Grande horloge numérique V2

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Difficulté:

Bonjour,

Bienvenue dans ce nouveau tuto.

Il s'agit d'une amélioration de ma précédente réalisation, que vous pouvez trouver sur ce lien :

https://ouiaremakers.com/posts/tutoriel-diy-grande-horloge-numerique-avec-telecommande-ir


Il s'agit toujours d'une grande horloge numérique à base de 7 segments, mais cette fois-ci, les segments ont été imprimés en 3D, et une connectivité Bluetooth a été rajoutée.

Matériel

Mat%c3%a9riel

Budget:

60 €

Etape 1 : Modélisation 3D



Logiciel utilisé Solidworks (car connaissance professionnelle) mais Fusion 360 ou autre peuvent faire l'affaire...

L'idée de départ consistait à faire des segments interconnectables.

Le design final ressemble à ceci :

On remarque sur le côté des "prises" mâles et femelles, pour faciliter l'assemblage des segments entre eux.

Il y a également 3 trous pour faciliter le passage des fils.

Chaque segment contient 3 Leds WS2812.

Plusieurs essais ont été réalisés pour déterminer les bonnes dimensions, notamment sur la profondeur, pour permettre une diffusion optimale et homogène de la lumière.

De même, j'ai réalisé le design d'un couvercle qui vient éclipser, d'où la forme "particulière du dessus"

l'horloge contient également deux points pour afficher les secondes, dans le même principe, un contenant et deux couvercles circulaires ont été dessinés

Ci-joint l'ensemble des fichiers au format SLDPART et STL

 

Fichiers techniques de cette étape :

7_segment_top.SLDPRT Dot.STL Dot.SLDPRT 2Points.STL 2Points.SLDPRT Couvercle_v1.2.STL Couvercle_v1.2.SLDPRT Middle_v1.1.STL Middle_v1.1.SLDPRT

Etape 2 : Impression 3D

L'ensemble des éléments ont été imprimés sur mon imprimante Prusa Geetech.

Les segments en PLA noir de chez Grossiste 3D, et les couvercles en PLA transparent.

Le logiciel Cura a été utilisé pour le tranchage.

Les paramètres d'impression classiques, avec vitesse à 60mm, 40% de remplissage, pas de support, etc..rien de particulier.

Ensuite, il faut poncer la partie couvercle, voir rajouter une feuille de papier ou de papier calque pour mieux diffuser la lumière.

Sur l'interconnexion des segments, mes côtes ne sont pas optimales, donc j'ai pas mal limé, j'ai du utiliser une Dremel également.

En revanche, les couvercles s’insèrent parfaitement.

Je vous invite à faire des essais au préalable, imprimer deux segments et un couvercle pour commencer.

N'hésitez pas également à numéroter les segments.

Etape 3 : Assemblage des LEDS

Pour chaque segment, il y aura 3Leds, donc vous pouvez commencer par découper votre strip en segment de 3 Leds.

Ensuite, pour faciliter la soudure, je vous invite à étamer chaque extimité :

Comme vous le savez, les Leds sont polarisées, donc il faut respecter le sens, je vous invite à suivre ce schéma :


Profiter des trous pour passer vos fils, concernant ces derniers, vous avez besoin de 3 couleurs, un rouge pour le 5V, un noir pour la masse, et un de couleur pour le signal

Commencer à relier les segments pour obtenir un premier afficheur 7-SEGMENTS

NB :  sur la photo, on note trois lignes dorées, il s'agit de tresse à dessouder, c'était une première idée pour rendre les segments modulaires, mais j'ai fini par souder les fils directement

Pour le tout premier segment, je vous invite à faire de longs fils, et à utiliser un petit connecteur comme suit pour le relier à votre Arduino pour la suite (via des jumpers)

Il suffit ensuite de mettre les couvercles et de lancer un premier test via l'Arduino


Etape 4 : Assemblage Final

Il suffit à présent de répéter l'opération précédente pour les 3 7-segment restants

Vous pouvez également rajouter les deux points pour les secondes (2 Leds seulement)

Je vous prie de m'excuser de ne pas avoir pris le temps de documenter cette partie....

souder directement les fils entre chaque 7-seg.

Pour consolider chaque segment à son voisin, vous pouvez utiliser de la colle chaude en pistolet, la chaleur va en plus faire fondre le plastique pour mieux l'accrocher.

Pour faciliter le montage, je me suis acheté une barre d'aluminium comme ceci :

J'ai percé l'arrière du segment du milieu

J'ai inséré des entretoises M3

J'ai fixé l'ensemble sur la barre d'alu, en vissant de l'autre côté.

Ceci est une solution temporaire.

Etape 5 : Schéma électronique

Clock blth bb

L'Arduino est alimenté en 5V via un bloc secteur 5V 2A

Ce 5V sert également à alimenter les LEDs

Le module RTC est toujours présent

Un module Bluetooth HC-05 a été rajouté, celui-ci est relié aux bornes RX et TX de l'Arduino et est alimenté via la sortie 3.3V de l'Arduino.


Comme vous le constater le montage électronique est assez basique.

J'aimerais par la suite, ajouter d'autres options comme un écran OLED et un clavier pour plus de fonctionnalités.


PS : La libraire FastLed utilise les interruptions, tout comme SoftwareSerial (la librairie servant à utiliser n'importe quels pins pour créer une liaison série Software) donc la seule solution est de brancher le HC-05 sur le port Série Hardware de l'Arduino Nano.

Fichiers techniques de cette étape :

Clock_blth.fzz

Etape 6 : Programmation Arduino

Before

Je joins l'ensemble des projets Arduino, contenant le projet final, et des projets intermédiaires utilisés pour tester les Leds, la communication Bluetooth, le cercle RGB, etc

Fichiers techniques de cette étape :

Blt_test_RGB.ino Blt_test_RGB_WS2812.ino btl_test.ino debug_Full_serial.ino horloge_finale_Nw3D_Bt_HardSerial.ino WS2812_Test_basic.ino

Etape 7 : Programmation Android

Pour réaliser l'application Android, j'ai utilisé le site MIT APP INVENTOR 2

http://appinventor.mit.edu/explore/

Elle est très simple d'utilisation, aucune ligne de code, que des blocks logiques,

il y a énormément de tutoriels sur Internet

Vous pouvez émuler votre application en temps réel, sur votre téléphone ou sur le PC.

-Principe de l'application :

Il y a une partie graphie et une partie code, chaque élément graphique va avoir une multitude de fonctionnalités à gérer dans la partie code, par exemple pour un bouton, très souvent on va utiliser la fonction "when button clicked faire ceci"


Il y a un grand nombre d'éléments graphiques mais également des outils comme le Bluetooth, GPS, accélérometre, Web, etc...


-Principe de communication

L'application Android envoie des trames en Bluetooth

Le module HC-05 reçoit ses trames et les transmets via la liaison série à l'Arduino

Le programme de l'Arduino analyse ses trames et agit en conséquences

-Pour homogénéiser les trames, elles commencent par "<" et se terminent par ">"


-Fonctionnalités réalisées jusqu'à présent :

  • Connexion et deconnexion bluetooth
  • On/OFF (luminosité à 0)
  • Gestion de la luminosité
  • Affichage température intérieure grâce au capteur intégré dans le module RTC
  • Affichage de la température extérieure (PARIS) en allant la chercher sur Internet via JSON 
  • Modification du temps ou synchronisation automatique avec l'horloge du téléphone
  • En secouant le téléphone, la couleur change aléatoirement
  • Un cercle RGB permet de choisir une couleur précise


-Interface graphique :


-Aperçu des blocks :


Gestion de la communication Bluetooth

Gestion de la température extérieure :

Gestion du cercle RGB :


Gestion du temps :



Ci-joint le fichier source en aia ainsi que l'apk final

Fichiers techniques de cette étape :

Clock_Blt_v2.aia Clock_Blt_v2.apk

Etape 8 : Résultat Final

Sources:


Vous aimez ce tutoriel ?


meuhmeuh

13 mai 2018 à 09:49

Salut ,encore une belle réalisation.je vais regarder ton tutos de +prés maintenant que je suis un peu + expérimenté.

merci , Ici meuhmeuh 


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