QUAND LES MOTS DONNENT L'HEURE !


Difficulté:
Posté le : 05 juin 2020

Le principe est simple. l'horloge est composée d'une matrice de caractères qui vont s'illuminer pour écrire l'heure qu'il est. Par exemple "il est huit heures moins dix" ou "il est minuit et demi".

L'heure est ainsi donnée par tranche de 5 minutes.

Cette horloge est astucieuse car elle dispose d'un capteur de luminosité qui va adapter la puissance de l’éclairage en fonction de la lumière ambiante. Cela vous permettra de ne pas être ébloui par son éclat en pleine nuit :)


Le matériel


  • Panneau pvc expansé : 450x450x5mm
  • Feuille de vinyle avec lettres prédécoupées
  • Panneau MDF ep 18mm 450x450mm
  • Bandeau 5m strip Led WS2812b
  • Carte électronique
  • Vitre bords polis ep 2mm 450x450mm

  • Feuilles calques
  • Bandeau 5m strip Led WS2812b
  • Carte électronique
  • Vitre bords polis ep 2mm 450x450mm
  • Feuilles calques


La face avant


La première étape consite à coller l'adhésif avec les lettres pré découpé sur une vitre pour réaliser la face avant.

Travaillez dans un endroit propre et dégagé !

Commencez par remplir une grande boite d'eau tiède de quelques centimétre, ajoutez un peu de Mir, nettoyez la vitre également au liquide vaisselle et rincez la, puis plongez la dans le récipient.

Sur une table bien au propre, décollez soigneusement et délicatement chaque lettre à l'aide du scalpel puis retirer toute la protection du film (attention aux traces de doigts).

Posez la face collante sur la surface de l'eau de la boite. Plongez le vinyle doucement bien à plat sans le froisser et faite l'ajustement avec la vitre sous l'eau (la face adhésive ne collera plus, elle deviendra totalement glissante).

Une fois satisfait du résultat, ressortez l'ensemble et chassez les bulles d'air s'il y en a. Vous constaterez quelques taches ici et là, mais après quelques jours de séchage, tout aura disparu.

Enfin, il ne restera plus qu'à découper proprement l'excédent des contours au scalpel.


Le panneau arrière


Comme on peut le voir sur les images, l'idée est de créer des pistes sur une plaque de bakélite en cuivre, ceci afin d'avoir le minimum de fils électriques et d'obtenir un résultat plutôt propre.

Ces plaques gravées présentent un autre avantage, elles sont numérotées, fléchées et s'assemblent avec le panneau arrière à la manière d'un petit puzzle.

Après avoir positionné celles-ci, au tours des bandeaux de Led en faisant correspondre leurs sens avec le parcours fléché.

Vérifier une dernieère fois la polarité et souder les leds et les supports entre eux

Petite astuce pour réaliser des soudures propres, utiliser des bandes de scotch de afin d'empêcher l'étain de se propager le long des pistes

Lors de la soudure, afin que les deux parties se joignent facilement, il faut chauffer simultanément les deux cotés et bien faire fondre du fil et d'un geste sec et rapide retirer la panne par le milieu.


La structure principale


Tout le travail s'effectue sur un panneau de MDF en 18mm d'épaisseur.

Comme dans l'étape précédente, créer des poches sur la face arrière afin de pouvoir y loger plus tard le câblage, la carte électronique, le capteur de lumière ainsi que le panneau arrière. Puis, sur la face avant, réaliser avec une bonne précision 124 perçages et 114 fraisages (la qualité d'illumination des lettres en dépend).

Exécuter toutes ces opérations à la fraiseuse numérique facilite bien les choses tout en garantissant un bon résultat, mais demande malgré tout du temps (environ 2h d'opérations pour ce panneau).
Pour finir, il faudra s'occuper des chants. D'une manière classique, faire les masquages au scotch, pour un résultat lisse et bien fini appliquez de la pâte à bois, laissez sécher, poncez puis appliquez 2 à 3 couches de peinture.


La programmation


Dans cette partie et la suivante, je me suis laissé guider par l'excellent blog "Tex Time".

Ici il vous faudra :

  • 1 NodeMcu
  • 1 Cable Micro USB

Avant d'assembler la carte électronique, charger le code dans le NodeMcu. Afin d'y parvenir facilement, charger le programme compilé à l'aide du câble USB ce qui permettra d'éviter tout un tas de problèmes liés à l’environnement Arduino qui pourrait survenir : configuration, bibliothèques ou encore les erreurs lors de la compilation.

Par la suite, si d'autres transferts devaient s’avérer nécessaires, ils pourront se faire en wifi directement sur un smartphone ou un pc via un navigateur web.

En prérequis, il faut simplement installer l'environnement Arduino, suivre juste la première étape de cette procédure et placer le fichier .bin sur votre bureau.

Une fois fait, il n'y aura plus qu'à lancer la commande "Executer" à l'aide des touches "windows+r" puis copier-coller les lignes ci-dessous en prenant soin d'adapter les champs en gras selon la config de votre pc.

L'électronique


  • 1 NodeMcu
  • 1 Circuit Intégré SN74HCT245N
  • 1 PCB
  • 1 RTC DS3231
  • 1 résistance 470 ohm
  • 1 résistance 2.5Kohm
  • 2 condensateurs 1000uF
  • 1 condensateur 10nF
  • 1 capteur GA1A2S100SS (option.)
  • 1 fusible (option)
  • 3 connecteurs 2.54mm (option)
  • 1 alim 5V 4-6A (env.)
  • La soudure


    Il ne reste plus qu'a souder les composants sur la carte.

    Respectez la polarité des deux gros condensateurs et le sens du circuit intégré. Pensez à retirer les bouts de plastique noir du connecteur 6 broches du DS3231 pour gagner en épaisseur, souder le NodeMcu de manière surélevé et non plaqué contre le PCB.

    Il est inutile de souder toutes les "pins" du NodeMcu et du SN74... se contenter simplement de souder la ou il y a un passage de pistes et ne pas oublier les pastilles GND de formes différentes.

    7 soudures à réaliser pour le NodeMcu et 6 pour le SN74...
    Niveau connectique, il y a une entrée à relier au 5v (attention à la polarité, une inversion sera fatale), une sortie vers le bandeau de Led et un emplacement pour relier le capteur de luminosité (optionnel)

    Une fois la carte assemblée, vous pouvez la relier avec des fils à la plaque gravée n°1 du panneau arrière, l'alimenter en 5v et vérifier le fonctionnement..


    L'assemblage


    La première étape va consister à insérer dans la structure, les câbles d'alimentation 5v, le capteur de lumière et la carte électronique.
    Pour maintenir la carte et les fils électriques, vous pouvez utiliser de la colle chaude.

    Insérer le panneau arrière dans le cadre et le fixer avec des vis aux 6 emplacements prévus.

    L'étape suivante va être d'assembler la face avant vitrée avec la structure principale sans oublier d'intercaler entre celles-ci, deux feuilles de papier calque pour diffuser la lumière de manière uniforme.

    La vitre sera collée avec du ruban adhésif double face (largeur 25mm). Positionnez le proprement et sans pli sur le pourtour du cadre (ne retirez pas sa deuxième protection).

    Concernant le papier calque, acheter des grandes feuilles (exemple 65cm*50cm) pour éviter les assemblages hasardeux entre les emplacements des lettres. Découper les deux feuilles de façon à ce qu'elles se positionnent à l'intérieur du contour scotché.


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