7 segmenten klok met ESP12

Het begon allemaal als een idee, zoals elk project begint. Al vanaf het begin dat ik in de elektronica zit wil ik een klok. In de loop der tijd heb ik inmiddels meerdere klokken gemaakt een klok waarbij het kloksignaal gegenereerd wordt uit een 4 MHz crystal en een klok op basis van het DCF77 signaal vanuit duitsland. Echter hadden beide klokken zo hun eigen problemen.

De eerste klok die ik gemaakt heb op basis van het 4 MHz crystal, had het probleem dat deze klok op 1 dag, 1 minuut te snel liep. Aangezien het een van internet geplukt projectje was en ik zelf nog niet ervaren genoeg was om zelf de software te veranderen, is deze klok uiteindelijk in de bak beland met ongebruikte projecten. De tweede klok was een klok op basis van de het DCF77 signaal in combinatie met een pic microcontroller. ondanks dat deze klok perfect op tijd liep moest de antenne voor het DCF77 signaal wel in de juiste positie gemonteerd zijn om het signaal te kunnen oppikken. Waardoor deze klok ook in de ongebruikte projecten bak belande.

De ESP klok print

Toch bleef de vraag om een onderhoudsvrije klok branden, na enkele jaren ben ik vervolgens in aanraking gekomen met de ESP familie. En dit was een succes. Het schema is op gebouwd rond een ESP 12F module, deze module stuurt een SPI signaal naar een 74595 (serieel parallel converter). In principe kan gelijk op de 74595 een 7 segmenten display aangesloten worden, aangezien ik gebruik maak van 5″ modules is dit niet mogelijk en dus is er een ULN2803 geplaatst om de stroom en spanning aan te kunnen. Om het ontwerp zo goedkoop mogelijk te houden heeft elk 7 segmenten zijn eigen printplaat, hierdoor blijven de printplaten relatief klein en daardoor de kosten ook. Ondanks dat elk 7 segments module zijn eigen print heeft zijn al deze printen hetzelfde, het aantal te plaatsen componenten varieert alleen per printplaat. Doordat elke printplaat hetzelfde is drukt dit ook de kosten omdat er toch minimaal 5 printplaten afgenomen dienen te worden.

Verder bezit de klok over een LDR om zo de 7 segment modules te dimmen en over 2 kleine smd tact-schakelaars om de ESP in flash-modus te krijgen.

De printen worden met elkaar verbonden door middel van headers. Voor de dubbele punt is er een afbreek print in het ontwerp opgenomen. Dit stuk afbreek print dient afgebroken te worden wanneer er geen ruimte tussen de 7 segment modules gewenst is, wanneer gewenst is het ook mogelijk om op dit afbreekstuk ook 10mm LEDs te solderen die afzonder aangestuurd kunnen worden vanuit de ESP.

De ESP klok software

De software voor de ESP klok is geschreven in Arduino. De software is op dit moment niet de meest slimste software maar de klok functioneert mocht er iemand zijn die zich graag in de software wil verdiepen en verbeteren dan mag dit altijd. U kunt zich altijd melden via het contact formulier om zo in overleg de nieuwe software te publiceren.

Mocht u meer of minder digits achter elkaar willen zetten dan dient u hier de software wel op aan te passen.

Printplaat Assemblage

Voor het correct functioneren van de klok dient er bij assembleren van de print opgelet te worden!!!

Op de meest Linkse print dienen alle componenten gemonteerd te worden.

Bij het afbreken van de het afbreekstuk zorg dat u het afbreekstuk naar beneden afbreekt, dit voorkomt dat u spoortjes van de printplaat mee trekt.

De 7 segmenten dienen op female-headers geplaatst te worden echter zitten de pinnen van de modules 5,08mm uit elkaar. Dit probleem is eenvoudig op te lossen door 9 pins female-headers te gebruiken en de ongebruikte pinnetjes af te knippen of te verwijderen uit het plastic.

Bill Of Material

In onderstaande tabel staan de componenten die benodigd zijn voor de eerste digit. De componenten met de * dienen op elke print geplaatst te worden.