Elektronik_Header_3LŘftersteuerung mit ESP-01

 

WordClock 19 cm

Nachdem ich bereits eine WordClock mit Manuels QlockWiFive Firmware als prinzipiell auch mit einem ESP-01 zu befeuern gezeigt habe, bin ich jetzt einen Schritt weiter gegangen und habe auch das passende Geh├Ąuse daf├╝r entworfen.

Zur Erinnerung:
Meine LCF-1 Fr├Ąse kann maximal ca. 20 cm breite Teile bearbeiten. Um die 23 cm im Quadrat messenden Geh├Ąuse meiner bisherigen WordClocks zu bearbeiten, musste ich die Teile jeweils mehrfach umspannen und wieder justieren, das Ganze f├╝r die Frontplatte von vorn f├╝r die Buchstaben hochkant und f├╝r die Minuten-LEDs vier mal diagonal sowie von hinten f├╝r die Lichtsch├Ąchte und die Ausschnitte f├╝r die Elektronik hochkant, quer und diagonal sowie f├╝r die Grundplatte von vorn hochkant und quer. Kein Spa├č!

Das neue Geh├Ąuse musste also kleiner werden, so dass die Front von vorne und von hinten jeweils in einem Rutsch bearbeitet werden kann.

Damit die Verdrahtung genauso ├╝bersichtlich bleibt wie bei den Vorg├Ąngern, brauche ich LED Stripes mit 90 LEDs/m. Die sind zur Zeit (02/2020) aber ├╝berall vergriffen, so dass ich notgedrungen auf Stripes mit 144 LEDs/m ausgewichen bin, wobei ich die LEDs so ansteuere, dass nur jede zweite LED in Betrieb gesetzt wird. Die reine Verschwendung aber nur so komme ich auf Geh├Ąuseabmessungen von 19 cm Kantenl├Ąnge.

Die kleinere Kantenl├Ąnge bewirkt auch, dass die Rahmen seitlich der Buchstabenmatrix schm├Ąler sind, die Elektronik darf also ebenfalls ein wenig abspecken. Die Leiterplatten meiner ESP-12E Hirne passen mit etwas ├╝ber 20 mm Breite nicht in den zur Verf├╝gung stehenden Platz.

Nun, oben habe ich ja bereits angedeutet, dass der ESP-01 zum Einsatz kommen soll. Dessen Board ist 15 mm breit und passt damit prima in den Rahmen. Es gilt also eine Leiterplatte zu entwerfen, die ebenso breit daher kommt und die Verbindungen zum Ambient Light Sensor BH1750 sowie Anschl├╝sse f├╝r die Versorgungsspannung und den LED Stripe zur Verf├╝gung stellt.

Dazu habe ich meinen vorhandenen Entwurf der Expanderplatine f├╝r den ESP-01 etwas ├╝berarbeitet und so auf ebenfalls knapp ├╝ber 15 mm Breite getrimmt. Im gleichen Zug habe ich den IO-Expander ├╝ber Bord geworfen, meine WordClock braucht keine Tasten. Das RTC-Modul entf├Ąllt ebenfalls, dessen Steckplatz dient jetzt als Anschlussleiste f├╝r Versorgung und LED-Daten. Wichtig bei der Platzierung war die Zentrierung aller Stecker auf die L├Ąngsachse der Platine, damit der ESP-01 und der BH1750 innerhalb der Grenzen des Adapters liegen. Das ist gegen├╝ber dem ersten Design ge├Ąndert.

Hier das Schaltbild des schmalen Adapters:

ESP-01-Adapter V2.1         (Click auf das Bild f├╝r gr├Â├čere Darstellung)

Das Board dazu pr├Ąsentiert sich so:

ESP-01-Adapter V2.1         (Click auf das Bild f├╝r gr├Â├čere Darstellung)

Die LEDs werden wie immer mit 5 V aus einem USB-Netzteil versorgt. Im Rahmen der Uhr findet ein 3,3 V StepDown Schaltreglermodul Platz, das die Versorgungsspannung f├╝r den ESP-01 zur Verf├╝gung stellt. Um keine Probleme mit der Einstellung der Spannung zu haben, verwende ich Module mit Festspannungseinstellung.

Soweit zur Elektronik.


Die Grundplatte wird nach dem gleichen Prinzip erstellt wie die anderen, gr├Â├čeren Wordclocks. Eine 3 mm dicke HDF Platte bekommt Ausfr├Ąsungen f├╝r Leitungen, die LED Stripes und die elektronischen Komponenten.

Grundboard WordClock 19

Die Stromzufuhr f├╝r die LED Stripes erfolgt ├╝ber zwei Streifen aus selbstklebender Kupferfolie, eingangsseitig sitzt ein 2200 ┬ÁF Kondensator, der Stromspitzen gl├Ąttet. Der ESP-01 erh├Ąlt seine Versorgungsspannung ├╝ber den links unten sichtbaren StepDown-Schaltregler.

WordClock 19 in Betrieb

Die Zeit der Aufnahme ist 9:36 Uhr. Rechts oben die F├ťNF, darunter NACH, dann links HALB und unten ZEHN. Dazu noch die eine Minute der Ecke links oben, macht 6 nach Halb Zehn. Ist nat├╝rlich einfacher abzulesen, wenn die Front mit den passenden Buchstaben montiert ist ;-)

Hier sieht man sch├Ân, dass jede zweite LED nicht eingeschaltet ist. Diesen Kompromiss musste ich leider eingehen.

Die Front wurde ebenfalls in gleicher Weise hergestellt wie bei den gr├Â├čeren Versionen. Diesmal sollen aber die Buchstaben komplett unsichtbar hinter einer Echtholzfolie, sogenanntem Microwood der Firma Modulor, verschwinden und nur durch das Holz hindurch sichtbar werden, wenn sie beleuchtet sind.

Der erste Versuch, das Microwood auf die Front zu bannen, ist leider schief gegangen.

Microwood Front

Ich habe die Front erneut d├╝nn mit Harz eingestrichen und dann die Holzfolie aufgelegt und mit einem Kunststoffrakel angestrichen. Dabei ist stellenweise das Harz in die auf der R├╝ckseite der Folie vorhandene Papierschicht eingedrungen und hat das Holz verdunkelt. Die sch├Âne Holzstruktur ist damit so gut wie unsichtbar geworden, von der fleckigen Ansicht ganz zu schweigen. Die hellen Bereiche sind ├╝brigens keine innige Verbindung mit dem MDF eingegangen, dort hat sich die Folie wieder ganz leicht l├Âsen lassen. Ich habe die Folie inzwischen wieder runtergefr├Ąst und sinne auf neue M├Âglichkeiten der Fixierung - die ich mit Ponal express gefunden habe.

Auf einem St├╝ck schwarz lackiertem Plexiglas sind zwei Proben Microwood aufgeklebt. Oben wurde das Holz mit Harz fixiert, unten ist Ponal verwendet worden. Das Ponal macht einen vielversprechenden Eindruck. Ich schwanke noch zwischen Ponal classic und Ponal express. Beim Classic ist mehr Zeit, die Folie korrekt auszurichten und anzustreichen, allerdings hat hier das Ponal auch mehr Zeit das r├╝ckseitige Papier zu durchfeuchten, was wieder in dunklen Flecken wie beim Harz resultieren k├Ânnte.

Lackiertes Plexiglas mit Microwood

Beide Proben wurden nach dem Kleben mit einer Plastikfolie abgedeckt und dann zwischen zwei Holzbrettern mit Schraubzwinge bis zum Trockenen bzw. Aush├Ąrten gepresst.


Inzwischen habe ich die Uhr erneut mit Microwood beklebt, diesmal das Furnier mit Ponal express fixiert. Auch diesmal sind leichte Durchfeuchtungen des r├╝ckseitigen Papiers erfolgt, aber akzeptabel gering, so dass das gute St├╝ck jetzt seinem urspr├╝nglichen Zweck zugef├╝hrt werden konnte - Anzeige der Uhrzeit im B├╝ro meines Sohnes.

19er WordClock mit Holzfront in "Ahorn hell"

Ein echter Blickfang. Die Folie wurde so platziert, dass der Ast in der linken H├Ąlfte nicht auf einen Buchstaben f├Ąllt. So durfte dieses optisch interessante Detail des Furniers erhalten bleiben.

Der Lichtsensor f├╝r die Umgebungshelligkeit sitzt, wie die LEDs, unsichtbar hinter dem Holzfurnier, f├╝r ihn ist es also recht dunkel und die LEDs werden stark gedimmt. Da ich den Algorithmus zur Helligkeitsregelung noch nicht angepasst habe, wird die Regelung abgeschaltet und die Helligkeit fest auf 100% eingestellt.

 


Besucherzaehler

Besucher seit
25.11.2000

>