Horloge binaire Arduino - Imprimée en 3D : 5 étapes (avec photos)

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

Je regarde les horloges binaires depuis un certain temps pour mon bureau, mais elles sont assez chères et/ou n'ont pas beaucoup de fonctionnalités. J'ai donc décidé d'en faire un à la place. Un point à considérer lors de la fabrication d'une horloge, Arduino / Atmega328 n'est pas très précis sur de longues périodes de temps (certaines personnes ont vu plus de 5 minutes d'erreur en 24 heures) donc pour ce projet nous utiliserons un RTC (Real Time Horloge) Module pour garder l'heure. Ceux-ci ont également l'avantage supplémentaire d'avoir leur propre batterie de secours afin que le temps ne soit pas perdu en cas de panne de courant. J'ai opté pour le module DS3231 car il est précis à 1 minute par an mais vous pouvez également utiliser un DS1307 mais ce n'est pas aussi précis. Évidemment, vous n'avez pas besoin d'utiliser toutes ces fonctionnalités, vous pouvez simplement créer l'horloge binaire de base et économiser peut-être 10 £ - à 12 £ dans le processus. J'ai opté pour un format d'horloge de 12 heures pour réduire la taille et réduire le nombre de LED et il est également plus facile à lire. (Le bon sens est tout ce dont vous avez généralement besoin pour déterminer si c'est AM ou PM !!)

J'ai utilisé:

1 x Arduino Nano (l'un des moins chers d'ebay) - Environ 3 £

1 x module RTC (i2C) - Environ 3 £

1x RHT03 Capteur de température / humidité - Environ 4 £

1x Module d'écran OLED 0,96 (i2C) - Environ 5 £

11 x LED chapeau de paille bleu - Environ 2 £

Résistance 11 x 470 Ohm - Environ 1 £

1 résistance de 10 KOhms - environ 0,30 £

1 x boîtier imprimé en 3D - Environ 12 £

plus une petite quantité de bande et de soudure

Coût total de la construction = 30 £

Étape 1: Construisez les modules LED

Les modules LED sont constitués de 3 ou 4 LED dont les pattes positives sont connectées ensemble et les pattes négatives connectées à une résistance de 470 Ohm. Cette résistance limite le courant à travers la LED à environ 5mA. Le nombre maximum de LED pouvant être allumées à tout moment est de 8, de sorte que la consommation de courant maximale sur l'Arduino est d'environ 40 mA en entrée et 40 mA en sortie, soit 80 mA au total - bien dans la zone de confort de l'arduino.

Les fils volants sont ensuite soudés et les résistances recouvertes de tubes thermorétractables.

Étape 2: Circuit d'horloge binaire

La plaque tournante de ce projet est l'Arduino Nano. Nous allons utiliser la plupart de ses broches ici. Le module RTC et l'écran sont tous deux sur le bus i2C afin qu'ils puissent partager toutes les connexions. Connectez simplement les connexions 5v, 0v, SDA et SCL aux deux modules (j'ai connecté le mien en guirlande pour réduire le câblage). SDA est ensuite connecté à la broche A4 de l'arduino et SCL est connecté à la broche A5.

Connectez ensuite le RHT03 (DHT22). encore une fois, cela a été connecté en guirlande pour les connexions 5v et 0v, mais la broche 2 était directement connectée à la broche Arduino D12. N'oubliez pas d'ajouter la résistance de 10KOhm entre 5V et la connexion du signal comme indiqué sur le schéma.

Connectez ensuite les modules LED. L'alimentation de chaque module est connectée aux broches 9, 10 ou 11 (peu importe lesquelles, car elles ne fournissent qu'un signal PWM pour ajuster la luminosité des LED).

Connectez le côté négatif de chaque LED aux broches correspondantes dans le schéma.

Étape 3: Concevoir et imprimer le boîtier

Tout d'abord, mesurez tous vos modules afin d'avoir des positions de montage et des tailles d'ouverture calculées.

J'ai utilisé le logiciel de CAO 3D DesignSpark Mechanical pour créer mon horloge et ma base, mais vous pouvez également utiliser n'importe quel bon logiciel 3D. DesignSpark Mechanical est téléchargeable et utilisable gratuitement et il existe de nombreux tutoriels sur la façon de faire les choses. Un autre logiciel 3D gratuit est SketchUp, encore une fois, il contient de nombreux didacticiels en ligne, de sorte que pratiquement toutes les tâches sont couvertes.

Au final, vous devez disposer d'un fichier de sortie au format. STL pour pouvoir l'imprimer. J'ai inclus mes fichiers pour plus de facilité.

Si vous n'avez pas la chance de posséder une imprimante 3D, vous pouvez obtenir des impressions 3D via Internet. Il existe de nombreuses imprimantes en ligne disponibles à des tarifs très raisonnables. J'ai utilisé un site Web appelé 3Dhubs et cela a coûté un peu moins de 15 £ pour imprimer les deux parties.

J'ai fait imprimer les deux parties en ABS technique car le taux de retrait est très faible par rapport à d'autres matériaux.

Une fois de retour des imprimantes, vous devrez nettoyer les pièces et un léger ponçage peut être nécessaire. J'ai aussi passé une légère couche de peinture en bombe sur le mien, mais je voulais garder l'aspect "imprimé", donc je n'ai pas trop insisté sur le ponçage.

Étape 4: Assemblage

Insérez simplement tous les modules/circuits dans le boîtier imprimé nettoyé. Une petite quantité de colle est nécessaire pour les coller en place sur les broches de positionnement internes. Une petite quantité de colle a également été utilisée pour coller les modules LED en place. (oui, c'est du tack bleu que vous pouvez voir sur la photo. Je l'ai utilisé pour tenir les modules pendant que la colle était en train de prendre)

N'oubliez pas de monter la batterie sur le module RTC lors du montage

Ensuite, poussez l'Arduino en position de sorte que le mini port USB passe juste à l'arrière de l'horloge.

Enfin, installez la base et vissez en position (assurez-vous d'avoir de bonnes tailles de trous pour les vis afin qu'elles ne mordent pas trop dans le plastique car il se brisera facilement)

Étape 5: Mise sous tension et réglage de l'heure

Avant de mettre sous tension, vous devrez vous procurer certaines bibliothèques Arduino pour que cela fonctionne.

Tu auras besoin:

RTClib

Bibliothèque DHT22

Bibliothèque d'écrans OLED (vous aurez peut-être également besoin de la bibliothèque adafruit GFX)

vous pouvez trouver de nombreux tutoriels en ligne sur la façon d'ajouter ces bibliothèques, je n'entrerai donc pas dans les détails ici.

L'horloge est alimentée par le port Mini USB situé à l'arrière. Connectez-le simplement à votre ordinateur et ouvrez Arduino Sketch 'Binary_Clock_Set.ino'

Cette esquisse prendra la date et l'heure actuelles définies sur le PC au moment de la compilation de l'esquisse et les chargera sur l'horloge dans la boucle de configuration. Téléchargez-le sur l'horloge et l'heure sera réglée. Sans déconnecter l'horloge (pour que la boucle d'installation ne redémarre pas), ouvrez l'autre sketch Arduino 'Binary_Clock.ino' et chargez-le dans l'horloge. Ceci est le croquis de fonctionnement normal

Si l'alimentation (usb) est perdue entre ces 2 étapes, vous devrez répéter les deux car l'heure sera incorrecte.

Le croquis "Binary_Clock_Set.ino" n'est désormais requis que si l'horloge doit être réglée à nouveau, c'est-à-dire l'heure d'été, etc.