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Nachbildung Berlinuhr, Bastelprojekt
#1
Hallo zusammen,

nach dem ich mir mal den im Beitrag zur Binäruhr verlinkten Artikel zur Berlinuhr angesehen habe, war mein Entschluss gereift: So ein Ding muss auch her.

Hier das Ergebnis der letzten beiden Abende:


.jpg   Berlinuhr.jpg (Größe: 22,94 KB / Downloads: 739)

Auf der Leiterplattenrückseite befinden sich noch drei PCF8574 im SMD-Gehäuse, der kleine Käfer an den Lötstellen für das ESP32-Modul ist eigentlich ein I²C-Schnittstellenisolator, hier dient er als Pegelwandler von 3,3V auf 5V.

Beim routen der Leiterplatte habe ich mir heute vom Freerouter helfen lassen, lediglich vier Verbindungen hat er nicht geschafft.
Das waren allerdings Verbindungen, bei denen durch lange Leiterbahnen partiell die Masseflächen unterbrochen waren.
Dies zu beheben war eine Sache von wenigen Minuten.

Auf die Rechtecke mit den vier Lötaugen kommen Flächen-LED's 5x10mm, für diese habe ich leider kein 3D-Modell.
Ich habe mir zwar eines mit FreeCAD erstellt, aber ich bekomme es im Footprinteditor von KiCAD nicht eingefügt.

Das ESP32-Modul bezieht seine Zeitinformationen dann von einem Zeitserver per WLAN.

Als nächstes werde ich mir nun die Bauteile bestellen und zunächst die selbst erstellten Footprints ausprobieren, ob die Maße stimmen.
Erst dann wird die Leiterplatte bestellt.


Viele Grüße

Martin
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#2
Hallo, Martin,
Tolles Projekt! Ich stand Anfang der 90rn manchmal minutenlang am Kudamm vor der Uhr und habe versucht zu entschlüsseln was die zeigt.
Damals gab es kein Internet. Jetzt kann jeder nachlesen Big Grin
Gruß,
Ivan
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#3
Muss ich jetzt rätseln oder selbst im Netz suchen?
Was ist eine Berlinuhr?
Herzliche Grüße

Pitter
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#4
Hallo Pitter,

guckst Du: https://de.wikipedia.org/wiki/Berlin-Uhr


Aber wo wir gerade dabei sind, möchte ich euch auch die Schaltpläne nicht vorenthalten:


.pdf   Berlinuhr_1.pdf (Größe: 158,68 KB / Downloads: 50)


Viele Grüße

Martin
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#5
Hallo zusammen,

so, heute sind die Bauteile angekommen.

Dabei leider festgestellt, dass ich beim bestellen ein Teil vergessen habe KopfWand

Auch musste ich feststellen, dass KiCAD für die SMD-Ausführung des PCF8574 keinen passenden Footprint (SOT162-1) hat.
Nach ein wenig Internetrecherche war das aber erledigt, und jetzt ist der korrekte Footprint auf der Leiterplatte.

Anschließend noch ein wenig Feinarbeit an der Leiterplatte und diese dann bestellt.

Nun heißt es warten, bis die Leiterplatte da ist.


Viele Grüße und bleibt gesund

Martin
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#6
Hallo Martin, 
wo bestellst Du die Leiterplatten? 
Mit freundlichem Gruß Heiko
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#7
Hallo Heiko,

ich bestelle meine Leiterplatten bei LeitOn.

Ist nicht so 'billig' wie in China zu bestellen, aber mir widerstrebt es einfach, dass ich dann neun Leiterplatten für die Mülltonne habe und dass das Zeug einmal um die halbe Welt geschippert bzw. geflogen wird.

Bei LeitOn können auch Einzelstücke bestellt werden, während bei den chinesischen Anbietern die Mindestmenge 10 Stück sind.
Aissler wäre zwar auch günstiger, aber dort ist die Mindestbestellmenge 3 Stück.


Viele Grüße

Martin
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#8
Hallo Martin
ich habe nur mal eine Frage
Du bestellst bei Leiton
bitte aber nicht lachen
wie läuft das ab , du gibst das layout hin und die machen eine Platine davon
oder gibst du die Schaltung hin und die machen eine Platine?
Gruss Jochen
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#9
Hallo Jochen,

ich erstelle Schaltplan und Leiterplattenlayout mit KiCAD.
Bei LeitOn kann ich dann direkt die KiCAD-Projektdatei hochladen und die machen dann die Leiterplatte daraus.

Es gibt allerdings auch Dienstleister, welche aus einer gegebenen Schaltung eine Leiterplatte erzeugen können.
Wie dort allerdings das Procedere abläuft und was das dann kostet, kann ich Dir nicht sagen.

Für KiCAD gibt es im übrigen einen recht guten, deutschsprachigen Youtube-Kanal (https://www.youtube.com/channel/UCWUKQQa...MXcdGzs_UQ), dort habe ich schon manchen Trick gelernt.

KiCAD ist kostenlos, das gibt es für alle gängigen Betriebssysteme (Windows, Mac, Linux etc.).

Zugegebenermaßen benötigt die Einarbeitung etwas Zeit.
KiCAD bietet aber etliche Im- und Exportfunktionen, so ist die Zusammenarbeit mit einem externen Autorouter (Freerouter) möglich, ebenso ist es möglich, bei komplexeren Leiterplattenformen, wie z.B. abgerundeten Kanten, die Außengeometrie mit z.B. FreeCAD zu entwickeln und diese dann in KiCAD zu übernehmen.
Ebenso ist es möglich, mit FreeCAD für KiCAD fehlende 3D-Darstellungen zu entwickeln.
Wie das funktioniert, wird ebenfalls im oben genannten Youtube-Kanal beschrieben, und für FreeCAD gibt es auch eigene Youtube-Kanäle.

Zu KiCAD gibt es auch im Elektor-Verlag ein Buch (Dr. Peter Dalmaris: KiCAD wie ein Profi), mit dessen Hilfe habe ich mit KiCAD das laufen gelernt.
Dieses Buch gibt es gedruckt oder als E-Book.


Viele Grüße

Martin
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#10
Hallo Martin
Danke erst mal für die ausführlichen Erklärung.
Ich glaube ich werde mich mal einlesen
Gruss Jochen
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#11
Hallo zusammen,

so, nun ist sie endlich fertig, die Nachbildung der Berlinuhr:

   

Zum Zeitpunkt der Aufnahme war es 18 Uhr und 13 Minuten.

Wie beim Vorbild blinkt die oberste gelbe LED im Sekundentakt.

Die erste Zeile zeigt die 5-er Einheiten der Stunden, die zweite die Einer.

In der dritten Zeile sind die 5-er Einheiten der Minuten dargestellt, wobei jede dritte eine andere Farbe hat.
Die vierte Zeile schließlich zeigt die Minuten-Einer.

Das hier verwendete ESP32-Modul holt die Zeit via WIFI von einem Zeitserver.
Die Zeitinformationen werden dann aufbereitet und an die drei Portexpander PCF8574A weitergeleitet.
Wegen des Summenstroms habe ich auch hier die PCF8574 verwendet.


Viele Grüße

Martin
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#12
Hallo Martin,
kannst Du KiCad-Layout, Controller-Sketch und Bauteilliste zum Nachbauen für nicht so bewanderte Mitforenten zu Verfügung stellen?
Viele Grüße 
Philipp
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#13
Hallo Philipp,

ja, kann ich machen.
Aber erst nach den Feiertagen.

Eine Leiterplatte habe ich noch aus der Überlieferung, die würde ich zu dem Preis abgeben, den mir LeitOn für die überzählige Leiterplatte berechnet hat, das waren so um die 20,-€.


Viele Grüße

Martin
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#14
...sehr schön ! Gefällt mir !

Allen Frohe Weihnachten !

Herzliche Grüße, Ingo
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#15
Hallo Martin, 
Schön wieder etwas von Deiner  Uhr zu hören (zu lesen und zu sehen)  :-)

Deine Uhr sieht echt toll aus  Smiley58

Und ich wünsche Dir schöne Weihnachts-Feiertage.

Mit freundlichem Gruß Heiko 

Ps.: schöne Weihnachts-Feiertage an alle Radiofans
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#16
Hallo zusammen,

da Philipp den Wunsch geäußert hat, auch mal hinter die Kulissen schauen zu dürfen, möchte ich hier auch mal die Einzelheiten preisgeben.

Zunächst die KiCAD-Dateien:
.zip   Berlinuhr V1.zip (Größe: 247,02 KB / Downloads: 7)

Und die Stückliste:
.pdf   Berlinuhr.pdf (Größe: 32,76 KB / Downloads: 15)

Die Bauteile müssen nicht bei Reichelt bestellt werden.
Wichtig sind nur die korrekten Typen für die Flächen-LED (Kingbright L-835/2 GDT), die Elko's haben ein Rastermaß von 2mm.
Außerdem passt das Leiterplattenlayout für den angegeben Controller (DEBO JT ESP32).
Nicht erforderlich ist es, zur Stromversorgung das angegebene Kabel und ein USB-Netzteil zu verwenden.
Jedes andere 5V-Netzteil mit passendem Anschlusskabel tut es auch.

Hier noch der Sketch für die Arduino-IDE:
.ino   Berlinuhr.ino (Größe: 4,32 KB / Downloads: 17)

Zum auslesen eines Zeitservers habe ich ein Codebeispiel von Rui Santos verwendet und angepasst.
Der Sekundentakt für gelbe LED wird mit dem Beispielcode 'Blink without delay' erzeugt.

Allerdings holt sich die Uhr nur zum Programmstart die Zeit vom Server und läuft dann mit den internen Timern weiter.
Was im Sketch noch fehlt, ist eine Funktion mit welcher sich die Uhr nach bestimmten Zeitabständen die richtige Zeit wieder vom Server holt.
Da ich die Uhr derzeit nur zu Vorführzwecken betreibe, ist das jedoch momentan kein Problem.
Der Taster am Reset-Anschluss wird benutzt, wenn zum Programmstart die WLAN-Verbindung nicht gleich funktioniert hat.
Das wird mit der kleinen, roten LED signalisiert, außerdem leuchtet dann auf dem Controller-Board die blaue LED.


Viele Grüße

Martin
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#17
Danke Martin, werde mir die Uhr nachbauen, ich finde die klasse und habe vor Deinem Projekt noch nichts von ihr gehört. Wenn es klappt, bekommt sie einen Platz im Wohnzimmer.
Über ein entsprechendes Gehäuse mache ich mir gerade schon Gedanken.
Ein Zeitupdate wäre für den Dauerbetrieb noch toll.
Vielen Dank für die Daten, Stückliste und Sketch.
Viele Grüße 
Philipp
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#18
Gestern Abend lief im rbb die Sendung "Berlin Schicksalsjahre einer Stadt - 1975" Dort wurde diese Uhr vorgestellt und wie sie zu lesen ist.
Jetzt muss ich auch sagen: Klasse Idee und tolles Design. Im November hatte ich hier nämlich erstmals nachgefragt, was das sei. Also denn viel Spaß beim Nachbau Smiley53
Herzliche Grüße

Pitter
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#19
Danke, Martin!
Gruß,
Ivan
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#20
schönes Projekt Thumbs_up
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