Bedienbarer Wecker

Juni 2012

Ausgangssituation

Der Radiowecker meiner Frau hat stattliche dreißig Jahre seinen Dienst getan bevor er aufgund unzuverlässiger Kontakte der Wiederverwertung zugeführt werden musste. Der Nachfolgewecker ist ein Kästchen mit LED-Projektion. Das ist im Prinzip eine gute Sache. Aber in der Bedienung ist das Exemplar absolut mangelhaft. Die Uhrzeit bekommt man aufgrund der Mehrfachbelegung der Tasten ohne Anleitung nicht eingestellt. Und für den Led-Projektor muss man die Zeit getrennt einstellen.

Nachdem ich mehrfach am Wochenende früh morgens von dem Kasten geweckt wurde weil man bei dem Ding nur mit Mühe erkennen kann ob der Wecker scharf gestellt ist und nur auf Tastendruck sehen kann, wann er den weckt, habe ich beschlossen mal einen bedienbaren Wecker zu bauen.
Und bei dem will ich von meiner Bettseite aus erkennen, ob er morgen weckt oder nicht. Und ich will auch nicht so ein plärrendes Radio oder noch schlimmer: so einen Piezo-Piepser.

Mein Design: Aussehen und Bedienung

Um es nicht so spannend zu machen: So sieht mein neuer Wecker aus:

Die Zeit wird in rot angezeigt, die Weckzeit in grün. Wenn keine Weckzeit angezeigt wird, wird nicht geweckt.

Intuitiv, oder?

Drückt man den roten Knopf, geht die Weckzeit aus, drückt man den grünen, geht sie wieder an.
Durch drehen am grünen Knopf verstellt man die Minuten, durch drehen am roten die Stunden.

Leider hat der Wecker auf Wunsch meiner Frau einen Schönheitsfehler: der schwarze Knopf. Ich fände den Wecker ohne den Knopf viel besser, aber meine Frau verlangte nach einer Schlummertaste. Damit kann ich mich nur schwer anfreunden. Mich wecken zu lassen, damit ich auf 'nen Knopf drücken muss um das eigentliche Wecken um 10 Minuten zu verschieben. Muss ich dafür geweckt werden? Kann man das nicht wegrationalisieren indem man den Wecker direkt auf 10 Minuten später stellt?.

Offenbar nicht, deshalb ist der Knopf ja jetzt drin. In Protest-Schwarz.
Man hat morgends beim Wecken also 3 Möglichkeiten: Grünen Knopf drücken: Der Wecker hält bis morgen früh die Klappe. Roter Knopf: Wecken aus (Wochenende). Schwarzer Knopf: Wecker weckt in 10 Minuten nochmal.
Macht man nix davon, geht der Wecker nach einer Stunde allein aus.

Na ja, halbwegs intuitiv ist das immer noch. Bleiben die Sonderfunktion Radio manuell an : Drückt man irgendeinen Knopf länger als 1s, geht das Radio an. Das ist nicht mehr intuitiv, das muss man halt wissen.

Die Elektronik

Als Anzeige dienen die guten alten 7-Segment Anzeigen auf Lochraster.

Mit einem schönen Fädeldrahtverhau

Als Prozessor dient ein ATmega16, der genug Power hat, um die Anoden von 7 LEDs direkt zu treiben. Die gemeinsamen Kathoden werden mit einem ULN2803 geschaltet. Ich habe davon auch einen Schaltplan gezeichnet - liegt zusammen mit der Software im Archiv am Seitenende. Der stimmt aber nicht so ganz mit meinem Wecker überein, da ich einiges im Schaltplan vorgesehene einfach nicht eingebaut habe.

Der Prozessor sitzt auf einer Platine hinter der Anzeige - auch auf Lochraster.

Links neben dem Prozessor sieht man die mit Heißkleber montierte 5V Spannungsversorgung die aus einem Wechselrichter ausgeschlachtet wurde.

Ein Fotowiderstand über der Anzeige dient zur automatischen Einstellung der Helligkeit, damit die LEDs im dunkeln nicht blenden.

Das Gehäuse

Das Gehäuse ist aus MDF-Platten zusammengeleimt und mehrfach gespachtelt und in Hochglanz lackiert.

Der Boden ist abschraubbar, die Front leicht schräg.

Problematisch war die Kontrastscheibe der Front. Die muss ja zweifarbig sein. Erst habe ich Experimente mit roter und grüner Folie gemacht, die jeweils die entsprechenden LEDs abdecken. Auch Transparentpapier habe ich ausprobiert.
Das sah aber alles doof aus, weshalb ich irgendwann zum Airbrush gegriffen habe und das Plexiglas mal mit brauner Farbe angehaucht habe.

An der Außenkante ist ein Schwarzverlauf gespritzt, damit man die Stirnseiten des Gehäuses nicht durchsieht. Hier die durchscheinenden Ziffern mal im Detail und in der Gesamtansicht:

Uhrzeit stellen

Dazu ist kein Knopf vorgesehen, sondern ein Funkuhrempfänger. Den teile ich mir mit meinem Jumbo-Wecker und er sitzt hinter dem Bett.

In der Software habe ich momentan noch eine Stelle die ich verbessern muss: Ich habe intern eine Quarzuhr die von der Funkuhr jedesmal gestellt wird, wenn sie eine Zeit korrekt empfangen hat. Sollte die Quarzuhr nachgehen und die Funkuhr die Quarzuhr gerade zur Weckzeit vorstellen, dann kann die Weckzeit übersprungen werden und das Wecken fällt aus. Das ist zwar sehr unwahrscheinlich, wäre aber ärgerlich.

Das Radio

Ach ja - man erkennt gar keinen Lautsprecher in der Kiste. Richtig - es kommt auch keiner rein. Für einen halbwegs vernünftigen Klang bräuchte ich ein großes Gehäuse. Und ich wollte halt keine Plärrkiste. Wozu einen Minilautsprecher ins Gehäuse zwängen wenn im Schlafzimmer eine Stereoanlage steht. Sogar mit Fernbedienung.

Jetzt muss nur noch jemand zur Weckzeit auf Power drücken. Äh - und die Lautstärke bitte langsam hochdrehen. Und vorher auf Radio schalten.

Das frickel ich nicht in die bestehende Bedienung sondern baue den Sender einfach nach.

Dazu habe ich sein Infrarotsignal mal analysiert:

Man erkennt: 40KHz Trägersignal mit 10µs ein und 15µs aus:

Die Telegramme bestehen aus Bursts mit 3 verschiedenen Längen

2,4ms Präambel, 600µs (24 Pulse) für eine Null, 1,2ms für eine Eins. Die Pausen entsprechen der Länge einer 0. Zwischen den Paketen: 25ms Pause.
Mit dem Wissen habe ich dann einen Abend vor dem Oszilloskop verbracht und die Bitmuster Taste für Taste aufgeschrieben.

Ein kleiner Prozessor (ATtiny25) übernimmt nun das Tastendrücken. Er bekommt vom Wecker ein Ein oder Aus und steuert mit einer IR-Led die Stereoanlage. Dazu habe ich im Regal nahe dem IR-Empfänger eine IR-Sendediode angebracht:

Bekommt der Tiny ein"Ein" so sendet er "Power" , anschließend "Audio in". An dem Eingang hängt nix dran und das Radio ist damit tonlos. Dann wird 5s "Volume down" gesendet und ich kann sicher sein, dass die Lautstärke nun auf Null steht. Umschalten auf "Tuner" und dann in 10 Schritten die Lautstärke ganz langsam hochfahren.

Das hat sicht als recht angenemer Tagesbeginn herausgestellt.

Der Wecker ist inzwischen etabliert und ich bin bisher nicht mehr am Samstagmorgen ungewollt geweckt worden.

Auch wenn die Bedienung anfangs ein paar mal einer Erklärung bedurfte weil ich einfach keine Anleitung mitgeliefert hatte:
Wie geht nochmal das Radio an?
Lange drücken!
Auf welchen Knopf?
Egal. Nimm den, den Du dir am besten merken kannst.

Letztlich hat dieser Wecker doch das beim Bastler so begehrte Prädikat bekommen:

Schaltplan und Software: 130_wecker.zip

Nachtrag 2012.09.06:
Da es bei schlechtem Empfang vorgekommen ist, dass die Uhr auf eine falsche Zeit gestellt wurde, habe ich die Software überarbeitet und ein paar weitere Plausibilitätsprüfungen eingebaut. In der ZIP-Datei befindet sich jetzt die neuere Version.
Außerdem wurde für die Helligkeit nun eine Tabelle mit Stützstellen eingebaut. Damit konnte die Helligkeit der roten und grünen Anzeige für verschiedene Umgebungshelligkeiten individuell eingestellt werden.

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Aber der Seitenquelltext (strg-U) sieht auch interessant aus, zumindest wenn man ihn mit einem Monospace Font in sehr kleiner Schriftgröße betrachtet.