- Czarna tarcza zegara o średnicy 200 mm z 60 diodami LED RGB, które świecą w różnych kolorach, odpowiadających wskazaniom godzin, minut i sekund
- 6 różnych schematów kolorów do wyboru
- Opcjonalna funkcja wskaźnika podsekundowego
- Regulowane, automatyczne ściemnianie z wykorzystaniem modulacji PWM oraz fotorezystora (LDR) do pomiaru natężenia oświetlenia otoczenia
- Dwie opcjonalne jednokolorowe diody LED (w dowolnych kolorach) do wskazywania pory dnia (AM lub PM)
- Źródło czasu: moduł GPS lub serwery NTP dostępne przez Internet za pośrednictwem sieci Wi-Fi
- Dokładność: zazwyczaj do jednej sekundy
- Strefa czasowa: od GMT−14 godzin do GMT+14 godzin, w odstępach co 15 minut
- Przełączanie na czas letni: ręczne przesunięcie o jedną godzinę
- Zasilanie: 5...12 V DC przy poborze prądu około 50 mA, z zasilacza sieciowego lub USB
- Opcje prędkości transmisji źródła czasu: 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 bodów
Zegar LED RGB jest prosty w budowie, a jednocześnie bardzo efektowny. Poza diodami LED zawiera bardzo niewiele elementów.
Pomysł na ten zegar zrodził się w mojej głowie, gdy przypomniałem sobie nieco podobny zegar „Mesmeriser” firmy Grantronics, który ukazał się w czerwcowym numerze Silicon Chip z 2005 roku i był wówczas dostępny jako zestaw firmy Jaycar. Wiedziałem, że zastosowano w nim jednokolorowe diody LED, ale pomyślałem, że o wiele ładniej byłoby wykonać mój zegar z wielokolorowymi diodami LED RGB.
Jest to zegar hybrydowy, łączący technikę cyfrową i analogową. Pomiar czasu i sterowanie wyświetlaniem są realizowane cyfrowo, ale sposób wskazywania czasu naśladuje zegar analogowy. Zamiast dwóch lub trzech fizycznych wskazówek obracających się wokół środka tarczy i wskazujących cyfry, na jej obwodzie rozmieszczonych jest 60 diod LED. Świecą one w miejscach, na które wskazywałyby wskazówki zegara analogowego.
W prawdziwym zegarze analogowym do rozróżnienia wskazówek godzinowej, minutowej i sekundowej stosuje się wskazówki różnej długości. Natomiast w tym zegarze diody LED świecą w różnych kolorach. Jeśli wskazówki „nakładają się” na siebie, barwa światła jest mieszaniną obu kolorów! Na przykład, jeśli wskazówka godzinowa jest czerwona, a minutowa zielona, to gdy wskazują tę samą liczbę, dioda LED świeci na żółto (co wynika z połączenia światła czerwonego i zielonego).
Co ciekawe, jeśli znasz ten zegar, zauważysz, że wpadłem na podobne pomysły jak jego projektanci, a jednym z głównych było dodanie opcjonalnego „wskaźnika”, który raz na sekundę okrąża tarczę zegara. Jest to bardzo efektowny element, który dodatkowo sygnalizuje upływ każdej sekundy.
Chociaż jest to rozwiązanie podobne do zastosowanego w zegarze Mesmeriser, mój wskaźnik działa nieco inaczej. Film przedstawiający zegar, gdy funkcja ta jest włączona, można obejrzeć pod adresem siliconchip.au/Videos/RGB+Clock
Jeśli nie podoba się ten efekt lub nie chcesz go oglądać, możesz go łatwo wyłączyć jednym naciśnięciem przycisku.
Jedną z głównych różnic w stosunku do zegara Mesmeriser jest stopień złożoności. Chciałem, aby ten zegar był jak najprostszy (zgodnie z zasadą KISS – keep it simple, stupid, czyli „nie komplikuj, wybieraj najprostsze rozwiązanie”). Poza diodami LED jest tu więc tylko jeden mikrokontroler, 20 rezystorów i kilka innych drobiazgów. Wcześniejszy projekt miał znacznie więcej elementów, a jego wykonanie wymagałoby sporo pracy.
Powiedziałbym, że ten zegar jest elegancki w swojej prostocie.
Chciałem też, żeby części były stosunkowo tanie, tak aby można było przygotować niedrogi zestaw do samodzielnego montażu. Rozważałem użycie diod LED RGB typu SMD, ale diody LED 5 mm do montażu przewlekanego, które ostatecznie zastosowałem, sprawdzają się znakomicie i przy zakupie w większych ilościach są dość tanie. Jedynym drogim elementem jest płytka drukowana, ponieważ ma dość dużą średnicę – 200 mm. Z drugiej strony zegar ścienny o znacznie mniejszych rozmiarach raczej nie byłby zbyt atrakcyjny.
Myślę, że zasada KISS sprawdziła się całkiem nieźle, ponieważ ten projekt jest znacznie łatwiejszy do wykonania niż projekt „Mesmeriser” sprzed prawie 20 lat. Ten ostatni również miał wyświetlacz cyfrowy, ale uznałem, że większość osób wolałaby albo odczyt cyfrowy, albo analogowy, a nie oba naraz. Jedynym ustępstwem na rzecz zegarów cyfrowych było dodanie opcjonalnych diod LED wskazujących AM/PM, aby czas był jednoznaczny.
Chociaż uważam, że ten zegar jest ładniejszy od modelu „Mesmeriser”, zestaw kosztuje mniej niż połowę jego ceny (a uwzględniając 20-letnią inflację – nawet jeszcze mniej). Jest też nieco większy od „Mesmerisera”, a umieszczone przy krawędzi diody LED sprawiają wrażenie, że wyświetlacz jest jeszcze większy.
Nie wydawało mi się realne zasilanie z baterii zegara wykorzystującego diody LED do wyświetlania czasu, dlatego jest on po prostu zasilany napięciem stałym od 5 V do 12 V (najlepiej w zakresie 6...9 V). Może to być zasilacz sieciowy lub zasilacz USB. Najprostszym sposobem podłączenia jest poprowadzenie cienkiego, dwużyłowego przewodu o przekroju w kształcie ósemki, zwisającego od spodu zegara do najbliższego gniazda zasilania.
Jeśli naprawdę chcesz zasilać urządzenie z baterii, to przy średnim poborze prądu przez nasz prototyp wynoszącym około 25 mA cztery baterie AA powinny wystarczyć na około pięć dni pracy. Dlatego warto używać akumulatorów o dużej pojemności (na przykład NiMH), aby uniknąć wydawania fortuny na baterie alkaliczne.
Jeśli chodzi o odmierzanie czasu, zadanie to powierzyłem wybranemu modułowi GPS lub modułowi Wi-Fi, który pobiera informacje o czasie z serwera NTP przez Internet za pośrednictwem sieci Wi-Fi. Dzięki temu zegar jest niezwykle dokładny, bez narastającego błędu odmierzania czasu, a jednocześnie pozwala zachować prostotę układu.
Zegar został zaprojektowany do zawieszenia na ścianie w postaci nieosłoniętej płytki drukowanej. Może się nieco zakurzyć, ale zegarów zazwyczaj nie dotyka się zbyt często, więc obudowa nie jest bezwzględnie konieczna. Jeśli jednak chcesz umieścić go w obudowie, prawdopodobnie znajdziesz odpowiednią. Najprostszym rozwiązaniem będzie prawdopodobnie zakup niedrogiego zegara w plastikowej obudowie o odpowiednich wymiarach, wyjęcie z niego mechanizmu i zamontowanie tej płytki drukowanej. Najpierw upewnij się tylko, że wszystko się zmieści!