An einem der letzten Wochenenden habe ich mit zwei Bekannten ein Wortuhr-Bau-Wochenende gemacht. Dabei sind an zwei Tagen 3 Wortuhren entstanden. Nach dem Bestücken der Platinen, dem Erstellen der LED-Matrix und der Verkabelung sollte der Sketch auf den Mikrocontroller geladen werden.

Bei dem Versuch wehrte sich die Arduino IDE allerdings den Sketch auf den Mikrocontroller zu spielen. Grund dafür war ein fehlender Bootloader. Da hatte ich bei der Bestellung der Platinen und der Bauteile wohl das entsprechende Häkchen für einen bereits vorprogrammierten Atmel vergessen.

Warum ein Bootloader?

Der Bootloader auf dem Atmel AVR wird benötigt um den Arduino mittels serieller Schnittstelle einfach mit Programmen (Sketch) z.B. mit der Arduino IDE programmieren zu können. Hierbei übernimmt der Bootloader zwei Dinge:

1. Der Bootloader versucht beim Start festzustellen, ob ein neuer Sketch vom PC auf den Mikrocontroller geladen werden soll. Ist das der Fall, wird das Programm vom PC auf den Mikrocontroller geladen. Daher wird der Mikrocontroller beim Versuch neuen Code hoch zu laden, vorher immer durch die Arduino IDE resetet.
2. Wenn nicht mittels PC versucht wird ein Sketch auf den Mikrocontroller zu laden, wird der der bereits installierte Code ausgeführt.

Eine Möglichkeit um den Bootloader auf den Atmel zu laden, ist einen anderen Arduino als Programmer zu nutzen. Da ich noch einen Arduino Nano hier rumliegen hatte, musste der dafür herhalten.

Einen Arduino Nano als AVR ISP (In-System Programmer)

Folgende Schritte sind zu befolgen um den Bootloader auf einen Atmel AVR zu spielen:

1. ArduinoISP-Sketch auf Arduino laden

In der Arduino IDE das Beispiel „ArduinoISP“ öffnen. Eine aktuelle Version ist auch auf GitHub zu finden.

Den Arduino Nano mittels USB an den Rechner anschliessen und ggf. unter „Werkzeuge->Port“ den entsprechenden Port einstellen. Den geladenen Sketch anschließend mit der „Pfeiltaste“ auf den Arduino Nano laden.

Den Arduino Nano wieder vom Rechner trennen.

2. Arduino Nano mit dem Mikrocontroller verbinden auf den der Bootloader aufgespielt werden soll

Auf dem Arduino Nano müssen die Pins 10 (SS/RST), Pin 11 (MOSI), Pin 12 (MISO), Pin 13 (SCK), GND und VTG (5V) mit den entsprechenden ISP-Pins der Platine, auf die der Bootloader gebrannt werden soll, verbunden werden.

3. Den Bootloader aufspielen

Der PC kann nun wieder mittels USB mit dem Arduino Nano verbunden werden. Durch die Verbindung des Arduino Nano und dem Ziel-Mikrocontroller (was in meinem Fall die Platine für eine Wortuhr ist), sollten nun jeweils die Power LEDs leuchten.

Jetzt in der Arduino IDE unter „Werkzeuge->Platine“ das Board auswählen auf den der Bootloader gebrannt werden soll. Im Fall der Platine für die Wortuhr ist das ein „ARDUINO Duemilanove or Diecimila“

Dann unter „Werkzeuge->Programmer“ den Eintrag „Arduino as ISP“ auswählen.

Im letzten Schritt den Bootloader mit Klick auf „Werkzeuge->Bootloader brennen“ auf den Ziel-Atmel übertragen.

Im Ergebnis sollte in der Arduino IDE die folgende oder eine ähnliche Ausgabe mit dem Erfolg der Installation des Bootloaders zu sehen sein.

Während des Brennvorganges blinken die LEDs auf den Arduino Nano. Bei mir brauchte es, warum auch immer, ab und an einen zweiten Klick auf „Bootloader brennen„.

Die detailierte Ausgabe beim Hochladen des Bootloaders oder auch eines Sketches kann übrigens unter „Datei->Voreinstellungen“ eingestellt werden.

Viel Spaß beim Bootloader-Brennen!

Gruß

Chris

Download Wortuhr ScreenSaver (v1.1)

Gruß
Chris

Das BBRTCAD ist schnell aufgebaut. Wirklich etwas fisselig ist der Anschluss des Elkos und der Anschlusskabel an den LED-Stripe. Das ist aber etwas abhängig von der Größe der Anschluss-Pads des LED-Stripes die bei mir ziemlich winzig waren. Ich habe dann noch, anders wie in der Anleitung, nur einen Elko benutzt und den Stripe zu einem geschlossenen Ring zusammen gelötet. Das funktioniert auch tadellos anstelle der Nutzung von zwei Elkos wie in Christian´s Anleitung beschrieben. Der LED-Stripe und die Steuerplatine wurden dann auf einer rund ausgefräßten Leimholzplatte (~15mm Stärke) mit den entsprechenden Ausfräsungen für die Elektronik montiert. Nett ist, das der LED-Stripe mit doppelseitigem Klebeband daher kommt, was das Montieren des Stripes sehr einfach macht.

Die sichtbare Platte ist eine schwarze Acrylplatte von Evonik. Diese ist einigermaßen streuend und schön schwarz wo sie auf der Holplatte aufliegt. Befestigt ist die Acrylplatte mit doppelseitigem Klebeband. Das hält bombenfest und ich hatte echte Schwierigkeiten es nochmal ab zu bekommen weil ich die Platte im ersten Versuch etwas verdreht aufgesetzt hatte. Da ich vor dem Aufkleben leider keine Fotos gemacht hatte, gibt es daher auch keine weiteren Bilder vom Innenleben der Grundplatte.

In der Firmware habe ich alle der 60 Leds die aktuell nicht für die Anzeige von Stunde (blau), Minute (grün) und Sekunde (rot) benötigt werden, auf „Dauer an“ (weiß)  gesetzt. Das gibt einen schönen Korona-Effekt. Daher auch „Eclipse Uhr“. Dieser Effekt könnte allerdings noch etwas diffuser sein. Ich habe aktuell nur keinen weißen durchlässigen Schaumstoff zur Hand mit dem man das erreichen könnte. Sobald ich was passenden gefunden habe wird ein Bild nachgereicht.

Die fertige Uhr schaut dann im Dunkeln fotografiert so aus:

Gruß

Chris

Der alte Prototyp mit dem klassischen Drei-Platinen-Aufbau und Ribba-Rahmen bekommt die ursprüngliche Glasplatte mit der schwarzen Folie und ziert jetzt unser Büro.

[See image gallery at www.bubuxblog.de]

Das Ganze wurde in 2mm Blech geschnitten. Um das Rosten zu beschleunigen, kam eine besondere Tinktur von unserem Freund Jochen zum Einsatz. Nach drei Wochen habe ich beschlossen, das genug gerostet ist (obwohl auf anraten von Jochen mehrere Wochen nötig sind) weil ich es nicht mehr abwarten konnte :-). Damit es im Wohnzimmer nicht fröhlich weiter rostet, habe ich dem Blech noch eine Lackierung mit mattem Klarlack verpaßt.

Das Ergebnis der Frontplatte ist m.E. sehr schön geworden…

Hier noch ein äteres Bild der Frontplatte im IKEA-Rahmen. Zwischenzeitlich nutze ich die Front an einer rahmenlosen Variante der Uhr.

Die DXF-Datei der Frontplatte (leider nicht mehr) hier zum Download!

Viele Grüße, Chris