Comment créer une horloge LED minimaliste : 9 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Toutes ces horloges murales numériques peuvent être si occupées, n'est-ce pas ? Vous ne voulez pas vraiment qu'un grand écran lumineux à 7 chiffres encombre votre mur, vous gêne, n'est-ce pas ? Même les horloges analogiques, bien que plus simples, ont toujours des chiffres et des aiguilles noirs laids à votre périphérie. Et le tic-tac, parfois ça peut rendre fou.

Puis-je vous présenter l'horloge led pour résoudre tous vos problèmes. Au lieu d'un écran laid ou de mains bruyantes et disgracieuses, des points de lumière silencieux entourent le périmètre, signifiant les secondes, les minutes et les heures. Entièrement personnalisable, vous pouvez faire le visage de n'importe quoi. Bois, acrylique, voire marbre. Peu importe la maison, l'horloge LED peut s'adapter à l'esthétique. Souhaitez-vous une ardoise blanche et épurée, avec des bleus doux qui se frayent un chemin vers le bord ? Vous pouvez. Ou peut-être préférez-vous un look plus rustique, un visage en bois avec des lumières oranges ? Un visage noir avec des lumières vertes ? Tout ce que vous pouvez imaginer, vous pouvez le créer avec ce design simple.

Le processus ci-dessous est un guide. Si vous le souhaitez, vous pouvez créer l'horloge dans l'image. Si vous voulez quelque chose de plus grand, vous pouvez. Suivez fidèlement ou personnalisez le design. C'est votre horloge après tout.

Fournitures

Les matériaux utilisés pour l'horloge sont:

Acrylique blanc (translucide, même si cela fonctionnerait aussi bien avec des trucs opaques)

Bande LED WS2812B, 144 LED par mètre

Arduino Pro Mini, 16Mhz, 5V

Adaptateur USB vers TTL (pour programmer l'Arduino)

Bouton poussoir tactile (x2)

USB (plus d'infos dans l'étape de câblage)

Brancher le fil

Fil multiconducteur (avec deux fils à l'intérieur)

Barre de chocolat. Pas forcément utilisé pour l'horloge, mais important quand même…

Les outils dont vous aurez besoin sont (sans ordre particulier):

Un puzzle

Un fer à souder, de la soudure et une éponge

Un pistolet à colle chaude

Une boussole

Super colle

Étape 1: Présentation et processus de conception

Je vais être honnête, le cadre d'horloge LED est quelque chose que j'ai giflé en deux semaines, avec tout ce que j'avais traîné à la maison pendant le verrouillage. Ce n'est en aucun cas parfait, et je le reviendrai certainement plus tard dans l'année. Cela étant dit, entrons dans le pourquoi.

Le principe de base est que bien que les horloges LED NeoPixel existent, elles font toutes briller leurs LED directement (juste sur votre visage.) Je trouve cela un peu agressif (pour ne pas dire distrayant,) alors j'ai eu une meilleure idée: brille la lumière sur le mur. Cela crée de très beaux effets d'éclairage, tout en ayant l'effet secondaire involontaire de créer un éclairage doux sur le visage.

Le cadre est entièrement personnalisable, et bien que je ne recommande pas d'avoir plus de 60 LED, si vous souhaitez une horloge plus grande, la programmation est capable de le gérer. Il devrait être simple pour la plupart des gens, même les débutants, de le personnaliser, et je vous expliquerai comment le faire à l'étape suivante. Pour ceux d'entre vous qui ont une certaine expérience avec Arduino, beaucoup de ce que je dis sera évident, mais pour les personnes qui n'en ont jamais touché de leur vie, je me suis efforcé de le rendre aussi simple que possible.

Lire l'horloge est la même chose que lire une horloge analogique, ce qui pour de nombreux adolescents (comme moi,) demandera un peu de pratique. Différentes couleurs représentent différentes aiguilles, la valeur par défaut étant le bleu pour les heures, le vert pour les minutes, le rouge pour les secondes. Cela dit, commençons !

Étape 2: Programmation Partie 1: Configuration

La programmation de l'horloge est relativement simple, j'ai fait le plus dur pour vous et je l'ai écrit. Rendez-vous sur le site Arduino et téléchargez le programme d'installation. Pas l'appli. C'est important. Une fois téléchargé, allez-y et installez-le. Prenez un verre d'eau pendant que cela se produit, vous devez rester hydraté. Une fois installé, vous devriez pouvoir ouvrir le fichier "ClockV2.ino" joint.

Étape 3: Programmation Partie 2: Installation des bibliothèques

Une fois que vous avez vérifié que le logiciel Arduino est installé, vous devez récupérer la bibliothèque FastLED.zip à partir d'ici. Si vous êtes sous Windows, placez le dossier à l'intérieur dans Documents/Arduino/libraries.

Sur un Mac, ouvrez le logiciel Arduino et en haut de la fenêtre, cliquez sur « esquisser ». Dans le menu déroulant, survolez « inclure la bibliothèque » et cliquez sur « Ajouter une bibliothèque. ZIP ». Sélectionnez le. ZIP que vous venez de télécharger et cliquez sur Ouvrir.

C'est cette étape faite. C'était facile, n'est-ce pas ?

Étape 4: Programmation Partie 3: Personnalisation du code

Vient maintenant la partie amusante: la personnalisation ! Tout dans le code a été commenté, donc même si vous avez la compréhension la plus rudimentaire de la programmation, vous pourrez voir ce qui se passe. Les pièces que vous voudrez peut-être changer, cependant, sont les suivantes.

#définir NUM_LEDS 60

Celui-ci est assez simple, combien de LED y a-t-il dans votre bande ? Personnellement, je recommande de le couper à 60 car c'est beau et simple. c'est aussi le seul nombre avec une led par seconde (pour un bon comptage en douceur.)

FastLED.setBrightness(255);

Le contrôle de la luminosité se trouve près du haut. Cela acceptera un nombre entre 1 et 255, 1 étant le plus doux et 255 étant la pleine luminosité.

leds[ledMins] = CRGB::Vert;

leds[ledSecs] = CRGB::DarkRed; leds[ledHrs] = CRGB::Bleu;

Ceux-ci peuvent être trouvés juste en bas du code. Tout ce qu'ils font, c'est dire au programme de quelle couleur régler chaque « main ». Expérimentez, voyez ce que vous aimez. Si vous ne voulez pas la seconde main (pour des raisons qui m'échappent,) vous pouvez même supprimer la seconde ligne, et vous débarrasser complètement de cette 'main'.

Étape 5: Programmation Partie 4: Téléchargement

Nous avons presque fini avec l'aspect code de ce projet, juste une étape de plus: obtenir le code de votre ordinateur vers l'Arduino. Cela peut sembler un peu intimidant au début, mais si vous pouvez connecter des points, vous pouvez le faire. Tout d'abord, soudez les broches sur votre Arduino. Vous n'avez besoin que de la rangée du bas, qui sera pliée à 90 degrés.

Sur votre adaptateur USB vers TTL, recherchez les broches RX, TX, 5V, RST et GND. Connectez les broches de l'adaptateur aux broches au bas de l'Arduino. RX à RX, TX à TX, 5V (ou VCC) à VCC, GND à GND. Remarque: certains adaptateurs auront un petit cavalier pour contrôler la tension. Réglez-le sur la position 5V.

Cela fait, allez-y et branchez-le sur votre ordinateur. Attendez quelques minutes pendant l'installation des pilotes (encore une fois, buvez de l'eau.) Une fois cela fait, ouvrez le logiciel Arduino. En haut, cliquez sur « outils » (ou « esquisse » sur un Mac,) et changez la « carte » en « Arduino Pro ou Pro Mini ». Après cela, changez le "processeur" en "ATmega328P (5V, 16MHz.)"

'Port' est une question d'expérimentation. Lorsque vous débranchez l'adaptateur, quel port disparaît ? Lorsque vous le branchez, est-ce qu'il réapparaît ? Utilisez celui-là. Avec tout connecté, appuyez sur la flèche en haut à gauche de l'écran et appuyez sur le bouton près du haut de l'Arduino. Attendez environ une minute et un message apparaîtra en bas de l'écran indiquant « téléchargement terminé ». S'il échoue pour une raison quelconque, réessayez en appuyant sur le bouton après un laps de temps différent, jusqu'à ce que cela fonctionne. Et c'est tout! le logiciel est fini !

Étape 6: Électronique

Il y a quatre étapes principales pour trier l'électronique. La base, les LED, le câblage et la prise. Tout d'abord cependant.

L'anneau

Il y a deux options pour cela: vous pouvez imprimer la base en 3D, ou vous pouvez la découper dans du bois. L'impression 3D est beaucoup moins pénible à créer, mais évidemment gênante si vous n'avez pas, vous savez, d'imprimante 3D. Si vous en avez un, le fichier.stl est joint.

Pour le faire, c'est aussi simple. Il s'agit simplement d'un anneau découpé dans du contreplaqué de 12 mm de diamètre 132 mm (si vous utilisez plus de 60 LED, vous devrez calculer vous-même le diamètre.) Une plaque est ensuite collée sur le quart supérieur, avec une encoche découpée de celui-ci pour loger le clou (ou la bande de commande, si vous le souhaitez) auquel il s'accroche. Voir le modèle ci-dessous pour une représentation visuelle.

Assez simple, non? Notez que l'épaisseur de la paroi n'est pas particulièrement importante si vous la fabriquez en bois, je l'ai seulement rendue fine pour économiser le filament.

La bande LED

La bande LED est le nœud du projet. Bien qu'il soit livré avec un adhésif industriel pré-appliqué au dos, j'ai trouvé que ce n'était pas assez fort pour le maintenir en place. Cela pourrait fonctionner parfaitement pour vous, mais je vous recommande d'utiliser de la superglue pour le maintenir en place. Au cas où.

Les longueurs normales que vous pouvez acheter sont de 50 cm et 1 m, dans les deux cas, vous devrez couper la bande à la bonne taille. Comptez 60 LED et coupez le long de la ligne noire. Comptez TRÈS attentivement, vous ne voulez pas avoir à acheter plus de LED.

Notez les flèches sur la bande. C'est dans cette direction que les « mains » tourneront. Retournez l'anneau de manière à ce que la plaque à encoches soit tournée vers le bas. Alignez la première LED avec le haut de l'encoche de suspension et appuyez fermement dessus. Enroulez les LED dans le sens des aiguilles d'une montre, en glissant les fils dans l'encoche. Les LED doivent s'enrouler complètement, se terminant juste avant la première LED. La LED à la position six heures a besoin de quelques modifications. Prenez votre cutter et coupez très soigneusement une encoche dans la bande. L'encoche doit être suffisamment large pour accueillir votre câble d'alimentation (fil à double âme,) mais pas plus large que l'espace entre les deux contacts en cuivre. La règle que j'utilise est, essayez de couper la flèche de la bande. Il est également impératif de ne pas couper les points de soudure des LED.

Le câblage

Le câblage de l'horloge est aussi simple que possible. Il existe trois types de fil impliqués: le fil de raccordement, pour l'horloge elle-même, un fil plus épais, qui est pré-soudé sur les LED, et un fil à double cœur, pour transporter l'alimentation vers l'horloge.

Le diagramme ci-dessus peut sembler un peu écrasant au début, mais tout ce que vous avez à faire est de relier les points. Vous trouverez ci-dessous ma photo du processus, afin que vous ayez une idée de ce à quoi cela doit ressembler. La connexion USB passe par le fil double cœur, de sorte qu'elle soit aussi ordonnée que possible.

La prise

En raison de la forte consommation d'énergie du système, nous devons le brancher quelque part. J'espère résoudre ce problème plus tard, mais pour l'instant, nous devons nous débrouiller. J'ai choisi une prise USB parce que c'est pratique, tout le monde a une brique d'alimentation de rechange, et nous n'avons pas à démonter de transformateurs (lire: je ne veux pas que quiconque se blesse en faisant cela en étant stupide et en léchant un condensateur.)

Après quelques recherches, j'ai trouvé un vieux câble de charge d'un hélicoptère jouet. Tout le monde avait sûrement un de ces hélicoptères RC à 15 $ qui s'est cassé au bout d'un mois ?

Si vous ne le faites pas, pour une raison quelconque, vous devrez acheter un connecteur USB mâle et un carénage. En tout cas, j'ai retiré le boîtier de mon chargeur, et voilà, il s'est détaché facilement.

Après avoir dessoudé deux connexions, la prise s'est détachée. Il ne reste plus qu'à le souder au fil dual-core. Si vous tenez l'USB avec les contacts dirigés vers vous et les languettes vers le bas, le câblage se déroule comme suit: alimentation, signal, signal, terre. Comme nous n'utiliserons pas les deux connecteurs de signal, nous ne connectons que les fils aux deux externes. Le fil qui va à GND sur l'Arduino va au connecteur de terre (à droite,) et celui du VCC va à l'alimentation (à gauche.)

Ces deux fils repliés étaient simplement là parce que le câble que j'ai trouvé était quad-core, au lieu de dual-core, ne leur prêtez pas attention. Il ne reste plus qu'à remettre le boîtier autour du bouchon et à le remplir de colle chaude.

Branchez-le pour le tester. Vérifiez si les « aiguilles » des minutes, des heures et des secondes apparaissent. Si oui, parfait.

À PARTIR DE! À l'étape suivante !

Étape 7: Cadran de l'horloge

Voici le plus délicat: découper un cercle parfait à la main. Eh bien, la perfection est facultative, mais nous savons tous les deux que vous ne pourrez pas vivre avec vous-même si vous fabriquez une horloge bancale. Le cadran n'est qu'un cercle de 162 mm de diamètre (ou environ 15 mm plus grand que l'anneau de chaque côté, si vous fabriquez une horloge plus grande.) Prenez une boussole, marquez-la et préparez-vous à couper.

Si vous décidez d'utiliser un autre matériau que l'acrylique, je vous souhaite bonne chance. Je peux vous dire de première main que l'acrylique 6 mm est résistant. Je me suis fait mal au coude en découvrant ça. Après une vingtaine de minutes de découpe solide, j'ai finalement terminé avec un disque d'acrylique d'une régularité impressionnante (si je le dis moi-même). Deux conseils. D'abord, allez-y doucement. Prenez votre temps, si vous vous trompez, vous devrez tout recommencer. Deuxièmement, portez un masque. Vous coupez un composé dont vous ne voulez probablement pas dans vos poumons.

Il est maintenant temps d'avoir cette barre de chocolat, après beaucoup de travail acharné. Vous le méritez. Profitez-en aussi pour boire un peu plus. Après la coupe, tout ce qui est vraiment nécessaire est l'assemblage. Mais limez le bord de votre disque, pour vous assurer qu'il est bien rond avant de continuer.

Étape 8: Coller (et beaucoup)

Nous sommes sur la dernière ligne droite maintenant, il ne nous reste plus que quelques choses à faire. Tout d'abord, récupérez votre disque que vous avez découpé lors de la dernière étape. Tracez un cercle dessus, légèrement plus grand que le diamètre de votre bague (ou légèrement plus petit que le diamètre intérieur, si vous l'avez imprimé en 3D.)

(Oui je sais, c'est une belle ligne savamment tracée)

Alignez votre bague avec elle du mieux que vous le pouvez, c'est souvent une bonne idée d'avoir une lumière vive qui brille juste au-dessus de votre travail pour éliminer les ombres qui pourraient vous dérouter. Une fois que vous êtes sûr qu'il est au bon endroit, collez-le simplement vers le bas, autour de l'intérieur (afin de réduire le risque d'embuer les LED.)

La dernière étape consiste à coller les composants afin de minimiser les risques de rupture. La colle chaude fera l'affaire ici.

Aaaand, vous avez terminé ! il ne reste plus qu'à tester ! La prochaine étape couvre cela.

Étape 9: Terminer

La dernière chose à faire avec cette horloge est d'appliquer une solution de très haute technologie à un problème. Vous avez peut-être remarqué que l'Arduino a une lumière d'alimentation remarquablement brillante et remarquablement rouge qui brille à travers l'acrylique (si en effet vous avez de l'acrylique). Vous pouvez résoudre ce problème en coupant un petit carré de ruban électrique et en le collant. la LED. Blu-Tack fonctionnerait aussi. Ou peindre. Couvrez simplement la lumière. Pour régler l'horloge, appuyez simplement sur le bouton du haut pour incrémenter les heures et celui du bas pour incrémenter les minutes.

Vous pouvez constater que l'horloge gagne ou perd du temps, cela est dû au fait que le cristal de l'Arduino n'est fiable qu'environ 90% du temps. Vous pouvez normalement ajuster cela en changeant la 'seconde' variable, près du haut. 1013 millisecondes était ce qui a fonctionné pour moi, mais vous trouverez peut-être qu'il a besoin d'être peaufiné. Une fois que vous l'avez modifié, téléchargez-le à nouveau et attendez un jour pour voir s'il reste exact.

C'est tout pour moi, vous savez maintenant comment créer une horloge minimaliste personnalisée qui, franchement, a l'air vraiment, vraiment bien. Les photos ne lui rendent pas justice, c'est beaucoup plus fascinant en personne. Je prévois certainement de le revoir à l'avenir, avec des fonctionnalités telles qu'une puce d'horloge dédiée, une gradation la nuit, un mode sentinelle (où il ne s'allume que si quelqu'un est à proximité) et une batterie pleine. Restez à l'écoute.