Uhr Gold & Silber

Wir entwerfen und konstruieren eine Uhr, die der Hochschule dienlich ist. Durch schlichtes Design wollten wir den Fokus auf die Funktion richten. Deshalb entschieden wir uns für den Entwurf einer Wanduhr, welche sich an einer klassischen Fabrikuhr orientiert. Die Zusatzfunktionalitäten bestehen darin, dass zum einen die Raumbelegung des Forum Gold & Silber abzulesen ist. Des weiteren ist ein Luftqualitätssensor implementiert, der bei Überschreitung eines bestimmten Schwellenwertes Alarm schlägt.

Zu Beginn des Semesters nutzten wir diverse Design Methoden, sowie weitere Recherchen um Ideen für die Konzeption unserer Uhr zu sammeln. Zur Gewährleistung einer sicheren Durchführung planten wir im Voraus alle Elektronikkomponenten, sowie weitere Materialien für die Uhr und einen Schaltplan zur Verdeutlichung. 

Die Uhr soll die iKalender Daten der Raumbelegung des Forums Gold&Silber abgreifen. Diese sollen in Form eines illuminierten LED Rings angezeigt werden. Belegte Stunden sollen durch einen beleuchteten Abschnitt angezeigt werden, freie Stunden mit gelöschtem Licht. 

Der LED Stripe soll über einen RaspBerry Pi und 74AHCT125 Leitungstreiber angesteuert werden.

Eine weitere Zusatzfunktion unserer Uhr wird durch die Messung der aktuellen Luftqualität gegeben. Dies ermöglicht der "Grove Air Quality Sensor". Er misst diverse Stoffe in der Luft und gibt darüber einen analogen Wert aus. Wird ein festgelegter Schwellwert überschritten fängt der gesamte LED Ring an Rot zu blinken. 

Orientiert vom Design einer klassischen Fabrikuhr wurde das Zifferblatt aus einer gebürsteten Aluminiumplatte ausgesägt. Dieses wird umrandet von einem mattierten Milchacrylglasring, hinter welchem der APA102 angebracht wird. 

Die Farbe des Lichts wurde in einem Goldton gewählt, so dass es zusammen mit dem silbernen Zifferblatt zu dem Erscheinungsbild des Forum Gold&Silber passt. 

Innerhalb des Aluminiumzylinders befinden sich die Elektronikkomponenten. Die Uhrzeit wird über ein Funkuhrwerk angezeigt, sie bezieht ihr Signal über das DCF-77 Signal. 

Auf einem RaspBerry Pi läuft das Hauptprogramm unserer Uhr. Des weiteren sind die restlichen Komponenten an ihm angeschlossen. 

Für die Programmiersprache Python gibt es bereits Bibliotheken zur Ansteuerung des APA102, sowie zur Verarbeitung von iKalender Daten. Wir nutzten folgende Softwarepakete: 

- hooloovoo zur Ansteuerung des APA102

- ical zum Parsen von iCalendar Daten. 

Das Skript zum Alarm bei schlechter Luftqualität wird einem vorgegebenen Intervall über einen Cronjob ausgeführt.