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Basteln - Propelleruhr Prototyp
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Sommer 2009

Die Kamea ist leider nicht schnell genug für eine unverwackelte Aufnahme.



Links zum Thema:

- g**gle nach Propelleruhr oder Propellerclock fragen
- uhu-tube nach demselben fragen
- UND KNALLER : uhu-tube nach "LED-RIMS" fragen !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!



Kollege Thomas..

regte an, ob es im Rahmen seines Selbststudiums, Mikrocontroller in C zu programmieren,
nicht machbar und Interessant wäre, eine Propelleruhr zu bauen.

Fragt man eine bekannte Online-Suchmaschine mit doppel-o nach Propelleruhr bzw.
Propellerclock, bekommt man einen ersten Eindruck, worum es sich dabei handelt.

Prinzipiell entspricht das ganze einer LED-Matrix, vllt ähnlich einem alten Projekt
von Thomas und mir
welche auf die Vielzahl an Zeilen verzichtet und nur eine LED-Zeile benutzt,
welche vertikal bewegt wird.

Im Endeffekt ist hier also auch von Zeitmultiplex die Rede.

Recycling

sollte für einen ersten Prototyp ausreichen.

- 8 Stück DUO-LEDs aus einem älteren Projekt
- AVR Mega8 uC aus einem älteren Projekt
- Platinenbruch
- Gabellichtschranke aus nem Münzautomaten (KafeeCola)
- Kleinteile aus CD-Rom Laufwerken etc
- Elektromotor aus CD-ROM....später aus Akkuschrauber !!
- Kugellager aus Fernsteuerauto
- Vieeeeel Backeband
- Eine Pinnadel
- 1/2 Lüsterklemme
- 2cm Plastikschlach
- IR-Empfänger aus altem TV-Gerät

Soooo.....ist also die Materialversorgung, geklärt, also losgebaut.

Aufbau

8-Duo LED's. Widerstände hätte ich im Nachhinein kleiner gewählt, um die LED's zugunsten
höherer Helligkeit etwas über Nennstrom zu betreiben. Da sich 8 LED's um das ganze Leuchtband
kümmern müssen. Stromversorgung kommt direkt vom AVR.



Idee ausm Netz, Am Aussenring vom Lager die Spannungsversorgung angelegt
im Lager einen festen geschlitzten Kunststoffschlauch welcher die Adern für die Platine am Innenring andrückt/klemmt.
Im Schlauch läuft eine 4mm Inbusschraube als Welle.
Eine Lüsterklemme auf einer Seite mit 4mm Gewinde versehen, auf der anderen Seite mit
Aderendhülsen den Wellendurchmesser des DC-Motors angepasst.


Auf der Rückseite der Propellerhälfte ohne LED's die Lichtschranke zur Positionserkennung.


Da die Unwucht nicht sofort in den Griff zu bekommen war, habe ich das ganze Ungetüm auf
der Suche nach einem passenden Fuß auf einen Stahl-Vollmaterialklotz geklebt :-)


Um die Lichtschranke auszulösen eine Pinnadel auf nem Stück
Zigarrenkistenholz angebackt. Wenn das nicht professionell ist!!


Programm

Da ich vom AVR beide Interrupteingänge brauchte, und ich die 16 LED's direkt ansteuern wollte,
gab es leider nicht die Möglichkeit, für lede LED-Farbe jeweils einen gesamten 8-bit Port zu verwenden.
Daher musste ich das ganze splitten.
Das Datenblatt vom HD44780 LCD-COntroller half mir bei der Erstellung des Zeichensatzes.


Damit das ganze Ding auch die Uhrzeit anzeigt, wird der AVR mit einem Quarz von 14,xxx MHZ betrieben.
(Welcher auf den Fotos noch fehlt). Damit läuft der Controller auch so fix wie es fast geht (16MHz laut Atmel.)
Das Programm ist relativ groß und unflexibel da es mit Bascom geschrieben ist.
Um schnell erste Ergebnisse zu bekommen, ist für die Darstellung jedes Zeichens eine
Subprozedur erstellt, anstatt die Hexwerte aus einer Tabelle zu holen. Das macht natürlich
bezüglich der wartezeit zwischen den Spalten viele redundante NOP's etc.

Aber der ganze Aufbau ist ja extra recht schrottig gehalten, um daran Erfahrungen
in der Programmierung zu sammeln, um dann eine richtig tolle Uhr zu bauen.

Stellen kann man die Uhr nach Anlegen der Versorgungsspannung mittels RC5-Fernbedienung.
Da ich es momentan in Bascom noch nicht geschafft habe, RC5 zu empfangen während der 2. externe Interrupt
von der Lichtschranke ausgelöst wird, wird während dem Stellvorgang nur der Binärwert
dauerhaft auf den LED's angezeigt.
Erst nachdem alle 6 Stellen eingegeben wurden, wexelt die Uhr in den korrekten Anzeigemodus.

Erste Ergebnisse :

Das Problem hat jeder, Digitalkameras sind zu träge oder zu fix für eine gute Aufnahme.
Da zwischen den einzelnen Spalten keine Austastung mit Pausenzeit stattfindet, hat das
ganze mit den durchgehenden Zeilen den Stil eines AT/XT Monochrommonitor mit HerculesKarte.
(Wer sich an die Zeiten noch erinnert)


Bei festen Pausenzeiten ergibt sich bei Erhöhung der Motordrehzahl eine leicht verzerrte Dasrtellung.
Ich habe die Pausenzeiten so gewählt, daß bei 1500U/min also gleich 25 "Einzelbilder"/s die Uhrzeit
über 180° dargestellt wird. (Wie im oberen Foto in etwa zu sehen)



Ordentlicher Aufbau:

Ein RC5-Decoder Baustein ähnlich einem älteren Projekt wurde für das Ein- und Ausschalten
des Elektromotors genommen. Ich traue der Konstruktion nämlich ehrlich gesagt nicht, den ganzen Tag
zu drehen. Zumal das Geräusch bei der zerklüfteten Oberfläche der Platine nicht gerade ein Vogelzwitschern ist.




Die rotierende Platine wurde schwarz lackiert, schützt gegen Rost hehe.
Und aus Alublech nen halbwegs vorzeigbarer Fuß gebaut, der den Motor trägt, und diesen mit Gummikompensatoren
von der Trägerpladde entkoppeln soll. Aber die Dinger sind wohl eher für Zweitakter aus
Ostblock-PKW's gedacht, jedenfalls ist das Gummi hart wie altes Haribo.
Egal, sieht besser als als zuvor, und funktioniert auch entsprechend.




Die RC-5 Platine ist auf der Bodenplatte montiert, und diese kann an der Wand befestigt werden.
Ein Edelstahldraht ist als seitlicher Ausleger vom Motorträger montiert, und löst die Lichtschranke
auf der Rückseite der Drehplatine aus.



Fazit

Desweisteren wird jetzt an einer "Uhr" mit 16-RGB LED's geplant, welche aus einem externen ROM
dann den kompletten ASCII-Zeichensatz und ggf. Bilder etc anzeigen soll.
Meine Recherche im www hat gezeigt, daß es auch Projekte gibt, bei denen Bitmaps
im *.raw Format in Echtzeit(!!!) in Zeigerdiagramme umgerechnet werden, um auf dem Propeller korrekt dargestellt zu werden.