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LED-Glasuhr mit ESP8266 und LED SK6812 mini-E

efi222 
DIY-Uhr mit LED-Röhrenanzeigen auf einer Holzunterlage

Hallo :)
Ich präsentiere eine weitere Uhr aus meiner Sammlung.
Die Blockformen waren mir etwas zu langweilig und ich habe mir so etwas ausgedacht. :)
Wir alle sind fasziniert von Röhrendisplays aus einer vergangenen Ära, aber leider sind ihre Preise etwas unerschwinglich und es gibt im Grunde nichts, was sie ersetzen könnte. Das Ziel des Projekts war es, zumindest eine minimale Annäherung an die Stimmung von Röhrendisplays zu erreichen. Alles in allem ist dabei eine recht ungewöhnliche Kreation herausgekommen :D. Alle fragen sich: Was sind das für Röhren?
Aufgrund der geringen Größe des Displays wurden die Mini-E-LEDs SK6812 (2,8x 3 mm) im Design verwendet. Diese LEDs können ähnlich wie die WS2812 adressiert werden. Dadurch wurde natürlich die Anzahl der Drähte, die ein einzelnes Display verbinden, auf vier begrenzt.
Die meisten Komponenten wurden ausgedruckt. Die Glasröhren habe ich aus Reagenzgläsern mit einem Durchmesser von 25 mm gewonnen. Ich habe auch nach einem größeren Durchmesser gesucht, aber es sind nur Flaschen und Gläser.
Ich habe die Reagenzgläser auf eine Länge von 80 mm zugeschnitten. Das Schneiden erfolgte mit einem Mini-Schleifer mit einer Diamantscheibe. Zuerst ein Kratzer rundherum und dann reichen 2-3 Runden.

Die Elektronik besteht aus einer Handvoll Komponenten. Das Herzstück ist der ESP8266. Die angezeigte Zeit wird von NTP-Servern übernommen.
Leiterplatte mit elektronischen Komponenten, einschließlich ESP8266 WiFi-Modul.

Prototyp der Anzeigen. Ziffernhöhe 30 mm. Ich habe versucht, einen Getter zu simulieren, aber ohne Erfolg.
Prototyp-LED-Anzeige in einem Glasgehäuse


Beschreibung der Bauweise
Die Ausdrucke aus FDM-Druckern sehen nicht sensationell aus. Damit ein gedruckter Körper schön aussieht, ist eine weitere Bearbeitung erforderlich.

Unterbau
Ich beginne mit der Bearbeitung des Unterbaus, indem ich Klebefolie auf die Oberseite auftrage.
Schwarzes Uhrengehäuse mit Löchern und schwarzer Klebefolie.

Die Fläche ist nicht allzu groß, so dass es keine Probleme gab.
Schwarzes Panel mit vier runden Formen auf der Oberfläche.

Nach dem Verkleben schneide ich die Folie grob entlang der Umrisslinie des Unterbaus zu. Ich beginne mit dem Schleifen an den Kanten – vorne oben und seitlich oben –, bis die Folie abgerieben ist.
Beim Schleifen der Vorderseite und der Seiten muss man auf den Rand der selbstklebenden Folie achten und die Kante ab und zu brechen.
Nach dem Schleifen der Vorderseite schnitt ich die Löcher mit einem Messer aus.
Schwarze Frontplatte mit fünf runden Löchern.

Die Vorderseite ist nach dem Schleifen grau. Um die Farbe wiederherzustellen, wird sie mit dem in Flüssigsilikon befeuchteten Tuch abgewischt. Meiner Meinung nach sieht das Ergebnis besser aus als Filamentfaden.
Schwarzes Kunststoffgehäuse mit einer Öffnung auf der Frontplatte.

Nun kann man die Sockel gemäß der Zeichnung einkleben. Man muss auf die Aussparungen im Inneren des Sockels und auf die Naht achten, so dass sie sich auf der Rückseite befindet.
Schwarzes zylindrisches Kunststoffgehäuse.

Man kann die Naht auf benachbarte Sockel ausrichten, dies ist jedoch eine Auswahl der Slicer-Einstellungen.
3D-Modell einer Displaybasis mit vier zylindrischen Öffnungen.

Schwarze Basis mit vier Röhren zur Montage von Uhrenanzeigen.

Einbau der Anzeigen
Ich habe die LED-Leitungen vor der Montage nach unten gebogen.
Zwei weiße SK6812 mini-E LEDs auf hellem Hintergrund.

Die Segmenttrennwände der Ziffern sind zur besseren Lichtstreuung mit weißer Folie beklebt. Sie können auch gestrichen werden.
Vier LED-Ziffernanzeigen auf einer Holzoberfläche.

Elemente des Zifferngehäuses.
Komponenten eines LED-Uhrendisplays

Montagereihenfolge. Alle Elemente werden mit Einrasten zusammengebaut (kein Kleber).
Die Rückwand kann in weißem oder transparentem Kunststoff gedruckt werden. Dies führt zu einem leichten Leuchten auf der Rückseite der Uhr.

Explosionsansicht eines Gehäuses mit beschrifteten Bauteilen: Rückwand, Platine mit LED, Segmenttrennwände, Mattscheibe, Tönungsfolie, Abdeckgehäuse.
Zusammengebaute Ziffern.
Zwei Prototypen von LED-Anzeigen auf einem Tisch.

Das Abdecknetz muss vor dem Zuschneiden bei eingeschaltetem Display aufgelegt werden, um die optimale Position der Löcher im Verhältnis zu den Displaysegmenten zu wählen.
LED-Anzeige mit roten Ziffern hinter einer perforierten Maske.

Zusammenbau
Test vor der Endmontage. Farbwiedergabe leider schlecht, wie im Film üblich.



Die auf die Leiterplatte gelöteten Displays werden von der Unterseite des Unterbaus aus montiert. Die müssen le­dig­lich hineingeschoben werden.
Kompaktes Uhrendesign mit LED-Anzeigen vor einem schwarzen Gehäuse

Hier gibt es keine Befestigung.
Ansicht der Rückseite der Uhr mit sichtbarer Leiterplatte.

Schließlich wird eine Hauptplatine angebracht, um die Leiterplatten der Displays anzudrücken.
Ansicht des Innenbereichs eines Uhrengehäuses mit sichtbarer Leiterplatte.

Nahaufnahme des Uhreninnenraums mit sichtbarer Leiterplatte und gelöteten Verbindungen.

Die Sockel der „Röhren“ haben aufgrund des unterschiedlichen Durchmessers der Reagenzgläser ein leichtes Spiel. Damit die Gläser fest sitzen, habe ich Isolierband verwendet.
Klares Glas-Reagenzglas mit roten Elementen an den Enden.

Die Seitenwände sind ebenfalls gedruckt, aber darauf ist eine Möbelfolie aufgebügelt. Zum Schluss werden sie auf den schwarzen Unterbau geklebt.
Zwei rechteckige Teile aus 3D-gedrucktem PLA, eines mit schwarzer matter Klebefolie oben.

Basis aus PLA-Druck mit angebrachtem braunem Element.

Nahaufnahme einer schwarzen PLA-Basis mit Röhren und Kanten.

Schaltplan

Schaltplan einer NTP-Uhr basierend auf ESP12E/F mit SK6812-LEDs.

Reagenzglas schneiden
Das abgeschnittene Stück beträgt nicht einmal 10 mm. Um es schwieriger zu machen :). Wiedergabegeschwindigkeit x3.



Sonstige Bemerkungen
Die Leiterplatte für Ziffern und Doppelpunkt - 0,6 mm dick. Die restlichen 1 mm.
Alle Teile wurden mit PLA auf Glas mit einem 0,4 mm Kopf gedruckt.
Ich habe zwei Slicer verwendet. Cura 4.13.0 und Prusa 2.8.1

ArduinoIDE-Quellcode, STL- und PDF-Dateien der Leiterplatte für den Thermotransfer beigefügt.

Und ich denke, das war's. Grüße :)

Über den Autor
efi222
efi222 hat 528 Beiträge geschrieben mit der Bewertung 961 , und dabei 6 Mal geholfen. Wohnt in der Stadt Toruń. Er ist seit 2019 bei uns.