Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Analog Voltmeter Clock


von Andreas H. (andario)


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Hallo Gemeinde,

bin vor ein paar Tagen über diese Uhr gestolpert:
http://geekologie.com/2015/11/clever-a-clock-that-looks-like-an-analog.php

Den Preis von 130$ finde ich zu stolz, deshalb würde ich die gern 
nachbauen.

Was braucht man dafür:
- Controller (zB STM32F0 - weil ich ein Discovery Board hier  rumliegen 
habe)
- 2 Analog-Instrumente (Drehspul oder Dreheisen?)
- Gehäuse (individuell)
- 2 DA Wandler


Brainstorming:
Controller sollte eine RTC haben --> Über Batterie gepuffert, STM32F0 
hätte das
DAC mit 8 Bit -> 2 Portpins
Verbesserung DCF77: Modul gibt es bei Pollin für <5 Eur --> bessere 
Genauigkeit, 1x pro 24 h Sync
Taster für ZwangsSync
Evtl. Alarm? --> Buzzer + weitere Taster

Vielleicht hättet Ihr Lust auch so eine Uhr zu basteln - Weihnachten 
steht ja vor der Tür.
Auf jeden Fall würde ich mich über Ideen und Anregungen freuen!

Grüße,
Andario

von Malefiz (Gast)


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Die Frage ist ja ob du am Voltmeter tunen kannst sonst wird 60 V noch 
interessant

von Andreas H. (andario)


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Ich dachte da an 5V, die gibt evtl. der Controller sogar her, (oder hat 
der nur 3.3V?) und man müsste halt die Instrumente aufmachen und neue 
Skalen einkleben.

Grüße,
Andario

von Marek N. (Gast)


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Viel Einfacher: PWM
Für die Minuten reichen gerade mal 7 bit Auflösung.
Für die Stunden kommt man mit 4 Bit (12h) bzw. 5 Bit (24 h) hin.
Drehspulinstrumente sind für DC geeignet und linear. Dreheisen können 
auch AC, sind aber nicht linear.

Guck mal bei Hackaday z.B.: 
https://hackaday.io/project/5581-voltmeter-clock

von Tipp (Gast)


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Andreas H. schrieb:
> Den Preis von 130$ finde ich zu stolz, deshalb würde ich die gern
> nachbauen.

Für 29,95€ gibt es bei ELV einen entsprechenden Bausatz:

http://www.elv.de/elv-dcf-uhr-mit-drehspulinstrument-anzeige-dud1-komplettbausatz.html

(ohne Instrumente)

von Andreas H. (andario)


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Tipp schrieb:
> Für 29,95€ gibt es bei ELV einen entsprechenden Bausatz:

Nicht ganz, was ich mir vorgestellt habe, aber auf jeden Fall ein 
interessanter Hinweis!


Auch der Tipp von Marek N. bzgl. PWM ist eine Überlegung wert.

Danke schonmal!

von Karl M. (Gast)


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Hallo Marek,

wie kommst Du auf 7 Bit für die Minuten ?

ich komme auf [log(60)/log(2)+1] = 6 Bit,
auch anders gerechnet gilt: 2^6 = 64 < 59 Minuten

Marek N. schrieb:
> Viel Einfacher: PWM
> Für die Minuten reichen gerade mal 7 bit Auflösung.
> Für die Stunden kommt man mit 4 Bit (12h) bzw. 5 Bit (24 h) hin.
> Drehspulinstrumente sind für DC geeignet und linear. Dreheisen können
> auch AC, sind aber nicht linear.
>
> Guck mal bei Hackaday z.B.:
> https://hackaday.io/project/5581-voltmeter-clock

von Noch einer (Gast)


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Endlich eine Uhr, bei der man nicht mit den Mikroampere geizen muss. Für 
die analogen Instrumente braucht man eh Monozellen.

>Die Frage ist ja ob du am Voltmeter tunen kannst

Skala ausdrucken und ausschneiden, aufhebeln, neuen Hintergrund hinein 
legen, abgebrochene Laschen mit Heißkleber ersetzen.

von rüdiger (Gast)


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Noch einer schrieb:
>>Die Frage ist ja ob du am Voltmeter tunen kannst
>
> Skala ausdrucken und ausschneiden, aufhebeln, neuen Hintergrund hinein
> legen, abgebrochene Laschen mit Heißkleber ersetzen.

Das hilft aber auch nichts, wenn der Vollausschlag bei 50V ist und der 
Controller mit 5V läuft.

von npn (Gast)


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rüdiger schrieb:
> Das hilft aber auch nichts, wenn der Vollausschlag bei 50V ist und der
> Controller mit 5V läuft.

Die meisten Meßwerke haben einen Meßbereich von wenigen mA oder mV. Das 
hat NICHTS mit dem Aufdruck auf der Skala zu tun. Im Gehäuse sind die 
passenden Spannungsteiler eingebaut.

von Harald W. (wilhelms)


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npn schrieb:

> Die meisten Meßwerke haben einen Meßbereich von wenigen mA oder mV.

Ich möchte sogar sagen, praktisch alle, selbst historische
Drehspulmesswerke haben einen Vollausschlag von deutlich
unter 1V, typisch 0,1V.

von Harald W. (wilhelms)


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Andreas H. schrieb:

> Nicht ganz, was ich mir vorgestellt habe,

...und was ist an der ELV-Uhr anders als an der aus deinem Link?

von Andreas H. (andario)


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Harald W. schrieb:
> Andreas H. schrieb:
>
>> Nicht ganz, was ich mir vorgestellt habe,
>
> ...und was ist an der ELV-Uhr anders als an der aus deinem Link?


Versteh mich bitte nicht falsch - die ELV Uhr ist schon ok, aber mir 
geht es ja um das "Selbermachen".
Außerdem ist da eindeutig zu wenig Mikrocontroller enthalten in dem 
Bausatz.

;-)

Grüße,
Andario

von Peter D. (peda)


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Andreas H. schrieb:
> Außerdem ist da eindeutig zu wenig Mikrocontroller enthalten in dem
> Bausatz.

Da ist definitiv ein MC drauf, der eine Quarzuhr und die DCF-Dekodierung 
realisiert.
Sowas macht heutzutage keine mehr mit einen Logikgrab.

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Marek N. schrieb:
> https://hackaday.io/project/5581-voltmeter-clock
> Hacking the voltmeter scales

Hackaday mal wieder ganz niedlich: Jetzt ist schon das Austauschen der 
Skala bei Einbauinstrumenten hacking.

von Teo D. (teoderix)


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Ausbauen, einscannen, drüber malen.
Noch einer schrieb:
> Skala ausdrucken und ausschneiden, aufhebeln, neuen Hintergrund hinein
> legen, abgebrochene Laschen mit Heißkleber ersetzen.
Die meisten Schilder sind angeschraubt oder haben Metallaschen :)


Wenn ich mal an hübsche und bezahlbare Instrumente kommen, bau ich mir 
auch son Ding :)

von Der Andere (Gast)


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Andreas H. schrieb:
> Außerdem ist da eindeutig zu wenig Mikrocontroller enthalten in dem
> Bausatz.

Man siehts:

Andreas H. schrieb:
> Controller (zB STM32F0

32 Bit Controller für ne Uhr?

von Peter II (Gast)


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Der Andere schrieb:
> 32 Bit Controller für ne Uhr?

machen doch Apple und Samsung auch nicht anders.

von Teo D. (teoderix)


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Harald W. schrieb:
> npn schrieb:
>
>> Die meisten Meßwerke haben einen Meßbereich von wenigen mA oder mV.
>
> Ich möchte sogar sagen, praktisch alle, selbst historische
> Drehspulmesswerke haben einen Vollausschlag von deutlich
> unter 1V, typisch 0,1V.

Für etwaige nachfrager/mit-leser, sollte man noch erwähnen das 
"Dreheisenmesswerke", eigentlich durchwegs als ungeeignet ansehen werden 
können.
Da is nix mit Widerstand, da sind die Spulen für das ausgelegt, was 
aufgedruckt ist!

von Peter D. (peda)


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Wenn ich mal rechne:
2 Pins Quarz 32kHz
3 Pins für 3 PWMs
1 Pin für DCF-Empfänger
= 6 IOs.
D.h. ein ATtiny25 paßt perfekt.

von Dieter W. (dds5)


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Teo D. schrieb:
> Für etwaige nachfrager/mit-leser, sollte man noch erwähnen das
> "Dreheisenmesswerke", eigentlich durchwegs als ungeeignet ansehen werden
> können.
> Da is nix mit Widerstand, da sind die Spulen für das ausgelegt, was
> aufgedruckt ist!

Zumindest bei den Amperemetern ist das so üblich.

Bei Voltmetern hat das Messwerk oft 6V Vollausschlag und einen 
entsprechenden Vorwiderstand.

von Peter D. (peda)


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Teo D. schrieb:
> Für etwaige nachfrager/mit-leser, sollte man noch erwähnen das
> "Dreheisenmesswerke", eigentlich durchwegs als ungeeignet ansehen werden
> können.

Dreheisenmesswerke sind außerdem nichtlinear, d.h. man müßte im MC eine 
inverse Kennlinie hinterlegen. Eine Tabelle mit 60 Werten ist keine 
Problem, aber man muß diese Werte ja erstmal ermitteln.
Auch haben Dreheisenmesswerke oft eine vorgeschriebene Einbaulage, der 
Eisenkern wiegt ja doch einiges.

von Won K. (Firma: Outside the Asylum) (the_sane)


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Peter D. schrieb:
> D.h. ein ATtiny25 paßt perfekt.

Die ATTINY26 gibt es bei Digikey für 1,26 den STM32F030F4 für 1,24. Da 
ist doch eindeutig welchen man nimmt ;-)

Peter D. schrieb:
> Auch haben Dreheisenmesswerke oft eine vorgeschriebene Einbaulage

Die hat jedes analoge Instrument. Für andere Montagewinkel gelten die 
angegebenen Toleranzen nicht mehr.

von Stefan F. (Gast)


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Das ist ja eine klasse Idee! Ich glaub, das baue ich mir auch nach.

von ArnoR (Gast)


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Ich weiß, jetzt gibt es gleich einen Aufschrei, aber eine 
Analog-Voltmeter-Uhr kann stilecht natürlich nur von einer reinen 
Analogschaltung gesteuert werden und keinesfalls von einer 
Digitalschaltung oder einem µC mit RTC. Und wenn man schon sowas baut, 
dann natürlich mit einer 24-Stunden-Anzeige auf dem Stunden-Instrument.

von RonRa (Gast)


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Aufschrei - wieso?
Ahnungslosigkeit ist doch allgegenwärtig.
Regt niemanden auf.

Mit analoger Elektrik auf 1/86400 genau zu sein...

von ArnoR (Gast)


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RonRa schrieb:
> Mit analoger Elektrik auf 1/86400 genau zu sein...

Niemand hat gesagt, dass es einfach wäre... Aber rein digital ist doch 
unsportlich, weil zu einfach.

Übrigens sieht man auf der verlinkten Hackaday-Seite gut, dass ein 
"Digitalo" die Sache entworfen/programmiert hat. Die Uhr müsste auf den 
Stunden- und Minuteninstrumenten natürlich die jeweiligen Zwischenstände 
fein anzeigen, also dort 6,5h auf dem Stunden-Instrument bzw. 30,5min 
auf dem Minuten-Instrument, so wie eine richtige mechanische oder auch 
Quartz-Uhr mit Analoganzeige. Dann würde zum groben Ablesen der Blick 
allein auf das Stunden-Instrument ausreichen.

von Andreas H. (andario)


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Der Andere schrieb:
> Andreas H. schrieb:
>> Außerdem ist da eindeutig zu wenig Mikrocontroller enthalten in dem
>> Bausatz.
>
> Man siehts:
>
> Andreas H. schrieb:
>> Controller (zB STM32F0
>
> 32 Bit Controller für ne Uhr?

Ich hab halt das Discovery-Board hier rumliegen ;-)
Klar ist dem Controller dann langweilig, aber ich glaub, der verkraftet 
das!

Grüße,
Andario

von michael_ (Gast)


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Won K. schrieb:
> Peter D. schrieb:
>> Auch haben Dreheisenmesswerke oft eine vorgeschriebene Einbaulage
>
> Die hat jedes analoge Instrument. Für andere Montagewinkel gelten die
> angegebenen Toleranzen nicht mehr.

Das ist aber hier wurscht. Man muß es sowieso einjustieren.
Auch die Blechstärke ist oft vorgeschrieben.

von Andreas H. (andario)


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ArnoR schrieb:
> Die Uhr müsste auf den
> Stunden- und Minuteninstrumenten natürlich die jeweiligen Zwischenstände
> fein anzeigen, also dort 6,5h auf dem Stunden-Instrument bzw. 30,5min
> auf dem Minuten-Instrument, so wie eine richtige mechanische oder auch
> Quartz-Uhr mit Analoganzeige.

Das könnte man aber auch ganz genau so realisieren! Guter Vorschlag!
Ich seh schon - langsam kommen die Ideen!

War doch eine gute Idee, das hier zu  teilen!

Weiter oben kam auch der Ruf nach "stylischen" Instrumenten - dem stimme 
ich voll und ganz zu! Ich hab vom Pollin ein russisches Instrument, 
leider habe ich damals nur eins bestellt. Das wäre jetzt ideal: 0-6V und 
sehr stylisch!
so schaut es aus (leider falscher Messbereich, das erwähnte gibt es wohl 
nicht mehr)
http://www.pollin.de/shop/dt/MDA0OTYxOTk-/Messtechnik/Messtechnik/Einbau_Instrumente/Drehspul_Einbauinstrument_0_40_V_.html

Grüße,
Andario

: Bearbeitet durch User
von Andreas H. (andario)


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Stefan U. schrieb:
> Das ist ja eine klasse Idee! Ich glaub, das baue ich mir auch nach.

Lass uns hier Ideen sammeln, und dann gemeinsam loslegen!

Andario

von Joachim B. (jar)


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Der Andere schrieb:
> 32 Bit Controller für ne Uhr?

man braucht doch mindesten einen 64-Bit Controller, sonst kommt man nur 
32 Minuten weit :-)

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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ArnoR schrieb:

> Analog-Voltmeter-Uhr kann stilecht natürlich nur von einer reinen
> Analogschaltung gesteuert werden

Uhren mit analogen Mechanismen zu bauen hat man schon vor 500 Jahren
aufgegeben. Seitdem arbeiten praktisch alle Uhren digital.

von Betrachter (Gast)


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Hier noch eine Version mit Datum dabei.

http://fakedomain.de/elektronik/messuhr/index.htm

von Matthias X. (current_user)


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Also Digital sehe ich da gar keine großen Probleme.

Wie wäre es mit Analog? Zwei Integratoren mit 60Min bzw. 12h 
Integrationszeit. Dahinter jeweils ein Komparator der bei Vollausschlag 
die Integratoren resettet.
Für jeden Zeiger bräuchte man zum stellen der Uhr noch zwei Tasten. Eine 
Taste resettet den Integrator manuell. Der andere Taster erhöht den 
Strom des Integrastors, sodass man den Zeiger innerhalb von einigen 
Sekunden auf die gewünschte Zeit vordrehen kann.

Ich wäre mal gespannt welche Genauigkeit man hinbekommt. Danach weis man 
jedenfalls was Leckströme und Temperaturkoefizienten sind;)
(Als Kompromiss könnte man ja einen RTC-IC mit Alarm Ausgang anschließen 
der um Mitternacht die Integratoren löscht)

: Bearbeitet durch User
von Thomas E. (thomase)


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Andreas H. schrieb:
> Lass uns hier Ideen sammeln, und dann gemeinsam loslegen!

Ich schlage vor, ein Digitalvoltmeter zu nehmen.

- Linear
- Einbaulage egal
- Erschütterungsresistent
- Besser ablesbar

mfg.

von Dieter W. (dds5)


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Thomas E. schrieb:
> Ich schlage vor, ein Digitalvoltmeter zu nehmen.

Ja, das wär doch mal was.

Oszilloskop-clock, Word-clock - alles Schnee von gestern, jetzt kommt 
die DVM-clock!

Mit einem 12 Bit DA-Wandler könnte man bis 4095 anzeigen, fehlt nur noch 
die Trennung zwischen Stunden und Minuten.

von Harald W. (wilhelms)


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Dieter W. schrieb:

> Mit einem 12 Bit DA-Wandler könnte man bis 4095 anzeigen,

Aha, und wann ist es vierzig Uhr fünfundneunzig?

von Der Andere (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Uhren mit analogen Mechanismen zu bauen hat man schon vor 500 Jahren
> aufgegeben. Seitdem arbeiten praktisch alle Uhren digital.

Harald hat recht, alle Uhren, auch sogenannte 'analoge' arbeiten mit 
"Tick Tack" und damit eigentlich digital, der Rest sind Teiler.
Als analoge Uhr würde mir eigentlich nur die Sanduhr einfallen (selbst 
die nicht wirklich) oder die "Stundenkerze"
:-)

von Harald W. (wilhelms)


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Der Andere schrieb:
>
> Als analoge Uhr würde mir eigentlich nur die Sanduhr einfallen (selbst
> die nicht wirklich) oder die "Stundenkerze"

https://de.wikipedia.org/wiki/Wasseruhr

von Teo D. (teoderix)


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Ich würd ja mal sagen "gug mal nach oben" aber das bringt Heut wohl nix 
:(
Sonnenuhr

von Der Andere (Gast)


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Harald W. schrieb:
> https://de.wikipedia.org/wiki/Wasseruhr
Danke für den Link.
Wow, richtig aufwändig, siehe: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Hydrochronometer

Aber eine nette Idee ist die Analogmesswerk-Uhr trotzdem :-)

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

Digital-Voltmeter als Clock ist eine gute Idee, dieses hier zum Beispiel 
würde sich anbieten:
http://www.ebay.de/itm/Digitalmultimeter-DM-2010-vom-VEB-WF-Berlin-RFT-/252191183725?hash=item3ab7c4136d:g:n30AAOSw7FRWW0fT

Gruß aus Berlin
Michael

von Mark W. (kram) Benutzerseite


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michael_ schrieb:
> Won K. schrieb:
>> Peter D. schrieb:
>>> Auch haben Dreheisenmesswerke oft eine vorgeschriebene Einbaulage
>>
>> Die hat jedes analoge Instrument. Für andere Montagewinkel gelten die
>> angegebenen Toleranzen nicht mehr.
>
> Das ist aber hier wurscht. Man muß es sowieso einjustieren.
> Auch die Blechstärke ist oft vorgeschrieben.

Man kann ja auch noch die Abweichung, die durch die Aenderung der Lage 
entsteht, ermitteln und mittels 3-Achsen IMU Sensor ausgleichen. :-)

von Peter D. (peda)


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Man nehme die 3 Meßwerke, baue sie möglichst weit hinten in ein Gehäuse 
ein. Davor eine Webcam, deren Bild dann vorne auf dem TFT ausgegeben 
wird.
Und dann noch einen Eye-Tracker, der die Webcam je nach 
Betrachtungswinkel verschiebt.

von Route_66 H. (route_66)


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Hallo!
Eine Projektionsuhr mit Spiegelgalvanometer.

von Klaus (Gast)


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Man könnte auch eine 360°-Skala nehmen und die zwei bzw. drei Zeiger 
zentral befestigen und immer rundherum drehen.

von Der Andere (Gast)


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Klaus schrieb:
> Man könnte auch eine 360°-Skala nehmen und die zwei bzw. drei Zeiger
> zentral befestigen und immer rundherum drehen.

Mit der Idee gehe ich jetzt gut gelaunt heim :-)

von Teo D. (teoderix)


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Klaus schrieb:
> Man könnte auch eine 360°-Skala nehmen und die zwei bzw. drei Zeiger
> zentral befestigen und immer rundherum drehen.

Ne ne, das wird sich nicht durchsetzen.
Da wird's einem doch schwindelig, beim ablesen :)

von Harald W. (wilhelms)


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Klaus schrieb:

> Man könnte auch eine 360°-Skala nehmen und die zwei bzw. drei Zeiger
> zentral befestigen und immer rundherum drehen.

Hmm, irgendwo habe ich sowas doch schon mal gesehen...

von Stefan F. (Gast)


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Es gibt eine Armbanduhr mit nur einem Zeiger der im Kreis läuft (24 
Stunden = eine Runde).

https://www.botta-design.de/de/einzeigeruhr-uno-24.html

Ist leider sehr teuer.

von Joachim B. (jar)


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Stefan U. schrieb:
> Es gibt eine Armbanduhr mit nur einem Zeiger der im Kreis läuft (24
> Stunden = eine Runde).

sowas habe ich günstiger

cromacron:
http://www.prismo.ch/chromachron/images/chromachron.jpeg

ist meine Urlaubsuhr wo es nicht auf die Minute ankommt nur morgens 
abends oder mittag :-)

achne sind ja nur 12 Stunden, ok dafür günstiger vermute ich.

: Bearbeitet durch User
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