De Zandklok is een van de bekendste Elektor-projecten. Het eerste ontwerp, uit 2017, sloeg meteen aan omdat de klok op een originele manier techniek, mechanica en speelsheid combineert. De oorspronkelijke versie was gebaseerd op het Arduino-platform. Na lang uitverkocht te zijn, kwam hij vorig jaar weer beschikbaar in de webwinkel met geheel vernieuwde hardware. In plaats van een Arduino doet nu een Raspberry Pi Pico het reken- en regelwerk, waarbij de hardware- en software-functionaliteit nog wat zijn uitgebreid.

Onderdelen

De levering was vlot en het bouwpakket zelf kwam in een verzorgde verpakking aan. Ondanks dat de opdruk nog refereert aan Elektor Labs gaat het in feite om een product van het Duitse Joy-IT. Deze divisie van Simac Electronics distribueert de zandklok ook onder eigen naam.

Sand clock kit contents

Alle componenten en materialen zijn netjes verpakt. Wel zitten de schroeven, moeren, ringen, afstandhouders en dergelijke bij elkaar in hetzelfde zakje. Het is aan te bevelen om deze vooraf te sorteren want het gaat om meer dan vijftien verschillende, vaak bijna identieke onderdelen. 

Sand clock nus & bolts

Kwalitatief is alles in orde. De drie MG90S-servo's hebben metalen tandwielen, wat een goede levensduur belooft. De zestien acryl-onderdelen zijn nauwkeurig op maat, goed afgewerkt en beschermd met folie.

Handleiding & documentatie

Een papieren gebruiksaanwijzing ontbreekt, de snelhandleiding verwijst naar een online pdf. Deze is vrij beknopt maar verder toereikend. Wel valt op dat er maar liefst zes keer erop wordt geattendeerd dat je de beschermfolie op de acrylonderdelen moet verwijderen. Je zou het eens kunnen vergeten...

Sand clock remove film

Tip: Het beschermlaagje weghalen zonder het acryl te beschadigen, is nogal een gepruts. Met een föhn of andere heteluchtblazer gaat het een stuk gemakkelijker.

Een aanrader is het begeleidende YouTube-filmpje Assembling the Elektor Sand Clock Kit (www.youtube.com/watch?v=Q48aRQ7KmXI). Het sluit goed aan op de handleiding en geeft nuttige extra informatie. Zo toont de video in detail hoe je de servo's kalibreert. De pdf-handleiding schiet daarin tekort. Overigens verloopt het kalibreren dankzij de goede software heel soepel.

Montage

Het bouwen is over het algemeen een plezierige ervaring. De onderdelen passen voor het overgrote merendeel exact en zijn slim ontworpen. Toch zijn er een paar aandachtspunten:

Sand clock pantograph arm

•    Een stukslijst met overzicht van alle onderdelen zou bepaald geen overbodige luxe zijn;
•    Een aantal boutjes moeten hun eigen schroefdraad tappen in het acryl. Dat bleek niet zonder risico voor de kleinere onderdelen. Bij mij ontstond bij het indraaien een breuk in een van de pantograafarmpjes. Secondenlijm en een klein boutje met borgmoer uit eigen voorraad losten dat op maar een beetje jammer is het wel;
•    Het boorgat voor de schrijfstift was iets te klein (3,5 mm i.p.v. 4 mm). Uitboren was een optie maar gezien de breukgevoeligheid heb ik in plaats daarvan een andere, dunnere bout gebruikt.
Sand clock pantograph detail

Software & functionaliteit

De meegeleverde software is uitstekend. Niet alleen functioneert de klok zoals beloofd maar er zijn ook leuke extra's om mee te experimenteren. Daarbij loont het om de toelichtingen in de broncode te bestuderen.

Zo kun je een PIR-bewegingssensor aansluiten, die het schrijven automatisch laat starten als er beweging wordt gedetecteerd. Een 5,8 GHz-radarmodule op dezelfde connector doet het trouwens ook.

Sand clock pir module

Slim is dat je het schrijfinterval handmatig kan instellen en zo een goede balans tussen activiteit en rust kan creëren. Zelf vind ik elke 5 minuten heel goed werken. Iedere volgende tekenactie start, heel doordacht, op een geheel veelvoud van de intervaltijd.

Ook de trilduur is instelbaar. In de praktijk is 5 seconden voldoende. De oude tijd is dan nog wel leesbaar maar verdwijnt als deze wordt overschreven door de nieuwe tijd. Ik laat trouwens de klok een minuut voorlopen, hij is dan precies op het juiste moment klaar met schrijven.

Verbeterpunten

Wat de handleiding duidelijker zou moeten aangeven, is dat het nogal nauw luistert welke versies van de ontwikkelomgeving en aanvullende bibliotheken je gebruikt. Het compileren leverde aanvankelijk alleen een hoop foutmeldingen op. Pas toen ik na veel zoeken en proberen terugschakelde naar exact de versies in de handleiding en in het YT-filmpje, lukte het om de software in de Raspberry Pi Pico te laden. Vervolgens werkte alles probleemloos, met:
  • Arduino IDE 2.2.1 (maar 2.3.6 doet het waarschijnlijk ook);
  • RTCLib 1.6.3 van NeiroN/JeeLabs, de meest recente versie en die werkt goed;
  • Versie 3.3.0 van de Raspberry Pi Pico/RP2040-bibliotheek van Earle F. Philhower. Gebruik dus niet de actuele 4.6.1. Overigens vind je deze bibliotheek niet standaard in de bordenbeheerder van de Arduino IDE. Voeg daartoe in de voorkeuren de URL https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/global/package_rp2040_index.json toe;
  • Een Elektor-project is niet compleet zonder de elektronische schema's. Het is dan ook heel jammer dat die bij de Zandklok ontbreken. Wellicht wilde Joy-IT hier niet aan meewerken. Nu blijft het gissen naar de opbouw van het servo/RTC/IO-bord en naar de functies van diverse schakelaars en aansluitingen. 

Sand clock

Conclusie

De Zandklok is niet voor niets een Elektor-klassieker. Ten opzichte van de oorspronkelijke, Arduino-gebaseerde uitvoering is de nieuwe versie met Raspberry Pi Pico een duidelijke verbetering. Bij het bouwen en programmeren moet je wel opletten en, vooral, de juiste softwareversies gebruiken. En wie - zoals het eigenlijk hoort bij Elektor - de elektronische schema's wil kunnen uitpluizen, wordt teleurgesteld.*

Buiten dat werkt de klok zonder mankeren en is het een leuk en leerzaam project voor wie graag een middagje knutselt met MCU-modulen, elektronica en mechanica. Een score van vier uit vijf sterren is dan ook op zijn plaats.

* Het schema is te vinden op Elektor Labs.