Mein Qlocktwo Nachbau

[oZe]

Hallo Jungs!
Wie einige vielleicht wissen, habe auch ich mich daran gesetzt einen Nachbau der Qlocktwo zu entwickeln. Ein erster Prototyp ist seit einiger Zeit fertig und funktioniert mit einigen Einschränkungen sehr gut.
Die Elektronik ist auf Basis eines AtMega8 entwickelt, an welchem 3 kaskadierte 74HC595 Schieberegister als Protexpander angeschlossen sind mit anschließenden LED Treibern (UDA2981). Zusätzlich sind noch 3 Ports für Taster vorhanden und eine LED welche ich eigentlich nur zum Debuggen benutzt habe. Für den ersten Versuch habe ich kein DCF77 Modul genutzt und auch kein Uhrenquarz sondern ein 8MHZ Quarz den ich als Taktquelle benutze. Erstaunlicherweise ist die Abweichung echt nicht so schlimm wie ich zunächst befürchtet habe. Lediglich 16 Sekunden im Monat kann ich als Abweichung feststellen. Den Wert habe ich Tatsächlich über einen Monat gemessen und nicht hochgerechnet.
Eine große Hürde war für mich die Software zu schreiben, da ich möglichst einfach die Schieberegister ansteuern wollte ohne großartig Speicher und Zeit zu verschwenden. Eine recht einfach zu verstehende und zudem noch übersichtliche Lösung habe ich mit Hilfe von 2 Arrays hinbekommen. Jeweils ein Array für die Minuten und ein Array für die Stunden werden in die Schieberegister getaktet.

Die Frontscheibe habe ich aus Plexiglas gefertigt und zwar aus echtem. Mit dem Bastlerglas aus dem Baumarkt habe ich immer sehr schlechte Erfahrungen gemacht, da dieses Material sehr kratzempfindlich ist. Zuerst habe ich überlegt die Buchstaben einfach aus Folie ausschneiden zu lassen aber ich wollte eine echte Hochglanz Oberfläche haben, sodass ich mich letzten Endes dazu entschieden habe mir eine Folienschablone anfertigen zu lassen welche auf die Plexiglasplatte geklebt wird um diese Anschließend zu lackieren. Vorher habe ich die Plexiglasplatte mit dem Schwingschleifer beidseitig sehr fein angeschliffen um diese Milchig zu bekommen damit man später die LEDs nicht von vorne durch die Buchstaben sehen kann. Anschließend wurde die Folie aufgebracht, mehrere Schichten schwarzer Hochglanzlack aufgebracht und danach die Buchstaben einzeln Folienbuchstaben abgezogen. Um eine perfekte Glanzwirkung zu erzielen habe ich die Gesamte Platte noch mit Klarlack überzogen.
Nach dieser ganzen Arbeit musste ich natürlich noch die einzelnen LED-Segmente hinter die Wörter der Uhr bringen. Dazu habe ich kleine „Kästen“ aus Kunststoff gebaut (eine Sau Arbeit übrigens) und diese hinter die Wörter geklebt. Die Kästen verhindern das Einleuchten der LEDs in die danebenliegenden Buchstaben und dienen gleichzeitig als Abstandhalter zwischen Platte und LED-Segment. Die Segmente selber habe ich einfach aus 5mm LEDs auf Streifenraster Platinen gemacht mit entsprechenden Vorwiderständen.
Zu guter Letzt musste nur noch ein Gehäuse gebaut werden. Eine Arbeit die ich sehr unterschätzt habe, da ich mit Holz wirklich nicht gut umgehen kann. Trotzdem ist es mir gelungen ein akzeptables Gehäuse zu bauen auf das die Plexiglasplatte incl. LEDs und Steuerplatine geschraubt wird. Seitlich habe ich noch 3 Taster und eine Buchse für das Netzteil eingelassen. Mit den Tastern kann nun die Uhrzeit eingestellt werden (einer für die Minuten, einer für die Stunden) und Nachts kann mit dem dritten Taster die Anzeige abgeschaltet werden. Geplant ist anstelle des Abstellens der Anzeige eine Möglichkeit diese per PWM zu dimmen. Die Platine ist dafür auch durchaus geeignet, da ich die Masseversorgung der LEDs über einen BUZ11 Mosfet gelöst habe. Momentan wird dieser nicht per PWM angesteuert aber das lässt sich in der Software ja noch ändern.

Was ich noch anmerken sollte: Der 7805 auf der Platine ist bei mir nicht in gebrauch, da mir irgendwann klar geworden ist, dass dieser für die Menge an LEDs nicht ausreichen wird (zumindest nicht ohne Kühlung). Ich habe daher an K5 einfach direkt ein 5V Netzteil angeschlossen.


So da Bilder mehr als Worte sagen findet Ihr im Anhang einige Bilder von der Entstehung und den Schaltplan incl. Software für die Uhr. Ich hoffe euch gefällt mein Projekt und ihr seid nicht zu streng mit mir. Das ist wie gesagt ein Prototyp und die Platine und Software sind bei Weitem noch nicht ausgereift. Momentan lasse ich mir 2 weitere Gehäuse von einem befreundeten Schreiner anfertigen für 2 weitere Exemplare der Uhr.

Vielen Dank fürs Lesen ;-)

Bilder: http://imageshack.us/g/221/img0085do.jpg/
Schaltplan (Target): https://rapidshare.com/files/3698888824/qlocktwo.T3001
Software (Bascom): https://rapidshare.com/files/445409513/qlocktwoNeu.bas
Bitmuster für Schieberegister: https://rapidshare.com/files/1200243091/Bitmuster.xls


oZe

[RoboHolIC]

Hallo oZe.

Deine Zeitanzeigemaschine ist richtig schön geworden. Glückwunsch !

Die Gangabweichung von 6ppm ist -verglichen mit der üblichen Spezifikation von Quarzen, die mir bekannt sind- recht wenig; damit kann man im Alltag gut leben. Hast du getrimmt, selektiert oder einfach nur eine glückliche Hand beim Quarz gehabt?

Bei der Maskierungsmethode mit Folienbuchstaben würde ich erwarten, daß der Lackfilm nicht sauber an der Folienkante reißt. Welche Erfahrungen hast du da im Detail gemacht?

[oZe]

Ich hab scheinbar einfach eine glückliche Hand gehabt. Hat mich wie gesagt auch selber gewundert, dass die Abweichung so gering ist.

Das Lackieren der Platte ist eigentlich recht einfach. Der Trick an der ganzen Sache ist, dass du die Buchstaben sofort nach dem Lackieren abziehen musst. Also nur den Lack drauf sprühen in mehreren Schichten (also lackieren-antrocknen lassen-lackieren usw.) und nach der letzten Lackschicht auch nur so lange warten bis der Lack angetrocknet ist aber noch nicht durchgehärtet. Das dauert je nach Temperatur so um die 20-30 min. Danach sofort die einzelnen Buchstaben lösen dann reißen die Kanten nicht aus. Ich hab da zugegebenermaßen recht viel Erfahrung da ich neben der Elektronik auch noch das reparieren von Autos als Hobby habe und somit schon sehr häufig lackiert habe. Ist aber wirklich nicht schwer also nur Mut und ausprobieren ;-)

[Kampi]

Sehr schöner Nachbau der Uhr. Sieht aus wie das original :). Mir gefällt so eine Uhr super gut leider ist die original Uhr zu teuer für mich :(. Wieviel hat die Uhr bei dir etwa gekostet? Und hast du mal daran gedacht statt nem 7805 einen Schaltregler zu verwenden? Also ein fertiges IC usw. Der wird nicht ganz so warm und hat einen besseren Wirkungsgrad :)

[oZe]

Also die Kosten sind schon recht hoch aber kein Vergleich zum Original. Wenn ich wirklich alles an Material mitrechne dürfte das ganze knapp unter 100 euro liegen denke ich aber ich hab zugegebenermaßen nicht wirklich gezählt weil ich die einzelteile nach und nach gekauft habe und die Uhr in einer Zeit von über 2 Monaten Stück für Stück entstanden ist. Sehr teuer fand ich die Lackierschablone. Die Folie hab ich mir von einem Internetanbieter Plotten lassen und zwar bei Günstigsten für 22 Euro. Dafür das man die Schablone nur einmal kurz verwendet find ich das schon recht schade ums Geld aber anders gehts eben nicht.

Ein Schaltregler ist keine schlechte Idee wobei die Variante mit einem externen Steckernetzteil für mich ehrlich gesagt sinnvoller ist. Ich müsste dann ja trotzdem ein externes Netzteil verwenden um die Netzspannung auf eine verträgliche Spannung runter zu bekommen. Direkt mit Netzspannung in das Gehäuse zu gehen ist mir etwas zu heikel. Ich bin dabei immer etwas vorsichtig vorallem bei einem Gerät was den ganzen Tag unbeaufsichtigt läuft. Dann lieber für 10 Euro nen 5V Steckernetzteil kaufen und auf der sicheren Seite sein ;-)

[Icon2k]

Darf man die Maße deiner Uhr erfahren? BTW: Sieht echt gut aus.. vom Orginal nicht zu unterscheiden.

[oZe]

Darf man: 50x50cm ;)

Kleines Update: Neues Gehäuse ist jetzt da. Nr. 2 befindet sich also im Bau!