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Basteltagebuch: Led Uhr

(Bitte auf Bilder klicken, um sie zu vergrößern)

Die Leduhr ist eine analoge Uhr, wessen Zeiger durch verschiedenfarbige Leds dargestellt werden. In die Mitte soll ein Digitales Display für Stunden und Minuten. Die Idee habe ich schon lange, nur an der Umsetzung hat es dann gefehlt. Nun hab mich entschlossen, in den Herbstferien bau ich die mal und nun ist es soweit. Das Aussehen der fertigen Uhr hab ich genau vor Augen, jetzt muss es nur noch so umgesetzt werden. Möglich wären 2 Ausführungen, einmal an der Wand hängend und einmal auf einem Tisch stehend, ich hab mich letztendlich für die Tischvariante entschieden. Der ganze Bericht erstreckt sich von der Planung bis zur fertigen Uhr, also viel Spaß beim lesen.


2010-10-05:

Um mein Design, was mir im Kopf schwirrte, auf Papier zu bringen, habe ich es mit Blender (www.blender.org), einem kostenlosen 3D Programm modelliert. In der Hoffnung ein paar Rückmeldungen dazu zu bekommen hab ich es auch gleich in ein Internetforum gestellt (www.daselektronikerforum.de), wo bei einigen Leuten Begeisterung aufkam. Kurz zur Erklärung: Der analoge Teil der Uhr besteht aus 3 Led-Kreisen, ganz außen für die Sekunden (wird blau), in der Mitte die Minuten (grün) und innen die Stunden (wieder blau). Zusammengerechnet sind das für Stunden, Minuten und Sekunden dann >132 Leds und genausoviele Widerstände, aber woher solche (auch noch günstig) nehmen? Die Leds, die in meinem Musiklauflicht verwendet wurden, hab ich von Ebay, also schnell dort nachgeschaut und siehe da, 100er Packs für ca. 10€ und die Qualität war auch ok, außerdem gabs dort auch Widerstände. Also jeweils 100 blaue und grüne Leds und dazu noch 200 470ohm Widerstände, machte dann zum Schluss um die 27€. (Bezugsquelle: kt-elektronic)

Verschwinden sollen die ganzen Leds und die Digitalanzeige nachher hinter einer dunklen Plexiglasscheibe, die gleichzeitig auch als Ständer dienen soll. Materialien bekomme ich bestimmt umsonst von meinem Vater, der hat meistens was übrig.


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3D Design

2010-10-12:

Da nun der sichtbare Teil geklärt war, brauchte ich natürlich einen Schaltplan. Zuerst wollte ich es ja mit einer 4017 Matrix für Sekunde, Minute und Stunde machen, aber das wird ja schnell langweilig, man würde immer nur drei Leds leuchten sehen. Besser wäre es, wenn sich die Kreise langsam auffüllen, bis sie am Ende wieder von vorn anfangen. Also sollten es Schieberegister sein, nämlich die CMOS 4015, die haben ja gleich 8 bit in einem IC. Also wurde fix ein Schaltplan erstellt, dort sind auch gleich SET Taster für die Zeiteinstellung mit eingezeichnet. Auch hier hätte es ganz schön teuer werden können, aber ich hatte einen sehr günstigen Shop gefunden. (DES) Gezahlt wird dort über ein Prepaid System wie beim Handy, man überweist einen gewissen Betrag und dort steht einem das Geld dann für Bauteile zur Verfügung.


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3D Design
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2010-10-13:

Nachdem heute das Geld beim Shop angekommen ist, wurden dort dann sofort die ICs und noch ein paar nützliche Kleinteile bestellt. Bestellsumme: genau 20 Euro, dazu noch Versand.
Bezeichnung Anzahl Preis gesamt
8-Fach-Treiber ULN2803   20 7,00
CMOS-IC 4015   20 6,40
Silizium-Diode 1N4007   10 0,20
IC-Fassung 16 Pin   20 1,00
IC-Fassung 18 Pin   20 1,00

2010-10-15:

Das Päckchen mit den Bauteilen ist heute angekommen und ich habe sofort ein Testaufbau auf dem Steckboard gemacht um den Schaltplan zu überprüfen, Fazit: Meine Logik stimmte ;).
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2010-11-02:

Die letzten Ferientage und das erste Wochenende nach den Ferien wurde dann damit verbracht, die Platinen zu löten. Es war eine höllische Arbeit, alles auf Lochraster aufzubauen, dabei habe ich bestimmt viel zu viel Lötzinn verbraucht, da öfters mal durch "ungeschickte Lötkolbenführung" größere Ansammlungen von Lötzinn entstanden sind *g*. Hier wäre es sicherlich um einiges angenehmer gewesen Platinen ätzen zu lassen, dort hätte man allerdings später nichts mehr "dazubauen" können. Für die erste Platine (16 ICs) habe ich ca. 2-3 Tage gebraucht, für die letzte Platine (auch 16 ICs) dagegen nur 4-5 Stunden. Es ist auch sehr "entspannend" wenn man zwischendurch mal was "einfacheres" lötet, bei mir war es ein paar SMD-Leds mit Kabeln für meinen Bruder zu versehen, danach hatte man dann wieder viel mehr Lust, die Platine zu löten, weil man Schonmal etwas hat leuchten sehen, und man dachte sich, "Jetzt will ich meine Uhr auch mal fertig haben!". Damits leuchten kann sind in den letzten Ferientagen auch die 200 LEDs angekommen, von den Widerständen jedoch nur 100, die restlichen 100 wurden jedoch fix nachgeliefert, dazu gabs dann auch noch als Entschädigung ein paar LEDs in verschiedenen Farben zum "ausprobieren".


2010-11-14:

Am letzen Wochenende habe ich mir eine Frontplatte für das ganze angefertigt, welche aus 4mm Sperrholz besteht. Das ganze ist nun 34x34 cm groß und schwarz lackiert. Insgesamt mussten über 200 Löcher in das Holz gebohrt werden, dank einem guten Standbohrer ging das aber recht flott. Unter der Woche wurden dann die LEDs eingesteckt und mit den Widerständen verlötet. Da mir dann irgendwann die Litze ausging, musste ich ein altes Druckerkabel zerlegen, was aber genausogut ging. Die Kabelenden wurden mit Steckverbindern versehen, damit man die Platinen auch wieder abmontieren kann, falls Reparaturarbeiten von nöten sind.

Dieses Wochenende habe ich dann noch die Kabel mit den Platinen verbunden und alles lief wunderbar. Nun muss nur noch eine PWM Schaltung aufgebaut werden, da die LEDs doch recht hell sind und auch der Stromverbrauch nicht gerade niedrig ist (3A).

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Von der fertigen Schaltung gibt es auch ein Video:

TO DO:


Copyright 2014 Patrick Sawadski