L'horloge de Fibonacci : 10 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

MISE À JOUR: Ce projet a été financé avec succès sur Kickstarter et est maintenant disponible à la vente sur https://store.basbrun.com Merci à tous ceux qui ont soutenu ma campagne !

Je vous présente l'Horloge Fibonacci, une horloge pour les nerds avec style. Belle et amusante à la fois, l'horloge utilise la célèbre séquence de Fibonacci pour afficher l'heure d'une toute nouvelle manière.

Étape 1: Comment puis-je lire l'heure ?

La suite de Fibonacci est une suite de nombres créée par le mathématicien italien Fibonacci au XIIIe siècle. Il s'agit d'une séquence commençant par 1 et 1, où chaque nombre suivant est la somme des deux précédents. Pour l'horloge j'ai utilisé les 5 premiers termes: 1, 1, 2, 3 et 5.

L'écran de l'horloge est composé de cinq carrés dont la longueur des côtés correspond aux cinq premiers chiffres de Fibonacci: 1, 1, 2, 3 et 5. Les heures sont affichées en rouge et les minutes en vert. Lorsqu'un carré est utilisé pour afficher à la fois les heures et les minutes, il devient bleu. Les carrés blancs sont ignorés. Pour lire l'heure sur l'horloge de Fibonacci, vous devez faire quelques calculs. Pour lire l'heure, il suffit d'additionner les valeurs correspondantes des carrés rouges et bleus. Pour lire les minutes, faites de même avec les carrés verts et bleus. Les minutes sont affichées par incréments de 5 minutes (0 à 12) donc vous devez multiplier votre résultat par 5 pour obtenir le nombre réel.

Souvent, il existe plusieurs façons d'afficher une seule heure. Pour ajouter au défi, les combinaisons sont choisies au hasard parmi toutes les différentes manières d'afficher un nombre. Il y a par exemple 16 façons différentes d'afficher 6h30 et on ne sait jamais laquelle l'horloge utilisera !

Étape 2: Circuit

J'ai construit l'horloge de Fibonacci à l'aide d'un micro-contrôleur Atmega328P utilisant Arduino. Vous pouvez acheter une carte Arduino et une carte de dérivation d'horloge en temps réel DS1307 et construire un blindage personnalisé pour votre circuit, mais j'ai préféré construire ma propre carte de circuit imprimé. Cela me permet de garder une petite taille et un prix bas.

Étape 3: Boutons

Les trois boutons attachés aux broches Arduino #3, #4 et #6 sont utilisés ensemble pour changer l'heure. Le bouton sur la broche #3 peut être utilisé seul pour changer la palette de couleurs des LED. Un bouton supplémentaire est attaché à la broche n°5 pour basculer entre les différents modes de l'horloge. Deux modes sont les modes lampe et le mode par défaut est l'horloge. Tous les boutons sont connectés aux broches Arduino avec une résistance pull-down 10K en parallèle.

Étape 4: Horloge en temps réel

La puce d'horloge en temps réel DS1307 est connectée aux broches analogiques Arduino 4 et 5 avec deux résistances pull-up de 22K. La broche d'horloge 5 (SDA) est connectée à la broche Atmega328P 27 (Arduino A4) et la broche d'horloge 6 (SCL) est connectée à la broche Atmega329P 29 (Arduino A5). Pour garder l'heure lorsqu'elle est débranchée, la puce DS1307 a besoin d'une batterie 3V connectée aux broches 3 et 4 de la puce. Enfin, l'horloge temps réel est pilotée par un cristal 32KHz connecté sur les broches 1 et 2. Une alimentation 5V est appliquée sur la broche 8.

Étape 5: Bande de pixels LED

J'utilise des pixels LED construits sur les pilotes WS2811. Ces microcontrôleurs me permettent de définir la couleur de chaque LED individuelle avec une seule sortie sur le microcontrôleur Arduino. La broche Arduino utilisée pour contrôler les LED dans ce projet est la broche n°8 (broche Atmega328P n°14).

Étape 6: Microcontrôleur

Vous trouverez tous les détails sur la façon de connecter l'Atmega328P pour faire un clone Arduino sur mon post « Build an Arduino Clone«. J'ai ajouté une nouvelle fonctionnalité dans ce projet, un port FTDI pour programmer votre microcontrôleur Arduino directement sur ce circuit. Vous connectez la broche 1 à la broche de réinitialisation de l'Arduino via un condensateur de 0,1 uF pour synchroniser votre téléchargeur avec la séquence de démarrage de la puce.

La broche 2 (RX) du port FTDI se connecte à la broche 3 de l'Atmega328P (Arduino 1-TX) et la broche 3 (TX) du connecteur FTDI se connecte à la broche 2 de l'Atmega328P (Arduino 0 - RX). Enfin, la broche FTDI 4 passe à 5V et 5 et 6 à la masse.

Étape 7: L'enceinte

La vidéo présente toutes les étapes de la construction de l'enceinte de l'horloge de Fibonacci. L'idée est de créer 5 compartiments carrés dans l'horloge, de deux pouces de profondeur, correspondant à la taille des cinq premiers termes de la séquence de Fibonacci, 1, 1, 2, 3 et 5. Les LED sont réparties dans tous les carrés et connectées dans le l'arrière de l'horloge au circuit imprimé.

L'enceinte est construite en contreplaqué de bouleau. Le cadre fait 1/4" d'épaisseur et le panneau arrière 1/8" d'épaisseur. Les séparateurs ont une épaisseur de 1/16″ et peuvent être faits de n'importe quel matériau opaque. Les dimensions de l'horloge sont de 8″x5″x4″. Le devant de l'horloge est un morceau de plexiglas semi-transparent de 1/8 po d'épaisseur. Les séparateurs sont marqués à l'aide d'un stylo Sharpie.

La finition bois est un vernis à l'eau appliqué après un bon ponçage au papier de verre 220.

Étape 8: Faites-en une lampe

L'horloge de Fibonacci peut aussi se transformer en lampe d'ambiance ! Le code publié prend déjà en charge deux modes de lampe. Appuyez simplement sur le bouton de mode pour basculer entre les trois modes. Le code est ouvert pour que vous puissiez pirater, n'hésitez pas à implémenter vos propres modes !

Étape 9: vous avez terminé

Vous avez terminé! L'horloge de Fibonacci est un fantastique démarreur de discussion… apportez-la à votre prochaine réunion NERD ou à la réunion de famille de Noël !

Merci d'avoir lu/regardé !

Étape 10: Le code

Vous pouvez trouver le code source sur mon compte github:

github.com/pchretien/fibo