stunden erledigen, was damals Wochen gekostet hat. Beginnen wir also mit dem Endergebnis:
Diese Uhr zeigt die Zeit in Worten an (daher der Name 🙂 ). Ich habe das deutsche Layout verwendet, aber die Projektdateien enthalten auch alles, um eine englische Uhr zu bauen. Beginnen wir also mit den erforderlichen Tools und Hardware:
Erforderliche Hardware:
Die in der Tabelle genannten Links gelten bei Lieferung nach Deutschland, möglicherweise muss man andere auswählen, wenn der Versand nicht ins Wunschland verfügbar ist. Ferner sind die meisten davon kostengünstig, haben aber teilweise eine lange Lieferzeit. Wenn man eine schnelle Lieferung benötigt, können die Kosten deutlich höher sein.
| Artikel | Kosten (Deutschland) | Link (Deutschland) |
|---|---|---|
| 1x IKEA Sannahed Bilderrahmen | ~6€ | IKEA |
| 6x Sperrholzplatten mit mindestens 25×25 cm Seitenlänge (ich habe 4 mm Pappel im DIN-A3 Format (~30×42 cm) aus dem örtlichen Baumarkt verwendet, es ist nicht das Beste, hat aber ganz gut funktioniert), optional ein Stück schwarzes Acryl oder weißes/klares Acryl als Frontplatte | ~10€ (Sperrholz) ~10€ extra für Acrylfront | Lokaler Baumarkt |
| 1x ESP8266 oder ESP32 Board, je nach Verfügbarkeit oder den Funktionen, die man integrieren möchte, habe ich einen “Wemos D1 mini” Klon verwendet | ~5€ | AliExpress (Beispiel) |
| 1x WS2812B LED-Streifen, ca. 5 m Länge, 60 LED/m (das ist wichtig wegen des Abstands der LEDs), die Reihenfolge von RGB, BRG etc. ist nicht wichtig, man kann es später in der Firmware ändern, wenn es nicht passt. 3 m könnten ausreichen. | ~15€ | AliExpress (wählen Sie >3m, 60, IP 30) |
| 1x 5V 2A Netzteil | 5€ | AliExpress |
| Einige Kabel, Blatt Papier, Lötkolben, Werkzeuge usw. |
Es sollten also ungefähr 40-50 € maximal sein. Wenn man das Holz und einige Ersatzteile usw. schon hat, sind es eher 25 €. Wenn man IKEA nicht in der Nähe hat oder einen speziellen Rahmen verwenden möchte, kann man in diesem Video von Dragoncut sehen, wie man fast genau einen solchen Bilderrahmen mit dem Laser entwirft: https://www.youtube.com/watch?v=L6FQ1AGCPzE (ab Minute 22:50)
Erforderliche Software
Es gibt viele Software-Projekte, die fast die gleiche Hardware und die ESP-Chips verwenden. Man kann auch Arduino-Boards usw. verwenden. Da die Wi-Fi-Funktion eine nette Sache ist, habe ich mich für den ESP8266 entschieden (der ESP32 war in diesem Fall schon zu viel). Hier sind einige der Projekte:
- ESPWortuhr (https://github.com/ESPWortuhr/Wortuhr): Das ist das Projekt, das ich benutzt habe. Ich mochte es, weil es einfach ist, aber viele Funktionen eingebaut hat, es wird aktiv unterstützt und bietet seit Kurzem verschiedene Sprachen (es ist ursprünglich Deutsch)
- Wortuhr_ESP32_mp3 (https://github.com/manfred-hofmann/Wortuhr_ESP32_mp3): Vollständiger Code einschließlich Musikplayer, Wetter, sogar Spiele. Es ist schön, war aber für mein einfaches Projekt übertrieben. Es gibt auch eine ESP8266-Version: https://github.com/manfred-hofmann/Wortuhr_ESP8266
- Wenn man bei GitHub nach “Word Clock” oder “Wortuhr” sucht, findet man viele weitere Projekte.
Um den Code auf den ESP-Chip zu bringen, benötigt man eine Programmierumgebung wie die Arduino IDE oder Visual Studio Code mit der PlatformIO-Erweiterung. Ich habe letzteres verwendet. Ich werde die (wenigen) Änderungen, die ich am Code vorgenommen habe, bald hier zur Verfügung stellen. Vielleicht werden sie auch in das offizielle Repository integriert.
Update 02-20: Hier ist die obige Kopie des Wortuhr-Projekts, inklusive der an das Layout angepassten deutschen und englischen Layouts passend zur LightBurn-Datei: Download-Link (Kompletter Projektordner. Man muss diesen Ordner in PlatformIO öffnen, kompilieren und auf das D1-Miniboard hochladen). Man kann diese Methode auch verwenden, wenn man ein anderes ESP-Board verwendet oder Änderungen am Code vornehmen möchte.
Wenn man das gleiche D1-Miniboard verwendet, muss man nicht das gesamte Projekt kompilieren. Man kann die Firmware-Datei direkt herunterladen und mit einem Flash-Tool wie NodeMCU PyFlasher flashen, um den Chip zu flashen.
Update 02-25: Hier ist eine Version mit einer grob übersetzten englischen Web-Oberfläche: Download (Projektordner zur Selbstkompilierung), Download Firmware-Datei (D1 mini).
Update 05-25: Es gibt inzwischen nativen Multi-Sprachsupport im Wortuhr-Projekt, ich würde empfehlen, die Version direkt von GitHub zu testen.
Wenn es erfolgreich geflasht wurde, kann man eine Verbindung zum WLAN der Uhr herstellen und alle Einstellungen ändern. Sie unterstützt das deutsche und englische Frontplattenlayout, das in der LightBurn-Datei enthalten ist. Leider ist die Benutzeroberfläche derzeit nur auf Deutsch, ein Update wird es bald geben. Update: Ich habe die meisten Schnittstellenwerte auch auf Englisch übersetzt (siehe Download oben), aber es war nur eine schnelle Lösung, es wird bald eine besser programmierte Version geben.
Laser-Dateien
Ich lege alle projektbezogenen Teile in eine LightBurn-Datei, in der man die benötigten Teile auswählen und Anpassungen vornehmen kann. Die Einstellungen in der Datei sind für einen S10-Laser festgelegt, aber man muss es normalerweise trotzdem an das Material und den Laser anpassen. Es basiert auf der Vorlage des Wortuhr-Projekts: Originalvorlage (Auf das Bild unten klicken, um die neue Version herunterzuladen):
Zusammenbau
Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung, wie ich alles zusammengebaut habe. In der Bildergalerie sind alle Schritte dargestellt. Unten drunter habe ich noch ein paar Kommentare dazu geschrieben.
Elektrische Schaltpläne:
Wenn man das Löten der LED-Streifen geschafft hat, ist der Rest der Elektronik einfach zu erledigen. Es gibt nur Stromanschlüsse und eine Datenleitung zwischen Controller und Strip.
Achtung: Wie in der obigen Skizze dargestellt, ist die Versorgungsspannung (VCC, 5V positive Leitung) gleichzeitig mit dem Mikrocontroller und dem LED-Streifen verbunden. Dies ist erforderlich, um die Uhr später nur noch mit Netzstrom zu versorgen. Solange man den Mikrocontroller über USB an den PC anschließt, wird die 5V-Leitung auch über den USB-Port mit Strom versorgt. Man sollte darauf achten, das Netzteil ständig angeschlossen zu haben, während man das Board über USB anschließt. Andernfalls wird der LED-Streifen über den USB-Anschluss mit Strom versorgt, was für die meisten Anschlüsse zu viel ist (alles zusammen verbraucht bis zu 900mA bei 5V). Daher besser das Netzteil angeschlossen lassen, um den USB-Anschluss nicht zu überlasten. Es ist kein Problem, beides (USB + Netzteil) gleichzeitig anzuschließen.
Anmerkungen zum Bau-Prozess:
- Da ich beim Löten etwas Zeit sparen wollte, habe ich den Minutenstreifen als ganzen Streifen aufgeklebt, bei dem nur jede zweite LED zum Einsatz kommt. Daher musste ich den Quellcode sehr wenig anpassen, aber es funktioniert gut. (Update: Der offizielle Quellcode wurde bereits angepasst, um dies zu berücksichtigen)
- LED-Streifen: Der LED-Streifen verwendet ein serielles Protokoll, bei dem das Steuersignal entlang des Streifens geleitet wird. Daher werden kleine Pfeile auf den Streifen gedruckt. Die Streifen müssen nach den Pfeilen aufgeklebt werden! Andernfalls wird kein Signal gesendet. Immer abwechselnd nach links und rechts orientiert. Siehe Bild:
- Ich habe den LDR, wie im Original-Projekt angegeben, nicht verwendet. Aber es sind einige kleine Löcher in den Projektdateien vorgesehen, um ihn oben links hinter der Front zu befestigen. Die Uhr kann dann die Helligkeit an das Raumlichtniveau anpassen. Der Code unterstützt aber auch das Einstellen einer festen Helligkeitsstufe in Abhängigkeit von der Zeit.
- Frontplatte: Damit es schneller ging, habe ich eine Sperrholzplatte verwendet und lackiert. Aber es könnte ein schöneres Finish geben, wenn man entweder eine schwarze Acrylplatte (Buchstaben ausschneiden) oder eine klare / weiße Platte verwendt. Bei klaren Platten muss man die Platte in der gewünschten Farbe bemalen und den Gravurmodus verwenden, um die Buchstaben zu gravieren (wie man es beispielsweise bei Spiegeln tut).
- Abhängig von der Dicke des Materials oder des verwendeten Rahmens benötigt man möglicherweise einen anderen Abstandsrahmen. Ich habe für meinen boxes.py verwendet. Wenn man einen anderen Abstand hat, kann man einen neuen Rahmen entwerfen, wenn man diese Einstellungen bei boxes.py benutzt (und die “h” -Höhe auf den Wert ändern, den man braucht): boxes.py (der Link sollte eigentlich alle Einstellungen übernehmen)
- Wenn man eine andere Dicke für die LED-Rasterteile hat, muss man das LightBurn-Werkzeug “Resize Slots in Selection” verwenden. Wie das funktioniert, ist hier erklärt: https://www.youtube.com/watch?v=0Yep7sYi9Rs (Dragoncut hat auch ein gutes Video dazu)
- Wenn die Farben nicht mit den in der Firmware ausgewählten Farben übereinstimmen, gibt es eine andere Reihenfolge der Rot-, Grün- und Blaukanäle im LED-Streifen. In der Firmware kann man die Kanäle anpassen und RGB, BRG, RBG usw. auswählen.
- Wenn man eigene Wortlisten generieren möchte, kann man ein Tool wie dieses verwenden: https://github.com/im-pro-at/WordClockGenerator
Alternative Frontplatten
Weitere Designs?
Wenn du eine schicke andere Front / Uhr entwickelt hast, kannst du mir gerne ein Bild davon schicken, dann poste ich es hier.