Arduino DCF77 Pulsuhr - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

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Einführung

Dieses Instructable zeigt Ihnen, wie Sie eine digitale Pulsuhr machen und sie zu einem alten 12 "(300 mm) Uhrengehäuse oder Zifferblatt & Lünette hinzufügen. Ich habe eine alte englische Zifferblattuhr mit 12 "Zifferblatt verwendet, aber jede Uhr mit einem ausreichend großen Gehäuse be solange auf dem Zifferblatt Platz für die Digitalanzeige und das analoge Sekundärwerk ist.

Diese alten Gehäuse sind bei ebay erhältlich und werden manchmal komplett mit einer gebogenen oder abgewinkelten Rückwand geliefert, siehe Bilder 5 & 6. Wenn Ihre Uhr keine Rückwand hat, machen Sie einfach eine aus Sperrholz und färben Sie sie entsprechend der Zifferblatteinfassung.

Diese Uhr kam mit einer Einfassung, einer Messing-Zifferblatt-Lünette und einem Zifferblatt, also habe ich nur eine passende Backbox gemacht und sie an die hölzerne Zifferblatteinfassung angehängt. Bei Bedarf können Sie Zifferblätter und Messinglünetten neu bei Ebay bestellen.

Das originale Zifferblatt, das mit der Uhr geliefert wurde, war sehr gelb und hatte viele Chips am Lack. Ich beschloss, es zu behalten, da es die Uhr authentisch aussehen ließ. Das einzige Problem war, dass die Farbe abgeplatzt ist, als ich das Loch für die 7-Segment-Anzeige ausgeschnitten habe. Ich habe in meiner Garage eine alte Dose mit Cremefarbe gefunden und diese passte perfekt.

Das Sekundenzifferblatt wurde mit einem Trockentransfer aus einem Uhrengeschäft aufgebracht. Ich hatte dies vor einigen Jahren gekauft, aber Sie können Ihre eigene Nassübertragung mit Inkjet-Transferpapier machen, siehe eine meiner Reproduktionsregler-Uhr Instructable hier Schritt 4 für Details und Vorlagen.

Bewegungen

Die analoge Sekundenanzeige verwendet einen Standard-Quarzuhreinsatz und ist so modifiziert, dass sie über den Arduino angesteuert werden kann.

Die analoge Stunden- und Minutenanzeige verwendet ein elektrisches 30-Sekunden-Slave-Uhrwerk. Es gibt alle Arten davon auf der ganzen Welt, also beziehen Sie einfach den Typ, der an Ihrem Standort verfügbar ist. Wenn Ihre Bewegung kein 30-Sekunden-Typ ist, ändern Sie einfach den Code entsprechend.

Zeitquelle

Ich habe das DCF77-Funkcode-Zeitsignal aus Deutschland verwendet, damit diese Uhr die perfekte Zeit anzeigt. Wenn Sie also nicht in Europa ansässig sind, müssen Sie die entsprechende Arduino-Bibliothek für Ihren Standort verwenden und den Code entsprechend einstellen.

Wenn Ihnen die Langzeitgenauigkeit nicht so wichtig ist, kann stattdessen ein Echtzeituhrmodul verwendet werden. Tasten zum Einstellen der Uhr und Code-Modding wären erforderlich.

Anzeigen

Infoanzeige

Ich habe eine 20x4-LCD-Großanzeige für Uhr und DCF77-Info verwendet, aber eine Standard-20x4-Anzeige kann ohne Änderungen am Code verwendet werden. Das Display verwendet ein I2C-Modul, sodass nur 2 Drähte (plus 5 V und 0 V) zur Steuerung erforderlich sind.

Digitaluhranzeige

Für die digitale Zeitanzeige wird ein 8-stelliges 0,56 Sieben-Segment-Anzeigemodul verwendet.

Diese sind bei Ebay als Bausätze oder vorgefertigte Module erhältlich und benötigen nur 3 Drähte (plus 5 V und 0 V), um sie zu steuern.

Klang

Diese Uhr hat einen 1-Sekunden-Tick-Tack-Sound von einer langen Gehäuse-(Großvater-)Uhr. Dies wird von einem adafruit Audio FX Sound Board + 2x2W Amp gespielt, das vom Arduino gesteuert wird. Der Ton kann je nach Bedarf ausgeschaltet oder die Lautstärke erhöht oder verringert werden.

Leiterplatte

Da dies eine einmalige ist, ist die Taktschaltung auf der Vero-Platine aufgebaut. Ich habe ein Arduino Uno in das Design eingebaut, aber bei Bedarf kann stattdessen ein Uno in voller Größe verwendet werden. Beachten Sie, dass die in dieser Uhr verwendete DCF77-Bibliothek einen Quarzkristall auf dem Arduino benötigt.

Schritt 1: Basis-Build

fig 1 Zeigt die fertige Uhr an. Die Uhr besteht aus Teilen einer 12 (300 mm) Zifferblattuhr, die auf einem neuen Gehäuse aus Sperrholz montiert ist.

Die Sperrholzbox wurde passend zur Zifferblatteinfassung gebeizt. Die Einfassung des Eichen-Zifferblatts wurde bis auf das nackte Holz abgestreift und gebleicht, um die Farbe aufzuhellen.

Abb. 2 Zeigt die Uhr mit weggeschnittenem Zifferblatt, um die Positionen der Uhrwerke und Anzeigen anzuzeigen. Das gehackte Quarz-Sekundenwerk oben, das 30-Sekunden-Slave-Werk in der Mitte und die Digitalanzeige unten. Das 30-Sekunden-Slave-Uhrwerk ist mit zwei kleinen Schrauben am Zifferblatt der Uhr aus Metall befestigt. Das Quarzwerk wird dann mit einer Halterung am 30-Sekunden-Werk befestigt. Beim Quarzwerk wurde die Quarzsteuerplatine weggeschnitten und die Drähte wurden direkt mit der Antriebsmotorspule verbunden. Die Digitalanzeige ist mit zwei Metallhalterungen auf der hölzernen Zifferblatt-Grundplatte befestigt.

Abb. 3 Zeigt die Zifferblatteinfassung und die Blenden entfernt, damit alle Komponenten und Module sichtbar sind. Das Zifferblatt und die Zifferblatteinfassung sind an der Seite der Backbox angelenkt und können geöffnet und zurückgeklappt werden, um Zugang zu den Bedienelementen und Platinen zu ermöglichen

Abb. 4 Zeigt die Rückwand und die Module ohne Uhranzeige und Uhrwerk.

Oben rechts - Netzteilmodul auf 5 Volt an der Platine nach der Schutzdiode eingestellt. Mitte - Vero-Hauptplatine mit dem Atemega 328-Mikrocontroller und Soundboard-Modul. Unten - LCD-Anzeigemodul mit auf der Rückseite montiertem I2C-Steuermodul. Das Bedienfeld des Quarzuhrmotorschalters befindet sich oben links, während die Steuerschalter für die Ton- und LCD-Hintergrundbeleuchtung rechts angebracht sind. Das Soundboard, das den tickenden Sound erzeugt, ist mit dem kleinen Lautsprecher verbunden, der durch den Boden des Gehäuses feuert. Der Tick-Tock-Sound wird von einem 1-Sekunden-Uhrwerk mit langem Gehäuse, das in Audacity bearbeitet wurde, auf ein 1,5-Sekunden-Sample gesampelt. Die Uhr spielt dieses Sample jede zweite Sekunde ab, so dass das Ticken immer synchron mit allen Uhrenanzeigen ist. Ein LDR wird durch ein Loch in der rechten Seite der Backbox montiert, um die 7-Segment-Anzeigeintensität über den Mikrocontroller zu steuern. Das LCD und die 7-Segment-Digitalanzeige werden von einem PIR-Detektormodul eingeschaltet, das sich im selben Raum wie die Uhr befindet, wenn sich jemand im Raum befindet.

Abb. 5 Zeigt das Originalzifferblatt komplett mit Flecken, Chips und Dellen und hat ein Sekundenzifferblatt hinzugefügt und einen Schlitz für die Digitalanzeige ausgeschnitten.

Schritt 2: Anzeigen

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Das Video zeigt, wie die Uhr eine volle Minute läuft.

Schritt 13: Code

Benötigt die folgenden Bibliotheken

LedControl.h

dcf77.h Beachten Sie, dass diese Uhr Udo Kleins Release 2-Bibliothek verwendet. Download hier DCF77 Release 2

LiquidCrystal_I2C.h

Wire.h