Arduino DCF77 pulsklok - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Door oliverbVolg meer door de auteur:

Invoering

Deze Instructable laat je zien hoe je een digitale pulsklok kunt maken en deze kunt toevoegen aan een oude 12 "(300 mm) klokkast of wijzerplaat en ring. Ik heb een oude Engelse wijzerplaat met 12" wijzerplaat gebruikt, maar elke klok met een kast die groot genoeg is gebruikt zolang er op de wijzerplaat ruimte is voor het digitale display en het secundaire analoge uurwerk.

Deze oude kasten zijn verkrijgbaar bij ebay en worden soms compleet geleverd met een gebogen of schuine achterdoos, zie foto's 5 & 6. Als je klok geen achterdoos heeft, maak er dan gewoon een van multiplex en beits deze zodat deze overeenkomt met de rand van de wijzerplaat.

Deze klok werd geleverd met een omlijsting, een koperen wijzerplaat en een wijzerplaat, dus ik heb zojuist een achterdoos gemaakt om te passen en deze aan de houten omlijsting van de wijzerplaat te scharnieren. U kunt indien nodig nieuwe wijzerplaten en messing bezels van Ebay kopen.

De originele wijzerplaat die bij de klok werd geleverd was erg geel en had veel chips aan de verf. Ik besloot het te houden omdat het de klok er authentiek uit liet zien. Het enige probleem was dat de verf afbladderde toen ik het gat voor het 7-segments display uitsneed. Ik vond een oud blikje crème verf in mijn garage en dit paste er perfect bij.

De secondewijzer is aangebracht met een droge overdracht van een klokkenwinkel. Ik had dit een jaar geleden gekocht, maar je kunt je eigen natte transfer maken met inkjet-transferpapier, zie een van mijn Reproduction Regulator Clock Instructable hier stap 4 voor details en sjablonen.

Bewegingen

De analoge secondenweergave maakt gebruik van een standaard quartz-klokinzet en is aangepast zodat deze via de Arduino kan worden aangestuurd.

De analoge uur- en minutenweergave maakt gebruik van een elektrische slave-beweging van 30 seconden. Er zijn alle soorten hiervan beschikbaar over de hele wereld, dus zoek gewoon het type dat beschikbaar is op uw locatie. Als uw beweging geen 30 seconden-type is, pas dan de code aan.

Tijdsbron

Ik heb het DCF77-radiocodetijdsignaal uit Duitsland gebruikt om deze klok de perfecte tijd te laten aangeven, dus als je niet in Europa bent gevestigd, moet je de relevante Arduino-bibliotheek voor je locatie gebruiken en de code dienovereenkomstig aanpassen.

Als u zich niet zo druk maakt over de nauwkeurigheid op de lange termijn, dan kan in plaats daarvan een realtimeklokmodule worden gebruikt. Er zijn knoppen nodig voor het instellen van de klok en het aanpassen van codes.

Displays

Infoweergave

Ik heb een 20x4 LCD-display met grote tekens gebruikt voor klok- en DCF77-info, maar een standaard 20x4-display kan worden gebruikt zonder de code te wijzigen. Het display maakt gebruik van een I2C-module, dus er zijn slechts 2 draden (plus 5v en 0v) nodig om het te bedienen.

Digitale klokweergave

Een 8-cijferige 0,56 zevensegmentendisplaymodule wordt gebruikt voor de digitale tijdweergave.

Deze zijn beschikbaar op Ebay als kits of vooraf gebouwde modules en hebben slechts 3 draden (plus 5v en 0v) nodig om ze te bedienen.

Geluid

Deze klok heeft een 1 seconde tik tok geluid van een lange kast (grootvader) klok. Dit wordt gespeeld door een adafruit Audio FX Sound Board + 2x2W Amp die wordt aangestuurd door de Arduino. Het geluid kan naar wens worden uitgeschakeld of het volume hoger of lager worden gezet.

Printplaat

Omdat dit een eenmalig circuit is, is het op veroboard gebouwd. Ik heb een Arduino Uno in het ontwerp ingebouwd, maar indien nodig kan een Uno op volledige grootte worden gebruikt. Let op: de DCF77-bibliotheek die in deze klok wordt gebruikt, vereiste een kwartskristal op de Arduino.

Stap 1: Basisopbouw

fig 1 Toont de voltooide klok. De klok is opgebouwd uit onderdelen van een 12 (300 mm) wijzerplaatklok gemonteerd op een nieuwe achterkast gemaakt van multiplex.

De multiplex doos is gekleurd om te passen bij de omlijsting van de wijzerplaat. De omlijsting van de eiken wijzerplaat is teruggebracht tot kaal hout en gebleekt om de kleur lichter te maken.

fig 2 Toont de klok met de wijzerplaat weggesneden om de posities van de bewegingen en displays te tonen. Het gehackte quartz seconden uurwerk boven, het 30 seconden slave uurwerk midden en het digitale display onder. Het slave-uurwerk van 30 seconden is met twee kleine schroeven aan de metalen wijzerplaat bevestigd. Het quartz uurwerk wordt dan met een beugel aan het 30 seconden uurwerk bevestigd. Bij het kwartsuurwerk is de kwartsbesturingskaart weggesneden en zijn de draden rechtstreeks op de spoel van de aandrijfmotor aangesloten. Het digitale display is met twee metalen beugels aan de achterplaat van de houten wijzerplaat bevestigd.

fig 3 Toont de rand van de wijzerplaat en de randen die zijn verwijderd, zodat alle componenten en modules zichtbaar zijn. De wijzerplaat en de rand van de wijzerplaat zijn scharnierend aan de zijkant van de achterkast en kunnen worden geopend en teruggevouwen om toegang te krijgen tot de bedieningselementen en printplaten

fig 4 Toont het achterbord en de modules zonder de klokweergave en bewegingen.

Rechtsboven - PSU-module aangepast om 5 volt te geven op het bord na de beveiligingsdiode. Midden - belangrijkste Vero-bord met de Atemega 328 microcontroller en geluidskaartmodule. Bodem - LCD-displaymodule met I2C-besturingsmodule aan de achterkant gemonteerd. Het schakelpaneel van de kwartsklokmotor bevindt zich linksboven met geluids- en LCD-achtergrondverlichtingsschakelaars aan de rechterkant. Het geluidsbord dat het tikkende geluid maakt, is aangesloten op de kleine luidspreker die door de onderkant van de behuizing wordt geactiveerd. Het tik-tik-geluid wordt gesampled van een 1 seconde lange kastklokbeweging die is bewerkt in Audacity tot een sample van 1,5 seconde. De klok speelt deze sample om de seconde af, zodat het tikken altijd synchroon loopt met alle klokweergaven. Een LDR is gemonteerd door een gat in de rechterkant van de achterkast om de 7-segments display-intensiteit via de microcontroller te regelen. Het LCD-scherm en het 7-segments digitale display worden ingeschakeld door een PIR-detectormodule die zich in dezelfde kamer als de klok bevindt wanneer er ooit iemand in de kamer is.

fig 5 Toont de originele wijzerplaat compleet met vlekken, chips en deuken en heeft een secondewijzer toegevoegd en een gleuf uitgesneden voor het digitale display.

Stap 2: Beeldschermen

"loading="lui" " loading="lui" " loading="lui"

In de video is te zien hoe de klok een volle minuut werkt.

Stap 13: Coderen

Vereist de volgende bibliotheken:

LedControl.h

dcf77.h Merk op dat deze klok Udo Kleins Release 2-bibliotheek gebruikt, download hier DCF77 Release 2

LiquidCrystal_I2C.h

Draad.h