LED-Panel und Raspberry Pi: Eine schicke Berlin-Uhr fürs Wohnzimmer

Es braucht nur ein 64x64-LED-Panel und ein bisschen C#-Programmierung, um die Berlin-Uhr auf den Raspberry Pi zu bringen.

Eine Anleitung von Michael Bröde veröffentlicht am
Sieht ganz schön aus: meine Raspberry-Pi-Berlin-Uhr.
Sieht ganz schön aus: meine Raspberry-Pi-Berlin-Uhr. (Bild: Michael Bröde)

Zur Anzeige der Uhrzeit müssen nicht immer Zahlen und Zeiger verwendet werden. Eine interessante Form der Zeitdarstellung liefert die Berlin-Uhr. Diese Uhr ordnet verschiedenfarbige Felder so an, dass jedes Feld in Abhängigkeit von seiner Position einem bestimmten Zeitanteil entspricht. Es muss also ein wenig gerechnet werden, um die Uhrzeit abzulesen.

In diesem Projekt bringen wir die Berlin-Uhr auf den Raspberry Pi. Hierzu schließen wir ein 64x64-LED-Panel an den Raspberry an und programmieren die LED-Anzeige mit C#.

Die Berlin-Uhr ist eine öffentliche Uhr, die 1975 in Berlin erfunden und am Ku'damm aufgestellt wurde. Grundelemente dieser Uhr sind überwiegend rechteckige Kästchen, die eine farbige Frontscheibe haben (vermutlich Plexiglas), hinter der eine oder mehrere Glühlampen werkeln. Insgesamt sind vierundzwanzig dieser Kästchen in mehreren Reihen angeordnet.

Jedes Kästchen repräsentiert einen bestimmten Zeitanteil, abhängig von seiner Position im Gesamtgebilde der Uhr und abhängig davon, ob die Hintergrundbeleuchtung eingeschaltet ist. Zum Ablesen der Uhrzeit müssen lediglich die leuchtenden Kästchen respektive deren entsprechende Zeitanteile zusammengezählt werden. Aufgrund dieser Zählweise wird die Uhr auch Mengenlehre-Uhr genannt. Die klassische Mengenlehre hat damit aber gar nichts zu tun.

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Mit der Berlin-Uhr gab es ein technisches Problem. Glühlampen waren damals nicht besonders robust und hatten keine allzu große Lebensdauer, so dass ein hoher Wartungsaufwand entstand. Dies führte schließlich dazu, dass die Uhr 1995 abgebaut wurde.

Doch schon bald wurde sie wieder aufgebaut. Heute steht die Berlin-Uhr im Berliner Europa-Center und wurde auf den aktuellen Stand der Technik gebracht. Vielleicht sind sogar LED-Lampen im Einsatz. Wir wissen es nicht, LEDs würden den Wartungsaufwand allerdings gering halten. Das beweist das Projekt, das wir nachfolgend beschreiben.

Unsere Raspberry-Berlin-Uhr ist zwar nur für den Innenbereich gedacht, läuft hier aber schon einige Jahre gänzlich ohne Wartung und wird dies noch viele weitere Jahre tun. Darüber hinaus sieht sie schicker aus als das Original.

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Erforderliche Hard- und Software

Das Projekt kann mit allen Raspberry-Modellen realisiert werden, die ein General-Purpose-Input/Output-(GPIO)-Interface besitzen. Wir verwenden einen Raspberry Pi Zero WH. An seine GIPO-Leiste schließen wir das RGB-Matrixmodul LED-MATRIX01 von Joy-IT an. Das ist ein LED-Panel mit 64 x 64 Bildpunkten.

  • Das LED-MATRIX01 von Joy-IT ist ein LED-Panel mit 64 x 64 Bildpunkten. (Bild: Michael Bröde)
  • Das sind die Koordinaten für unsere Berlin-Uhr. (Bild: Michael Bröde)
  • Die UML-Stundenblöcke (Diagramm: Michael Bröde)
  • Die Uhr in UML (Diagramm: Michael Bröde)
Das LED-MATRIX01 von Joy-IT ist ein LED-Panel mit 64 x 64 Bildpunkten. (Bild: Michael Bröde)

Über die Verkabelung zwischen Raspberry-GPIO und LED-Panel informieren wir uns in der Dokumentation des Panel-Herstellers. Eine ausführliche Beschreibung der gesamten Hardware-Konfiguration dieses Projektes kann diesem Beitrag entnommen werden. Dort erläutern wir auch detailliert, welche softwareseitigen Voraussetzungen zu realisieren sind und welche Werkzeuge wir zur Programmerstellung für die Bildschirmausgabe einsetzen.

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Zeitanzeigen auf der Original- und der Raspberry-Uhr 
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Lemo 13. Jul 2022 / Themenstart

Wieso muss man dann immer wieder neue Konzepte erfinden, nur um etwas zu verkomplizieren...

amagol 08. Jul 2022 / Themenstart

Kurz nachgeschaut und ein DS3231 scheint allein schon teurer zu kommen als ein ESP-01 (z...

pinki 06. Jul 2022 / Themenstart

Statt mono könnte man auch das aktuelle dotnet (mit deutlich mehr Features) nehmen und...

AvailableLight 05. Jul 2022 / Themenstart

Ne, die Zeiger werden per festgeklebtem Sitzstreik am weiterlaufen gehindert und dürfen...

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