Horloge à impulsions Arduino DCF77 : 13 étapes (avec photos)

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

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introduction

Ce Instructable vous montre comment faire une horloge à impulsion numérique et l'ajouter à un vieux boîtier d'horloge de 12" (300 mm) ou un cadran et une lunette. J'ai utilisé une vieille horloge à cadran anglais avec un cadran de 12" mais n'importe quelle horloge avec un boîtier assez grand soit utilisé tant qu'il y a de la place sur le cadran pour l'affichage numérique et le mouvement analogique secondaire.

Ces anciens boîtiers sont disponibles sur ebay et sont parfois livrés avec une boîte arrière incurvée ou inclinée, voir les photos 5 et 6. Si votre horloge n'a pas de boîte arrière, faites-en une en contreplaqué et teignez-la pour qu'elle corresponde à l'entourage du cadran.

Cette horloge est livrée avec un cadre, une lunette de cadran en laiton et un cadran, j'ai donc juste fait une boîte arrière pour l'adapter et l'ai articulée sur le cadre du cadran en bois. Vous pouvez acheter des cadrans et des lunettes en laiton neufs sur Ebay si nécessaire.

Le cadran d'origine fourni avec l'horloge était très jaune et avait beaucoup d'éclats de peinture. J'ai décidé de le garder car cela donnait à l'horloge un aspect authentique. Le seul problème était que la peinture s'est écaillée lorsque j'ai découpé le trou pour l'affichage à 7 segments. J'ai trouvé une vieille boîte de peinture crème dans mon garage et cela correspondait parfaitement.

Le cadran des secondes a été appliqué à l'aide d'un transfert à sec provenant d'un magasin d'horlogerie. J'avais acheté cela il y a quelques années, mais vous pouvez créer votre propre transfert humide à l'aide de papier de transfert à jet d'encre, voir l'un de mes horloge de régulateur de reproduction Instructable ici étape 4 pour plus de détails et de modèles.

Mouvements

L'affichage analogique des secondes utilise un insert d'horloge à quartz standard et est modifié pour pouvoir être piloté via l'Arduino.

L'affichage analogique des heures et des minutes utilise un mouvement esclave électrique de 30 secondes. Il existe tous les types de ceux-ci disponibles dans le monde entier, il vous suffit donc de rechercher le type disponible dans votre région. Si votre mouvement n'est pas du type 30 secondes, modifiez simplement le code en conséquence.

Source de temps

J'ai utilisé le signal horaire du code radio DCF77 d'Allemagne pour que cette horloge indique l'heure parfaite. Par conséquent, si vous n'êtes pas basé en Europe, vous devrez utiliser la bibliothèque Arduino appropriée pour votre emplacement et modifier le code en conséquence.

Si vous ne vous souciez pas de la précision à long terme, un module d'horloge en temps réel peut être utilisé à la place. Des boutons pour le réglage de l'horloge et la modification du code seraient nécessaires.

Affiche

Affichage des informations

J'ai utilisé un écran LCD à grands caractères 20x4 pour l'horloge et les informations DCF77, mais un écran 20x4 standard peut être utilisé sans modifier le code. L'écran utilise un module I2C, donc seulement 2 fils (plus 5v et 0v) sont nécessaires pour le contrôler.

Affichage de l'horloge numérique

Un module d'affichage à sept segments de 0,56 à 8 chiffres est utilisé pour l'affichage numérique de l'heure.

Ceux-ci sont disponibles sur Ebay sous forme de kits ou de modules pré-construits et ne nécessitent que 3 fils (plus 5v et 0v) pour les contrôler.

Sonner

Cette horloge a un son de tic-tac d'une seconde provenant d'une horloge à boîtier long (grand-père). Ceci est joué par une carte son adafruit Audio FX + un ampli 2x2W contrôlé par l'Arduino. Le son peut être désactivé ou augmenter ou diminuer le volume selon les besoins.

Circuit imprimé

Comme il s'agit d'un circuit d'horloge unique, il est construit sur une carte vero. J'ai intégré un Arduino Uno dans la conception, mais un Uno pleine taille peut être utilisé à la place si nécessaire. Notez que la bibliothèque DCF77 utilisée dans cette horloge nécessitait un cristal de quartz sur l'Arduino.

Étape 1: Construire de base

fig 1 Affiche l'horloge terminée. L'horloge est construite à partir de pièces d'une horloge à cadran de 12 (300 mm) montée sur une nouvelle boîte arrière construite en contreplaqué.

La boîte en contreplaqué a été teintée pour correspondre à l'entourage du cadran. Le contour du cadran en chêne a été ramené au bois nu et blanchi pour éclaircir la couleur.

fig 2 Montre l'horloge avec le cadran coupé pour montrer les positions des mouvements et des affichages. Le haut du mouvement des secondes à quartz piraté, le milieu du mouvement esclave de 30 secondes et le bas de l'affichage numérique. Le mouvement esclave 30 secondes est fixé au cadran métallique de l'horloge par deux petites vis. Le mouvement à quartz est ensuite fixé au mouvement 30 secondes par une équerre. Le mouvement à quartz a eu la carte de commande à quartz coupée et les fils connectés directement à la bobine du moteur d'entraînement. L'affichage numérique est fixé à la plaque de support du cadran en bois par deux supports métalliques.

fig 3 Montre l'entourage du cadran et les lunettes retirés afin que tous les composants et modules puissent être vus. Le cadran et le contour du cadran sont articulés sur le côté du boîtier arrière et peuvent être ouverts et repliés pour permettre l'accès aux commandes et aux circuits imprimés

fig 4 Affiche le panneau arrière et les modules sans l'affichage de l'horloge et les mouvements.

En haut à droite - Module PSU ajusté pour donner 5 volts à la carte après la diode de protection. Milieu - carte Vero principale avec le microcontrôleur Atemega 328 et le module de carte son. En bas - Module d'affichage LCD avec module de contrôle I2C monté à l'arrière. Le panneau de commande du commutateur du moteur de l'horloge à quartz se trouve en haut à gauche avec des commutateurs de contrôle du son et du rétroéclairage LCD montés sur la droite. La carte son qui crée le tic-tac est câblée au petit haut-parleur qui se déclenche à travers le fond du boîtier. Le son de tic-tac est échantillonné à partir d'un mouvement d'horloge à boîtier long d'une seconde édité dans Audacity jusqu'à un échantillon de 1,5 seconde. L'horloge joue cet échantillon toutes les deux secondes afin que le tic-tac soit toujours synchronisé avec tous les affichages de l'horloge. Un LDR est monté à travers un trou découpé dans le côté droit du boîtier arrière pour contrôler l'intensité de l'affichage à 7 segments via le microcontrôleur. L'écran LCD et l'affichage numérique à 7 segments sont activés par un module détecteur PIR situé dans la même pièce que l'horloge chaque fois que quelqu'un se trouve dans la pièce.

fig 5 Montre le cadran d'origine complet avec des taches, des éclats et des bosses et a eu un cadran des secondes ajouté et une fente découpée pour l'affichage numérique.

Étape 2: Afficheurs

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La vidéo montre l'horloge fonctionnant pendant une minute complète.

Étape 13: Coder

Nécessite les bibliothèques suivantes

LedControl.h

dcf77.h Notez que cette horloge utilise la bibliothèque Udo Kleins Release 2, téléchargez ici DCF77 Release 2

LiquidCrystal_I2C.h

Fil.h