Wordclock mit WS2812

Schon etwas länger lag bei mir ein WS2812 LED Strip rum und es war an der Zeit damit etwas zu bauen.

Als ich dann bei meiner Recherche im Netz auf die sehr ausführliche Bauanleitung einer Wordclock mit vielen tollen Features und sogar WLAN gestoßen bin stand das Projekt fest. 

Um es gleich vorweg zu nehmen. Dieser Beitrag soll keineswegs den vorhandenen Artikel auf den Seiten von Mikrocontroller.net ersetzen. Ich möchte lediglich meinen eigenen Baufortschritt dokumentieren und zeigen, wie ich die Ideen der Entwickler umgesetzt habe.

Zuerst zur Bauform, Größe und Gehäuse. Auch ich habe mich für die „einfache“ Variante mittels fertigem Bilderrahmen des schwedischen Möbelhauses entschieden. Somit stand die Größe mit 50x50cm schnell fest.

Die Druckvorlage für die Folie habe ich selber erstellt. Hierbei sind alle Wörter in der bewährten Reihenfolge geblieben, nur der Buchstabenabstand und „freie“ Buchstaben wurden anders gewählt.

Beim freundlichen Werbefachmann im Ort habe ich dann die Folie in anthrazit, mit zusätzlicher schwarzen, lichtundurchlässigen Folie hinterklebt, anfertigen und fachmännisch auf die Rückseite des Glases kleben lassen. Sieht echt toll aus!

Als Montageplatte für die LED-Strips habe ich mir eine 3 mm Hartschaumplatte im Baumarkt anfertigen lassen, obwohl empfohlen wird hierfür ein Alublech zwecks gleichzeitiger Kühlung zu nehmen. Ich werde also erst mit der Zeit sehen, ob die LEDs darunter leiden. Wärmeentwicklung konnte ich jedoch kaum feststellen.

Ebenfalls anders als im Artikel angegeben habe ich die 5V Spannungsversorgung nur mittig eingespeist. Dafür jedoch die Verbindung zwischen den LEDs und den einzelnen Zeilen mit 1 mm² Draht hergestellt. Einen Spannungsabfall, der bei Animationen unterschiedliche Farben und Helligkeiten der LEDs am Anfang / Ende der Kette verursachen würde konnte ich nicht messen.

Nachdem die doch aufwändige Verdrahtung fertig war (gut 3,5h), habe ich mittels Arduino und einer von zahlreichen frei verfügbaren Demos für diese LEDs gleich mal die Funktion geprüft.

Als nächstes musste eine Lochplatte erstellt werden, damit das Licht von eingeschalteten LEDs nicht die benachbarten Buchstaben beleuchtet. Hier wollte ich eigentlich Holz nehmen, die Bearbeitung mit meinen Hausmittel erwies sich jedoch als schwierig. Also fuhr ich in den Baumarkt um ein anderes Material zu suchen. Meine Wahl fiel dann auf eine 2cm starke Dämmstoffplatte. Auch diese konnte nicht wirklich maßhaltig gebohrt werden weshalb ich mich dann für das sehr aufwändige Aussägen entschied. Der Zeitaufwand hier lag bei gut zwei Stunden.

Leider zeigte sich bei dieser „Schaumwaffel“ gleich noch ein Problem. Die Stege waren so schmal, dass das Licht dennoch zu den Seiten durch drang. Also habe ich diese gleich noch lackiert und wieder war eine Stunde weg. Aber mit dem Ergebnis bin ich nun voll zufrieden.

Mit Diffusor (in diesem Fall weißes Butterbrotpapier) sah es dann schon sehr gut aus. Es fehlte nur noch die richtige Elektronik. Ich habe mich für das STM32F103-Mini-Development-Board, ESP01 und DS3231 entschieden.

Da die im Hauptartikel beschriebene Programmierung mittels ST-LINK V2 Adapter nicht klappen wollte, habe ich es dann per UART-Adapter hinbekommen. Hierzu müssen die Jumper jedoch umgesteckt werden. Nach den richtigen Stellungen habe ich im Forum gesucht, da diese nicht direkt genannt werden.

Der erste Start der Software (2.2.4) war auch gleich erfolgreich, wie die Debug-Ausgabe mittels Terminalprogramm zeigte. 

Das WLAN-Modul spannt ein eigenes WLAN mit dem Namen „Wordclock“ auf, zu dem man sich mit dem Kennwort „1234567890“ verbinden kann. Anschließend navigiert man mittels Browser einfach zur IP 192.168.4.1 und kann die Uhr konfigurieren. Auch eine App ist bereits verfügbar.

Der Funktionsumfang ist zudem echt der Hammer. Die Uhr zeigt Scrolltexte, hat viele Übergangseffekte, zeigt die Temperatur, könnte zusätzlich per Infratorfernbedienung eingestellt werden, hat eine Helligkeitsregelung und und und.

An dieser Stelle daher meinen ausdrücklichen Dank an alle Mitwirkenden auf den Seiten von Mikrocontroller.net. Ohne eure Arbeit wäre ich nicht in der Lage ein solches Projekt umzusetzen. Respekt!