Binary Clock

Diese Montage-Anleitung beschreibt den Aufbau einer Uhr, die die Uhrzeit mit LEDs im Dualcode anzeigt. Die Wertigkeiten der LEDs werden addiert und ergeben so die Uhrzeit. Beim Start der Uhr spricht die Uhrzeit auf 12.00.
Mit dem Reset-Taster kann so auch die Uhrzeit auf 12.00Uhr gestellt werden.

Hardware

Die Stückliste für die Binary Clock:

• 1 x NANO
• 1 x NANO Shield
• 11 x LED rot
• 6 x LED gelb
• 17 x Widerstände 150R
• 2 x Schalter
• 2 x Buchsenleisten
• 1 x 9V Batterie oder ein Netzteil
• 1 x 9V Batterie-Clip
• 1 x Gelasertes Gehäuse (4mm Sperrholz 600x300)
• Kleinmaterial, Schaltdraht

Aufbau und Montage

Der Aufbau und die Montage der Binary Clock ist in mehrere Schritte unterteilt.

Schritt 1: 3D-Druck

• Zeichne und drucke 4 Platinen Füße für das ESP32-Shield, D=5mm x 5mm
• Klebe die Füße auf die Unterseite des Shields

Schritt 2: Verdrahtung und Lötarbeiten

• Bestücke das NANO-Shield mit den Buchsenleisten
• Verdrahte das Shield und die Komponenten entsprechend den Aufbauplan
• Die LEDs werden mit einem Vorwiderstand von 150R an GND betrieben
• Der Reset-Taster wird zwischen RESET und GND verdrahtet

Schritt 3: Das Gehäuse

• Erstelle auf Boxes.PY ein Gehäuse.
• Zeichne alle Auschnitte für den Taster und der LEDs ein
• Montiere den NANO mit dem Shield und die Komponenten in das Gehäuse

Schritt 4: Programmierung

Erstelle auf TINKERCAD das Programm und teste es

Programm

C++ Code: Binary Clock

/*************************************************************************************************
                                      PROGRAMMINFO
**************************************************************************************************
Funktion: Arduino 24h Binary Clock (17 LEDs) und Reset

**************************************************************************************************
Version: 22.11.2023
**************************************************************************************************
Board: NANO
**************************************************************************************************
Libraries:
https://github.com/espressif/arduino-esp32/tree/master/libraries
C:\Users\User\Documents\Arduino
D:\gittemp\Arduino II\A156_Wetterdaten_V3
**************************************************************************************************
C++ Arduino IDE V1.8.19

**************************************************************************************************
Einstellungen:
https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json
http://dan.drown.org/stm32duino/package_STM32duino_index.json
http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
**************************************************************************************************/

// pins s, m h
int ledPinsSec[] = {2, 3, 4, 5, 6, 7};
int ledPinsMin[] = {8, 9, 10, 11, 12, 13};
int ledPinsHr[] = {14, 15, 16, 17, 18, 19};

// Startzeit
int countH = 12;  // h
int countM = 0;  // m
int countS = 0;   // s

byte countSec;
byte countMin;
byte countHr;
#define nBitsSec sizeof(ledPinsSec)/sizeof(ledPinsSec[0])
#define nBitsMin sizeof(ledPinsMin)/sizeof(ledPinsMin[0])
#define nBitsHr sizeof(ledPinsHr)/sizeof(ledPinsHr[0])

// -------------
void setup(void)
{
  for (byte i = 0; i < nBitsSec; i++) {
    pinMode(ledPinsSec[i], OUTPUT);
  }

  for (byte i = 0; i < nBitsMin; i++) {
    pinMode(ledPinsMin[i], OUTPUT);
  }

  for (byte i = 0; i < nBitsHr; i++) {
    pinMode(ledPinsHr[i], OUTPUT);
  }
}

// -------------

void loop(void)
{
  countS = (countS + 1);
  if (countS > 59)
  {
    countS = 0;
    countM = (countM + 1);
    if (countM > 59)
    {
      countM = 0;
      countH = (countH + 1);
      if (countH > 23)
      {
        countH = 0;
        countM = 0;
        countS = 0;
      }
    }
  }

  dispBinarySec(countS);
  dispBinaryMin(countM);
  dispBinaryHr(countH);

  delay(1000);   // 1000 Millisekunden = ca. 1 Sekunde Verzögerung
  //Aenderung für schnell oder langsam laufende Uhr hier, in Millisekunden.
}

// ----- Unterprogramm ---------------------------------------------------

void dispBinarySec(byte nSec)
{
  for (byte i = 0; i < nBitsSec; i++) {
    digitalWrite(ledPinsSec[i], nSec & 1);
    nSec /= 2;
  }
}

void dispBinaryMin(byte nMin)
{
  for (byte i = 0; i < nBitsMin; i++) {
    digitalWrite(ledPinsMin[i], nMin & 1);
    nMin /= 2;
  }
}

void dispBinaryHr(byte nHr)
{
  for (byte i = 0; i < nBitsHr; i++) {
    digitalWrite(ledPinsHr[i], nHr & 1);
    nHr /= 2;
  }
}

RAW code

Schritt 5: Inbetriebnahme

Kontrolliere alle Verbindungen

Lade das Programm in den NANO

Versorge die Binary Clock mit Spannung

Teste die Binary Clock

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