Italienische Word Clock mit Arduino Nano, NeoPixel, LCD & RTC

Komponenten und Zubehör

Arduino Nano R3	×	1
NeoPixel Strip (144 LEDs)	×	1
Adafruit Standard LCD 16×2 (Weiß auf Blau) mit I²C-Modul	×	1
Real Time Clock (RTC) Modul	×	1
Taster 12 mm (SparkFun)	×	4
Widerstand 10 kΩ	×	3
Widerstand 475 Ω	×	1
1N4007 Diode (High Voltage/Current)	×	3
DC-DC Step-Down Converter (einstellbar)	×	1
IKEA RIBBA Bilderrahmen	×	1
Gewiss Abdeckkasten 150 × 110 mm	×	1
Aluminiumstreifen 230 × 10 × 1 mm	×	1

Über dieses Projekt

Meine Leidenschaft für Arduino-Uhren führte mich zur „Word Clock“ – auf Italienisch, da ich in Italien lebe. Inspiriert vom Tutorial „Word Clock Javelin“, mit kleinen Änderungen: „Word Clock of Italy“!

Zusätzlich zur Uhrzeit auf Italienisch zeigt sie Familiengeburtstage (inkl. Katze). Gehäuse: IKEA RIBBA Rahmen, interne Teile aus vorhandenem Material.

Display-Maske: Inkscape-Vorlage. Panel 12×12 Buchstaben, 200 mm Kantenlänge. Ohne 3D-Drucker: Gitter aus Alustreifen, LED-Kontakte mit Klebeschaum isoliert (auch Lichtisolierung).

Elektronische Schaltung

• Zeitbasis: RTC (DS1307/DS3231).
• Zeiteinstellung: 3 Taster (P1=Menü/Set, P2=+, P3=−) + 16×2 LCD (I²C). Pull-Down-Schaltung für Taster.
• Display-Backlight nur bei Bedarf: Jumper durch Taster ersetzt → leuchtet nur während Einstellung.
• Diode D1: Verpolungsschutz.
• Diode D2: Trennt NeoPixel-Strom bei Sketch-Update (Schutz vor Überstrom).
• Diode D3: Senkt Spannung auf 5 V für NeoPixel.
• Schaltplan, Fritzing, PCB-Layout beigefügt.

LED-Matrix

Matrix-Verdrahtung: Zickzack von links oben nach rechts unten durch alle Streifen.

Arduino Bibliotheken

• RTC (RTClib)
• LiquidCrystal_I2C
• Adafruit_NeoPixel

Code-Erklärung

Code in 5 Hauptteile gegliedert:

• DisplayDateTime(): Datum/Zeit auf LCD
• HourClock(): Stunden auf Panel
• MinuteClock(): Minuten auf Panel
• Auguri(): Geburtstagsanzeige
• paintWord(int arrWord[], uint32_t intColor): Kernfunktion – schaltet LEDs (arrWord) in Farbe (intColor)

Für Minutengenauigkeit: Zahlen 1–4 als progressive Minuten (Modulo 5).

Beispiel: „SONO LE ORE DIECI E VENTI 4“ = 10:24 (10:20 + 4 Min), „SONO LE DIECI MENO QUINDICI 2“ = 09:47 (09:45 + 2 Min).

Montage

1. Rahmen öffnen, Glas reinigen
2. Acetat-Druck einlegen
3. Papier-Druck einlegen
4. Alu-Gitter einlegen
5. LED-Panel einlegen
6. Sperrholzstück (etwas größer als Steuerbox) einlegen
7. Steuerbox mit Blechschrauben fixieren

Auf exakte Ausrichtung der beiden Drucke achten!

Platzierung

Im Wohnzimmer – sieht gut aus.

Code

Italian WordClock

Arduino

Vollständiger Code (gekürzt – Download für Vollversion):

/* Project: WordClock
 * Author: Tiziano Bianchettin
 * Date: 25/09/2016
 * Revision: 1
 * License: Public Domain
 * Thanks to: Javelin's Word Clock, arduinoenonsolo, mauroalfieri, danielealberti, maffucci, Prof. Perito Carli
 */
#include <Wire.h>
#include <RTClib.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#define PIN 9
#define NUM_LEDS 144
#define GIORNO 255
#define SERA 25
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(NUM_LEDS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
int intBrightness;

uint32_t Red = strip.Color(255,0,0);
uint32_t Green = strip.Color(0,255,0);
uint32_t Blue = strip.Color(0,0,255);
uint32_t White = strip.Color(255,255,255);
uint32_t Yellow = strip.Color(255,255,0);
uint32_t Purple = strip.Color(60,0,255);
uint32_t Off = strip.Color(0,0,0);

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);
RTC_DS1307 RTC;

int P1=6, P2=7, P3=8;
int oraagg, minagg, annoagg, meseagg, dayagg;
int menu = 0;
int ora;

// Wort-LED-Arrays (Indizes 0-143)
int txtSONO[] = {1,2,3,4,6,7,9,10,11,-1};
int txtUNA[] = {20,21,22,-1};
int txtDUE[] = {17,18,19,-1};
int txtTRE[] = {57,58,59,-1};
int txtQUATTRO[] = {96,97,98,99,100,101,102,-1};
int txtCINQUE[] = {30,31,32,33,34,35,-1};
int txtSEI[] = {103,104,105,-1};
int txtSETTE[] = {48,49,50,51,52,-1};
int txtOTTO[] = {72,73,74,75,-1};
int txtNOVE[] = {60,61,62,63,-1};
int txtDIECI[] = {12,13,14,15,16,-1};
int txtUNDICI[] = {84,85,86,87,88,89,-1};
int txtDODOCI[] = {90,91,92,93,94,95,-1};

// Geburtstage
int txtAUGURI[] = {24,25,26,27,28,29,-1};
int txtSIMONE[] = {36,37,38,39,40,41,-1};
int txtJACOPO[] = {42,43,44,45,46,47,-1};
int txtMINU[] = {53,54,55,56,-1};
int txtTIZIANO[] = {65,66,67,68,69,70,71,-1};
int txtMARILENA[] = {76,77,78,79,80,81,82,83,-1};

// Minuten
int txtE[] = {107,-1};
int txtMENO[] = {116,117,118,119,-1};
int txtMUNO[] = {5,-1};
int txtMDUE[] = {64,-1};
int txtMTRE[] = {106,-1};
int txtMQUATTRO[] = {125,-1};
int txtMCINQUE[] = {132,133,134,135,136,137,-1};
int txtMDIECI[] = {120,121,122,123,124,-1};
int txtQUINDICI[] = {108,109,110,111,112,113,114,115,-1};
int txtVENTI[] = {139,140,141,142,143,-1};
int txtTRENTA[] = {126,127,128,129,130,131,-1};

void setup() {
  strip.begin(); strip.show();
  lcd.begin(); lcd.backlight(); lcd.clear();
  pinMode(P1,INPUT); pinMode(P2,INPUT); pinMode(P3,INPUT);
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin(); RTC.begin();
  if (!RTC.isrunning()) {
    Serial.println("RTC not running!");
    RTC.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__));
  }
}

void loop() {
  if (digitalRead(P1)) { menu++; }
  if (menu == 0) {
    DisplayDateTime();
    DateTime now = RTC.now();
    intBrightness = (now.hour() >= 19 || now.hour() < 7) ? SERA : GIORNO;
    strip.setBrightness(intBrightness); strip.show();
    int timeMin = now.minute();
    int modMin = timeMin % 5;
    // Minuten-Indikator 1-4 + Farbwechsel
    if (modMin == 0) { paintWord(txtSONO, White); paintWord(txtMQUATTRO, Off); }
    else if (modMin == 1) { paintWord(txtSONO, Yellow); paintWord(txtMUNO, Red); }
    else if (modMin == 2) { paintWord(txtSONO, Green); paintWord(txtMUNO, Off); paintWord(txtMDUE, Blue); }
    else if (modMin == 3) { paintWord(txtSONO, Blue); paintWord(txtMDUE, Off); paintWord(txtMTRE, Green); }
    else if (modMin == 4) { paintWord(txtSONO, Red); paintWord(txtMTRE, Off); paintWord(txtMQUATTRO, Yellow); }
    HourClock(); MinuteClock(); Auguri(); strip.show();
  }
  else if (menu == 1) DisplaySetHour();
  else if (menu == 2) DisplaySetMinute();
  else if (menu == 3) DisplaySetYear();
  else if (menu == 4) DisplaySetMonth();
  else if (menu == 5) DisplaySetDay();
  else if (menu == 6) { StoreAgg(); delay(500); menu = 0; }
  delay(100);
}

// ... (DisplaySetHour, DisplaySetMinute, DisplaySetYear, DisplaySetMonth, DisplaySetDay, StoreAgg,
// HourClock, MinuteClock, Auguri, paintWord, setPixel, showStrip Funktionen folgen)
// Vollständiger Code im Download: Italian_WordClock.ino

Custom Parts & Enclosures

SVG-Vorlage für Displaymaske: wordklock_aWvuaZRw4N.svg

Schaltpläne

Fritzing-Datei: wordklock_JBoZPYrsYr.fzz