Réveil LCD multi-affichage avec cadrans personnalisables

Composants et fournitures

Arduino UNO (ou ATmega328 DIL + quartz 16 MHz + 2×22 pF + 7805 + condos pour version PCB)	×	1
Résistance 10 kΩ	×	4
Résistance 470 Ω (traversante)	×	1
Écran LCD 16×2 blanc sur bleu (standard Adafruit)	×	1
Buzzer passif	×	1
Condensateur 10 µF	×	1
Module RTC DS1302 (horloge temps réel)	×	1
Quartz 32,768 kHz (pour RTC)	×	1
Pile bouton CR2032 + support (CR1220 si PCB)	×	1
Inclinomètre à mercure (tilt switch) (extinction alarme par basculement)	×	1
Potentiomètre d'ajustement 10 kΩ (contraste LCD)	×	1

Outils nécessaires

• Imprimante 3D (boîtier)

Applications

• Arduino IDE

À propos du projet

Une version plus récente avec 10 cadrans est disponible ici.

En cherchant un projet de réveil LCD 1602, j'ai trouvé de nombreuses implémentations différentes. J'ai décidé d'en créer une qui les regroupe toutes.

Fonctionnalités

• 8 styles d'affichage différents
• Réglage heure, date actuelle, date de naissance, alarme
• Extinction alarme par basculement (interrupteur mercure) ou appui bouton
• Contrôle rétroéclairage (auto-extinction 10 s)
• Capteur température/humidité DHT21

Version breadboard

L'électronique est simple. Voir photo de câblage. Le DHT21 se connecte sur D9 (non visible sur photo). Charger le sketch dans l'IDE Arduino et téléverser sur l'UNO.

Utilisation du réveil

Trois boutons : SETUP, INCREMENT, DECREMENT + interrupteur TILT.

• Rétroéclairage : Éteint → n'importe quel bouton l'allume. Allumé → s'éteint après 10 s sans action.
• SETUP : Accède aux écrans de réglage (curseur `>`). INCREMENT/DECREMENT modifient la valeur. SETUP fait défiler : Heure, Minute, Jour, Mois, Année, Jour naissance, Mois naissance, Année naissance, Heure alarme, Minute alarme, retour mode HORLOGE.
• INCREMENT (hors setup) : Change de style d'affichage (8 styles).
• DECREMENT (hors setup) : Active/désactive l'alarme.
• TILT : Pendant la sonnerie, basculer le réveil ou appuyer sur un bouton coupe l'alarme.

Construction version finale (PCB + boîtier imprimé 3D)

Le passage au PCB nécessite les fichiers Eagle fournis (fabrication pro ou méthode toner). Important : L'écran LCD est connecté via connecteur coudé ; souder l'écran en place après insertion dans le boîtier est plus facile avec un PCB double face à trous métallisés.

Composants PCB : ATmega328 DIL + quartz 16 MHz + 2×22 pF, régulateur 7805 TO-220 + 100 µF 16 V, RTC DS1302 + quartz 32,768 kHz, buzzer passif + 10 µF 16 V (découplage DC), condos 0,1 µF et 1 µF (céramique 5 mm), résistances 5% 1/8 W. Interrupteur mercure (Ø5 mm ou moins). 3 boutons tactiles 6×6 mm, arbre 13 mm, montés au dos du PCB.

Boîtier 3D : Impression 0,2 mm, sans support. Percer trous fixation PCB Ø2,5 mm, tarauder M3. Vis M3×6 mm. Élargir trous PCB à 4 mm pour ajuster et éviter que les boutons ne coincent.

Crédits

Ce réveil est un mashup de plusieurs projets open-source :

• Base : Arduino Digital Clock With Alarm Function (custom PCB) - boîtier modifié 2 pièces au lieu de 4
• Écran standard : Michalis Vasilakis
• Police Dual Thick : Arduino World
• Police Dual Beveled : Arduino Forum
• Police Dual Trek : Carrie Sundra
• Police Dual Thin : Arduino World
• Concept Word Clock : LAGSILVA
• Biorhythm Clock : John Bradnam
• Weather Clock : ARDUinoautoMOTIVE

Mises à jour

• 29/06/20 : Corrections orthographe Word Clock, #define rétroéclairage, timeout 5→10 s.
• 23/11/20 : Ajout date naissance + stockage EEPROM, cadran Biorhythm, nettoyage code setup.

Hypothèse : les biorhythmes (cycles physique 23j, émotionnel 28j, intellectuel 33j) influencent nos hauts/bas. Le cadran affiche 3 barres (haut = positif, bas = négatif, longueur = intensité).

• 06/12/20 : Support DHT21, cadran Thermomètre/Humidité. PCB mis à jour (connecteur 3 broches DHT21).

Code

DigitalClockAlarmV7.ino (C/C++)

Code complet du réveil. Inclut bibliothèques : Wire, TimeLib, DS1302RTC, LiquidCrystal, EEPROM, dht. Options de compilation : formats 12h (DUAL_THICK_12HR, DUAL_THIN_12HR), contrôle rétroéclairage (NO_BACKLIGHT, BACKLIGHT_ALWAYS_ON, BACKLIGHT_TIMEOUT 10000), test graphiques biorhythm (TEST_BIO_GRAPHS).

/* 1602 LCD Alarm Clock - John Bradnam (jbrad2089@gmail.com)
 * Styles : STANDARD, DUAL_THICK, DUAL_BEVEL, DUAL_TREK, DUAL_THIN, WORD, BIO, THERMO
 * Historique versions en en-tête. */

#include <Wire.h> #include <TimeLib.h> #include <DS1302RTC.h>
#include <LiquidCrystal.h> #include <EEPROM.h> #include <dht.h>

// Définitions broches, constantes, caractères personnalisés (polices gros chiffres, sablier, cloche, thermomètre, goutte)
// Structures de données pour chaque police (tableaux PROGMEM)

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  // Config broches, lecture RTC, mise à l'heure par défaut si invalide
  // Lecture EEPROM : alarme, date naissance, style courant
  // Initialisation LCD selon style courant
  // Gestion rétroéclairage selon #define
}

void loop() {
  readBtns();      // Lecture boutons + gestion rétroéclairage
  getTimeDate();   // Heure/date depuis RTC (sync TimeLib toutes 5 min)
  getTempHum();    // DHT21 toutes 6 secondes
  if (!setupScreen) {
    lcdPrint();    // Affichage selon style courant
    if (alarmON) { callAlarm(); if (turnItOn) switchBacklight(true); }
    // Timeout rétroéclairage
  } else {
    timeSetup();   // Écrans de réglage
    switchBacklight(true);
  }
}

// Fonctions : lecture boutons, RTC, DHT21, rétroéclairage, affichage par style
// Styles implémentés : Standard, Dual Thick, Dual Bevel, Dual Trek, Dual Thin, Word, BioRhythm, Thermomètre
// Chaque style a sa fonction Setup (création caractères) et Layout (affichage)
// Gestion alarme : mélodie, extinction par tilt/bouton
// Stockage EEPROM : alarme, style, date naissance
// Moteur biorhythm : calcul cycles depuis date naissance, affichage barres
// Word clock : conversion chiffres → mots anglais (HUNDRED, ONE, TWENTY...)
// Animation sablier (8 frames) en haut à droite sur Word clock

Pièces personnalisées et boîtiers

stl_files_ZuDXHCHZCl.zip (fichiers STL pour impression 3D)

Schémas

Schéma et PCB au format Eagle : eagle_files_ZN59zdeNf5.zip