Horloge Word Arduino RGB Budget ! : 7 étapes (avec photos)

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2025-01-23 14:45

Bonjour à tous, voici mon guide sur la façon de créer votre propre word clock simple et pas cher !

Outils dont vous aurez besoin pour ce projet

1. Fer à souder et soudure
2. Fils (idéalement au moins 3 couleurs différentes)
3. Imprimante 3D (Ou accéder à une, vous pouvez également envoyer les fichiers.stl à une imprimerie si vous n'avez pas votre propre imprimante)
4. Outils de base (tournevis, coupe-fil, lime, ect…)

Toutes les pièces dont vous aurez besoin pour commander sont couvertes dans la section BOM de ce guide !

J'espère que vous apprécierez, commençons maintenant!

Étape 1: Proposition de projet

Cela faisait longtemps que je voulais faire une horloge de mots de bureau RBG dans le style du projet Adafruit ici LINK

Les principaux éléments qui m'ont arrêté étaient le coût des pièces et le besoin de pièces découpées au laser !

L'objectif de ce projet était donc de créer une version simple et bon marché à l'aide d'une matrice RBG budgétaire et d'un Arduino Nano, puis d'imprimer en 3D un boîtier personnalisé en évitant le besoin de pièces découpées au laser.

Étape 2: BOM - Électronique et mécanique

La nomenclature (BOM) de ce projet devrait s'élever à 13,21 £ pour 1 word clock complet.

Le coût total de la commande (y compris les frais de port pour le Royaume-Uni) devrait s'élever à 51,34 £ en supposant que vous deviez acheter chaque pièce, y compris des bobines complètes de 1 kg de PLA pour le boîtier.

(Coût de la commande - Coût de la nomenclature)

1. 6,42 £ - 6,42 £ - Matrice 8x8 WS2812B -
2. £1.83 - £1.83 - Arduino Nano V3 -
3. 1,75 £ - 1,75 £ - Module RTC DS1307 -
4. 1,25 £ - 0,13 £ - Alimentation Micro USB -
5. 4,31 £ - 1,44 £ - Protoboard -
6. 1,05 £ - 0,11 £ - Vis M3 35 mm x20 -
7. 4,13 £ - 0,82 £ - Pieds en caoutchouc 4 mm x4 -
8. 12,99 £ - 1,20 £ - PLA BQ 1,75 mm - Noir charbon -
9. 19,99 £ - 0,28 £ - PLA AMZ3D 1,75 mm - Naturel -

Les calculs PLA peuvent être affichés ci-dessus dans le tableau PLA Calc. J'ai supposé que le volume de PLA est d'environ 800 cm^3/kg, ce qui signifie qu'une bobine de 1 kg devrait avoir environ 330 mètres de plastique. J'ai ensuite utilisé la quantité prévue de PLA nécessaire pour imprimer chaque pièce pour calculer le coût.

Étape 3: Pièces imprimées en 3D

Les modèles d'impression 3D peuvent tous être trouvés sur Thingiverse ici -

Les instructions d'impression peuvent être trouvées sur la page Thingiverse liée ci-dessus

J'ai conçu ce modèle dans Fusion 360 en utilisant la conception du boîtier Adafruit Laser Cut comme modèle (lien).

J'ai gardé les mêmes lettres du panneau avant car nous utiliserons le même code que celui utilisé par le projet Adafruit.

Le boîtier a incliné l'horloge à 10° pour lui donner un meilleur angle de vision. La disposition des lettres doit être légèrement plus grande que la version Adafruit car la matrice de LED RVB 8x8 que j'ai choisie d'utiliser mesure environ 64 mm x 64 mm au lieu des 60 mm x 60 mm de l'Adafruit NeoMatrix.

L'enceinte a 6 parties,

1. Panneau avant - Les lettres sont placées devant la matrice LED.
2. Panneau central (incliné) - Ceci maintient la matrice en place ainsi que la connexion au panneau avant et au panneau arrière. Cette section est à 10°.
3. Panneau arrière (coudé) - Ce panneau abrite l'adaptateur secteur et se connecte au panneau central.
4. Blocage de l'adaptateur secteur - Il s'agit d'une petite pièce qui maintient l'adaptateur en place.
5. Grille de séparation - Ceci est utilisé pour aider à isoler la lumière de chaque LED, réduisant le saignement de lumière dans les lettres adjacentes.
6. Diffuseur LED - Il s'agit d'une partie PLA transparente qui aide à mélanger la lumière des LED RVB, cela aide également à l'intelligibilité des lettres (notez que vous devrez imprimer 64 de cette partie, une pour chaque LED de la matrice).

L'ensemble du boîtier est monté ensemble à l'aide des vis M3 35 mm et M3 15 mm.

Étape 4: Coder

Obtenir l'IDE Arduino

Pour ce projet, vous aurez d'abord besoin de l'IDE Arduino qui peut être téléchargé ici - Lien

Obtenir la base de code

Ce projet, le code a été créé par Adafruit et peut être trouvé sur GIT Hub ici - Lien

Pour tous ceux qui n'ont jamais utilisé GIT Hub auparavant, c'est vraiment simple ! Pour obtenir le code téléchargé et dans l'IDE Arduino, suivez ces étapes.

1. Cliquez sur le lien vers le dépôt GIT
2. Cliquez sur le bouton 'Cloner ou télécharger' (Vert) puis sélectionnez Télécharger ZIP
3. Extrayez le ZIP téléchargé quelque part
4. Ouvrez l'IDE Arduino
5. Dans l'IDE Arduino, allez dans Fichier Ouvrir
6. Accédez ensuite au WordClock_NeoMatrix8x8.ino qui se trouve dans le dossier décompressé (Exemple de répertoire - C:\Users\xxxxxx\WordClock-NeoMatrix8x8-master\WordClock-NeoMatrix8x8-master\WordClock_NeoMatrix8x8.ino)

Vous avez maintenant ouvert le code !

Apporter la modification au code

Nous devons ensuite apporter une modification très mineure au code fourni par Adafruit car nous utilisons un microcontrôleur différent du projet d'origine.

Dans le WordClock_NeoMatrix8x8.ino, nous voulons modifier certaines des //définir les broches, Nous devons changer RTCGND en A4 et RTCPWR en A5, cela indique le code où se trouvent les connexions SDA et SCL sur l'Arduino Nano.

Nous devrons également changer NEOPIN en D3 afin qu'il sache où le 8x8 RBG Matrix Din est connecté.

Si vous n'êtes pas certain d'avoir fait cela correctement, vous pouvez télécharger le WordClock_NeoMatrix8x8.ino ci-joint et remplacer celui de votre répertoire.

Obtenir la bibliothèque requise

Enfin avant de programmer, vous devrez télécharger toutes les bibliothèques requises, Adafruit a inclus des liens vers tous ces éléments dans les commentaires du

Ou vous pouvez les cliquer ici,

1. RTClib
2. DST_RTC
3. Adafruit_GFX
4. Adafruit_NeoPixel
5. Adafruit_NeoMatrix

Pour tous ceux qui n'ont pas installé la bibliothèque IDE Arduino avant de suivre ces étapes,

1. Tous les liens ci-dessus renvoient aux référentiels GIT Hub, vous devrez cliquer sur le bouton « Cloner ou télécharger »
2. Sélectionnez le fichier ZIP de téléchargement
3. Ouvrez maintenant l'IDE Arduino
4. Cliquez sur l'onglet "Esquisse" dans le menu du haut
5. Passez la souris sur Inclure la bibliothèque, puis sélectionnez « Ajouter une bibliothèque ZIP… »
6. Accédez à l'emplacement où vous téléchargez la bibliothèque. ZIP et sélectionnez-le
7. Maintenant que la bibliothèque est installée, vous devrez répéter ces étapes pour chacune des 5 bibliothèques liées ci-dessus.

Programmation de l'Arduino Nano

L'environnement IDE est maintenant prêt et il est temps pour vous de programmer l'Arduino Nano !

Assurez-vous que l'IDE Arduino a été configuré pour compiler pour la carte Arduino Nano, pour le vérifier,

1. Cliquez sur l'onglet 'Outils'
2. Survolez l'option « Boards: » et sélectionnez « Arduino Nano »
3. Branchez l'Arduino Nano sur votre PC et sélectionnez le bon port COM

Une fois les étapes ci-dessus suivies, vous pouvez appuyer sur le bouton de téléchargement pour programmer l'Arduno Nano !

Étape 5: Électronique

Vous avez maintenant un Arduino Nano programmé, il est temps de configurer l'électronique !

Avant de tout câbler, déconnectez l'Arduino Nano du connecteur USB.

L'électronique du projet est extrêmement simple, c'est donc très facile à assembler même pour les débutants, Connexions

1. TP4056 - Souder le fil rouge au + connecter à côté du connecteur micro USB (montré ci-dessus) c'est 5V (vérifier avec un multimètre si pas certain). Ensuite, connectez le fil noir au connecteur - (à nouveau illustré ci-dessus).
2. Matrice RVB 8x8 - Connectez Din à l'Arduino Nano Pin D3, puis Vcc à 5V et GND à GND.
3. DS1307 - Connectez SDA à l'Arduino Nano Pin A4 (il s'agit de la connexion SDA du Nano), puis connectez SCL à l'Arduino Nano Pin A5 (il s'agit de la connexion SCL du Nano, voir la Nano Pin ci-dessus). Puis Vcc à 5V et GND à GND.
4. Arduino Nano - Il ne reste plus qu'à alimenter l'Arduino Nano, pour ce faire, connectez 5V à Vin & GND au GND à côté de la broche Vin.

Une fois que tout ce qui précède a été suivi, le circuit est terminé ! et il est temps de le programmer pour vérifier que tout fonctionne !

Avant de souder toutes les connexions ci-dessus, c'est probablement une bonne idée de vérifier que tout fonctionne à l'aide d'une maquette et de quelques connecteurs. J'ai montré quelques photos de ma vérification électronique ci-dessus !

L'heure des horloges n'est pas correcte ?

Si votre word clock n'affiche pas l'heure correcte, essayez de reprogrammer l'Arduino Nano lorsqu'il est connecté au module RTC. Si cela ne fonctionne toujours pas, retirez la batterie du module RTC, puis rajoutez-la, après avoir tenté de reprogrammer à nouveau l'Arduino.

Étape 6: Assemblage

Maintenant que vous avez les pièces 3D, Code & Electronics est prêt à assembler l'horloge de mots.

1. Placez la façade standard à plat sur un bureau et insérez les 64 diffuseurs LED.
2. Assurez-vous que tous les diffuseurs ont été insérés à plat.
3. Placez la grille de séparation dans l'assemblage avant standard.
4. Préparez l'électronique discutée à l'étape précédente.
5. Placez le dos plat incliné sur le bureau
6. Insérez le module de chargeur USB dans la fente de la partie arrière coudée
7. Assurez-vous que le port USB est aligné à travers la découpe arrière sur le dos coudé
8. Placez Angled Mid sur l'électronique et alignez avec Angled Back, puis insérez l'électronique
9. Placez la matrice LED sur l'électronique, le panneau doit s'aligner sur les fentes angulaires des médiums.
10. Placez l'assemblage coudé sur la façade standard et insérez les vis M3 35 mm
11. Serrez les vis et placez les 4 pieds en caoutchouc sur la base
12. Félicitations, vous avez terminé l'assemblage, il est temps de le mettre sous tension, voir le temps !

Étape 7: Leçons apprises et conclusion

Dans l'ensemble, je suis satisfait du résultat de ce projet, mais bien sûr il y a quelques choses qui auraient pu être faites pour l'améliorer.

Numéro 1

Les modules RTC DS1307 sont assez frustrants à configurer et se désynchronisent sensiblement rapidement, ce qui signifie que vous devez reprogrammer l'appareil pour le resynchroniser.

Numéro 2

CAD, je concevrais probablement le boîtier un peu différemment pour améliorer le processus d'assemblage et avoir un endroit pour monter l'Arduino.

Numéro 3

Pourquoi ne pas avoir le Wi-Fi ? Ce serait une excellente solution au problème 1 !

Lorsque j'ai commencé ce projet, je n'avais aucune expérience avec l'ESP8266 / ESP32 mais si je devais recommencer ce projet ou faire un Rev2, j'envisagerais fortement d'adapter le code pour utiliser le Wifi pour obtenir l'heure actuelle au lieu du DS1307.

Cela pourrait également activer de nombreuses autres fonctionnalités, telles que l'ajustement de la couleur d'affichage en fonction des prévisions météorologiques ou de choses intéressantes comme celle-ci.

Merci à tous d'être arrivé à la fin de mon guide, si vous avez des questions, n'hésitez pas à commenter ou à m'envoyer un message direct !