Digitaaliset kellot Hamsackiin - elektroniikkarakentelua

HAMSACK KELLO

Olin päättänyt että hamsackiin pitää saada digitaaliset kellot näyttämään Suomen aikaa ja UTC aikaa. Joitain irrallisia pikkukelloja minulla olikin, mutta ne ei olleet itsevalaisevia eivätkä muutenkaan sitä mitä halusin. Ajatuksena oli yhdistää kellojen tarve ja elektroniikkarakentelu, jossa olen vielä alkutekijöissä.

ebay:stä löytää vaikka mitä. Sieltä löysin rakennussarjan jossa kello rakennetaan läpinäkyvään akryylikoteloon ja värivaihtoehtona tilatessa ledeille on valkoinen, punainen, sininen ja vihreä. Päädyin valitsemaan valkoiset ledit molempiin kelloihin. Kelloissa on myös lämpötila-anturi sekä valovastus, eli kello näyttää myös lämpötilan ja himmentää ledien valoa silloin kun ympärillä hämärtyy.

Kellot saapuivat hieman yli viikossa. Kaksi pakettia joissa kummassakin oli tällainen setti tavaraa

Postipaketin sisältö - hamsack kello vielä osina

Komponentit olivat omassa pienessä pussissaan ja vain vastukset oli nätisti yhdessä ja merkitty niiden arvo reunan teippiin. Varmistaakseni mikä mikin komponentti todellisuudessa on, oli aiempi 11 dollarin kiina-ostokseni todella suurena apuna. Tämä testeri tosin on vain suuntaa antava, jonka huomasin myöhemmässä projektissani kun varmistin 10 ohmin vastusta ja tämä testeri näyttä 6,5 ohmia vastuksen arvoksi ja labrayleismittarini antoi 9,996. Tämä kellon komponentit erottuivat paremmin. Mutta heittoa näissä komponenteissa oli - luultavasti normaalirajoissa kuitenkin. Komponentteja oli mukavasti aina yksi tai kaksi ylimääräistä - ei ihan kaikkien osalta, mutta vastuksissa ja konkissa oli muutama ylimääräinen.

Komponenttitesteri on korvaamaton apu - vaikka olisi suuntaa antava

Minulla ei ole elektroniikkarakentelusta kovin paljoa kokemusta - elämän mittainen alkeiden opiskelu kerta toisensa jälkeen, muttei kovin paljoa juottamista. Se juottaminen on tähän asti tapahtunut markettikolveilla ja ero on suuri kun investoi hyvään juotinasemaan. Hintakin on tosin sitten yli kymmenkertainen, mutta työskentelymukavuus ja työn jälki on ihan toista. Juotin lämpenee 25 sekunnissa 450 asteiseksi ja pitää lämmön tasaisena. Juottimessa on lisäksi hyvin pehmeä johto, jolloin johto ei häiritse eikä vedä johonkin suuntaan, kuten jäykemmän johdon kanssa tapahtuu. Lisäksi juottimessa on useampi pää erilaisiin tarpeisiin - leveämpi ja paksumpi kaapeleiden juottamiseen, ohuempi ja suipompi jalallisille komponenteille ja todella ohut satunnaisten pintaliitoskomponenttien juottamistarpeisiin. Ja ison merkin juotinasemaan löytyy hyvin varaosia myöhemminkin.

'ladoin' komponentteja vähän kerrallaan, juotin ne ja katkoin ylimääräiset pois

Etenin vähän kerrallaan. Laitoin ensin matalat komponentit, juotin ne ja katkoin ylimääräiset jalkojen osuudet pois. Olin yllättynyt siitä että juotuoksista tuli kohtuu hyvän näköisiä. Olen tottunut näkemään omissa juotoksissani uudenvuoden karhean tinan näköistä kylmäjuotosta. Nyt juotokset olivat aika kiiltäviä, kuten onnistuneen juotoksen tulisikin näyttää.

Ensimmäisinä matalina komponentteina juotin vastukset

Kellon tuli ominaisuutena myös hämärävalaistus ja lämpötilan mittaus. Kuvassa keskellä yläreunassa ovat molemmat komponentit näkyvissä. Pyöreä valkoinen jossa kiemurteleva lankaosuus keskellä on valovastus, jonka vastusarvo muuttuu ympäröivän valon määrän mukaisesti. Tällä voidaan ohjata led numeroiden kirkkautta ympäristön kirkkauden mukaan. piirilevyn yläpuolelle menevä komponentti on lämpötila-anturi, joka toimii samalla periaatteella kuin valovastus, mutta tässä tapauksessa vastusarvoa muuttaa ympäröivä lämpötila. Sen avulla saadaan mitattua ympäröivä lämpötila. Tässä versiossa vastus jää kellon yhteyteen jolloin sillä mitataan huoneen lämpötilaa. Toiseen kelloon laitoin tämän samaisen lämpöanturin kahden hyvin ohuen ja noin puolentoista metrin mittaisten johtojen päähän ja suojasin anturin kutistesukalla (kuminen putkilo joka kutistuu kun sitä kuumentaa esim. hiustenkuvaajalla). Näin tämän johtojen päässä olevan suojatun anturin voi laittaa ikkunan välistä ulos, jolloin hamsackiin saa tiedon myös ulkolämpötilasta.

Valo- ja lämpötila-anturit(vastukset) keskellä ylhäällä

Kellon kotelo on läpinäkyvä ja kiinnitetään muutamilla ruuveilla ja muttereilla. Kotelon kasaaminen vei ensimmäisellä kerralla hyvin aikaa sillä kotelo oli kuin rubikin kuutio ja mutterit lipesivät niiden paikoiltaan kerta toisensa jälkeen pois ennenkuin osuin ruuvilla siihen. Onneksi mukana tuli pari ylimääräistä ruuvia ja mutteria, sillä nuo erittäin pienet mutterit pomppivat muutaman kerran pöydältä lattialle. Ja vaikka kuulin suunnilleen mihin mutteri putosi, en ikinä löytänyt sitä enää. Ja tämä tapahtui kahdelle mutterille lähes peräjälkeen :)

Kello asennettiin lopuksi läpinäkyvään akryylikoteloon

Kello näyttää 24h muotoisen ajan, jenkkiversion päiväyksestä - eli kuukausinumero ensin ja päivä sen jälkeen, lämpötilan ja outoa kyllä, viikonpäivän järjestysnumeron (eli 1-7). Hyödyllisempi tuota järjestysnumeroa olisi vaikka viikkonumero. Lisäksi kelloon saa hälytyksen (herätyksen) sekä myös tunti tiu'un eli kello piippaa tasatunnein. Ja tuon tasatuntipiippauksen voi määrittää vain tietyille vuorokauden tunneille, jotta se ei piipittele öisin. En kaipaa kellolta mitään ääniä, joten poistin ne käytöstä samantien.

Kellonaika 24h muodossa

Päivämäärä jenkkimuodossa - eli kuukausi ensin ja sitten päivämäärä

Viikonpäivän järjestysnumero - joka on aika turha ominaisuus

Lämpötilanäyttö - pienessä hamsackissä laitteet lämmittää :)

Hamsack kellot pelipaikoilla Suomen (kesä)aika ja UTC aika

Rakensin kellot peräkkäisinä päivinä ja toinen kello meni varmaan tuplasti nopeammin. Kellot ottavat virran USB-johdolla ja niissä on paikka pienelle lithium nappiparistolle joka pitää ajan sähkökatkojen yli, mutta tuo paristo ei tullut kellojen mukana. Kahdelle kellolle USB johdon tuominen on oma haasteensa ja taidankin tilata kelloille oman laturin jossa 2 USB-paikkaa sekä riittävän pitkät USB kaapelit. Kellojen kasaus oli rohkaiseva kokemus.

Tässä video rakentamisesta

Näissä kelloissa ei komponenttien määrä vielä päätä huimaa, verrattuna moneen muuhun rakennussarjaan verrattuna. Ohjeet eivät ole kovinkaan paljon selittävät, vaan käytännössä mukana tulee yksi A4 jossa on kuva komponenttien asettelusta ja 'schema'-kuva. Ja suurin osa tekstiä paperissa kuvaa lähinnä kellon käyttöä sitten kun sen on saanut toimimaan. Kuvasta pystyy päättelemään kyllä miten päin komponentit tulee asettaa (koskee IC-piiriä, 'summeria' ja transistoreja. Vastuksilla ei ole väliä miten päin ne asettaa, mutta esim. transistorin tulee olla oikein päin ja kuvassa onkin näytetty kumpaan suuntaan kaareva puoli transistorissa tulee olla. Piirien kannoissa (johon IC-piiri kiinnitetään painamalla) myös kolo toisessa päässä kertoo suunnan (samoin IC-piireissä itsessään sama juttu). Kun nämä tietää niin sitten kuvan lukeminen helpottuu. Komponentit tulevat sille puolelle jossa niiden piirrokset ovat piirilevyllä. Ja niiden jalat pilkistävät sitten toiselta puolelta jonne ne saa juotettua.

Jatkokehityksenä olisi ottaa aika GPS-vastaanottimesta ja säätää kelloin aikaa koko ajan sen mukaan. Mutta se on sitten erillinen tuleva projekti. GPS-komponentit ovat jo matkalla, mutta tähän kelloon sitä ominaisuutta ei ehkä saa tuotua, koska se vaatii sen että kelloon voi ohjelmallisesti vaikuttaa ja nämä kellossa olevat IC-piirit taitavat olla 'kovakoodattuja' ja käytännössä kellossa pitäisi tällöin uusia kaikki muu paitsi led-numeronäytöt.