Neben der Softwareentwicklung ist der zweite Teil die Entwicklung der Hardware. Die Komponenten haben wir dabei bereits einzeln beschrieben, jedoch noch nicht, wie diese zusammengefügt werden. Die Elemente der Wetteranzeige bestehen quasi aus einem langen LED-Streifen der in viele Teile zerlegt wurde. Auf diese Weise ist dieser, wie in der Softwareentwicklung beschrieben, als ein LED-Streifen ansteuerbar, obwohl die LEDs beliebig weit auseinander liegen können.
Hier ist der größte Aufwand, das verlöten der Verbindungskabel auf den einzelnen LEDs, die aus dem LED-Streifen geschnitten werden. Da ich besonders eng aneinander liegende LEDs benutze, sind die Lötfelder dementsprechend eng und es erfordert einiges an Geduld und Fingerspitzengefühl, die Kabel dort zu verlöten. Um die entsprechenden Längen der Kabel zwischen den einzelnen Elementen herauszufinden habe ich auf der Rückseite der Uhr eine Zeichnung angelegt, die genau festlegt, wie die Kabel verlaufen sollen. Ein weiterer Nachteil bei dem von mir verwendeten LED-Streifen ist, dass die Lötkontakte nur auf der Vorderseite zu finden sind. Dies hat zu Folge, dass es notwendig ist, zuerst alles zu verlöten, bevor es am Holz verklebt werden kann. Es bedarf daher wiederum äußerste Vorsicht bei diesem zweiten Schritt, damit sich keine Lötkontakte durch drehen oder ziehen am Kabel im Nachhinein lösen.
Die letzte, aber nicht unwesentliche Komponente an der smarten Wanduhr ist die Uhr selbst. Zu diesem Zweck haben wir ein einfaches Funk-Uhrwerk verwendet. Für dieses ist im Holz ebenfalls ein Loch vorgesehen, sodass dieses Uhrwerk dort direkt hindurchgesteckt und von Vorne mit einer Mutter festgeschraubt werden kann. Damit die Zeiger besser laufen können und etwas mehr Abstand zur Oberfläche der Uhr haben, haben wir uns zudem dafür entschieden, das Uhrwerk in der hinteren Holzplatte komplett zu versenken, sodass es nur an der Vorderen Holzplatte befestigt ist. Zu diesem Zweck haben wir einfach ein entsprechend großes Loch in die hintere Holzplatte gesägt.
Damit die Uhr auch zu einer echten Wanduhr wird, habe ich aus einem einfachen Stück Metall eine Halterung gebogen und ebenfalls auf der Rückseite der Uhr fest verschraubt. Mithilfe dieser Halterung kann die Uhr nun bequem an einen Nagel gehangen werden. Zum verschrauben der Bauteile auf den Holzplatten haben wir kleine Schrauben 2,5 x 12 mm gewählt, sodass diese einen guten Halt finden.
Gehäuse für den Raspberry Pi Zero W
Zum Schutz des PIs habe ich mit Fusion ein Gehäuse für diesen Entworfen und mit einem 3D-Drucker ausdrucken lassen. Durch dieses Gehäuse hindurch wird dann der PI direkt auf die Rückseite der Uhr verschraubt. Alle Anschlüsse des PI, sowie die angeschlossenen Kabel haben zudem eigene Ausspahrungen im Gehäuse, sodass sie weiter genutz werden können, wenn der PI in dem Gehäuse steckt.
Bei der Konstuktion des Gehäuses ist es wichtig, auf die genauen Maße zu achten. Ich habe zudem versucht, rund um den PI herum einen Milimeter Abstand zu lassen und auch die Aussparungen für die Anschlüsse habe ich besonders großzügig bemessen. Hier sind zwei Bilder aus dem Fusion-Projekt zu sehen, die die Bemaßungen zeigen:
So sieht das fettige Gehäuse des Raspberry Pi Zero W in Fusion 360 aus:
Damit die fertige Uhr auch eine Art “Signatur” bekommen kann, sind die Namen von Henrike Wilgen und Dirk Stalhut auf dem Deckel des Gehäuses eingeprägt, die die gesamte Uhr gemeinsam entwickelt und erstellt haben:
