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Basteleien
| Digitale Sanduhr / Digital Hourglass | ||
| https://youtu.be/hyOdlIypaZM | ||
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Hier geht es um eine "digitale Sanduhr", bzw. einen Timer, mit dem man z.B. die Kochzeit von Eiern überwachen kann. In Zeiten von Smartphone & Co. braucht man so etwas nicht wirklich, aber es ist halt eine nette technische Spielerei, ein sog. "Gadget", oder auch "Hingucker" ;-)) Die Idee dazu stammt von dieser Instructables-Seite: EDISON SCIENCE CORNER, der Original-Code ist von Fabrizio Branca. Prinzip: Ich habe den Code etwas modifiziert (schneller Demo-Mode nach dem Einschalten, sowie Alarm-Routine angepasst) und ein 3D-Gehäuse für die Sanduhr entworfen. Zusätzlich habe ich einen LiIon-Akku verbaut, der über eine entspr. Ladeschaltung via USB geladen werden kann. Die Anzeige, welche optisch einer Sanduhr nachempfunden ist, besteht aus 2 Stck. diagonal angeordneten 8x8 Matrix-Modulen, welche die verrinnende Zeit als "fallende LEDs" darstellen. Einstellbar ist die Zeit über einen Drehgeber (Rotary Encoder), mit dem Minuten und Stunden eingestellt werden können. (wobei man darüber streiten kann, ob eine Stundeneinstellung benötigt wird) Damit die digitale Sanduhr dem Original möglichst nahe kommt, wurde noch ein 3 Achsen Accelerometer verbaut, wovon aber nur die X- und Y-Achse benötigt werden. Wozu das Accelerometer? Nun, wenn man eine reale Sanduhr kippt, rutscht der Sand innerhalb des Glases. Das Kippen wird hier mit dem Accelerometer erfasst und die LEDs "rutschen" dann entspr. in den beiden Matrizen. Wenn die Sanduhr gekippt wird, stoppt der Zeitablauf, da ja keine LEDs mehr "fallen". Wenn die entspr. Zeit abgelaufen ist, d.h. alle LEDs in die untere Matrix "gerutscht" sind, ertönt mittels eines Buzzers ein akustisches Alarmsignal. Bedienung:
Während des Ladens leuchtet die in der Rückwand angebrachte LED rot, nach Abschluß des Ladevorganges erlischt sie. Hinweis! : Während des Ladevorganges sollte das Gerät ausgeschaltet sein, da sonst der LiIon-Charger u.U. die Stromaufnahme nicht korrekt messen kann und der Akku evtl. überladen werden könnte. Hardware:
(Anklicken zum Vergrößern / Click to enlarge) Der Schaltplan zeigt die Verkabelung aller Komponenten. Die SMD-LED auf dem LiIon-Charger TP4056 habe ich ausgelötet und durch eine externe 2mm LED ersetzt, damit auch im eingebauten Zustand der Ladevorgang kontrolliert werden kann. Achtung!!! vor erstmaliger Inbetriebnahme kontrollieren, bzw. einstellen: Der StepUp-Wandler MT3608 muss mit dem darauf befindlichen Poti auf eine Ausgangsspannung von 5V eingestellt werden! Software:
Hinweis: Der Arduino-Sketch und die Libraries müssen im gleichen ! Sketch-Ordner (z.B. hourglass) gespeichert werden ! 3D-Druck Gehäuse: 
(Anklicken zum Vergrößern / Click to enlarge) 
(Anklicken zum Vergrößern / Click to enlarge) 
(Anklicken zum Vergrößern / Click to enlarge) Das 3D-Druck Gehäuse besteht aus einem einfachen Kasten, in den die Komponeten mit Heißkleber (hot glue) eingeklebt, bzw. geschraubt wurden. Zusätzlich wurde noch ein Zier-Ornament um die 8x8 Matritzen geklebt Optional: Aus optischen Gründen habe ich um das Gehäuse noch ein Aussengehäuse konstruiert, in welches das innere Gehäuse von oben eingesetzt und mit doppelseitigem Klebeband (double-sided tape) fixiert wird. Das Aussengehäuse besteht aus einer Deck- und einer Bodenplatte (Pipe Holder). In die runden Aufnahmen dieser Platten werden 4 Kupferrohre mit 119mm Länge und einem Durchmesser von 12mm eingesteckt und mit etwas Klebstoff fixiert. Die Kupferrohre habe ich vorher abgeschmirgelt (sanded) und mit Transparentlack eingesprüht, damit ein oxydieren des Kupfers verhindert wird. 3D Printerfiles:
Stützstrukturen (support) werden nur beim Gehäuse (case.stl) wegen dem Ausschnitt für den USB-Stecker benötigt. |