Lunettes de données Arduino abordables pour affichage de multimètre

Composants et fournitures

SparkFun Arduino Pro Mini 328 - 3.3V/8MHz

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Outils et machines nécessaires

• Imprimante 3D (générique)

À propos de ce projet

Vidéo du dispositif fonctionnel. Objectif : construire des lunettes de données Arduino bon marché accessibles à tous. Du concept au prototype fonctionnel : 4 mois. Le défi : utiliser des matériaux courants et faciles à trouver. Le cœur du projet est le système optique pour ce HMD (Head-Mounted Display). On ne peut pas simplement placer un écran devant les yeux : l'œil ne pourrait pas faire la mise au point.

Les logs montrent l'évolution des premiers tests au prototype final. La conception optique était la partie la plus difficile, mais j'ai trouvé une solution. Coût du prototype : environ 70€. Résultat : un affichage tête haute pour mesures haute tension.

Étape 1 : Composition et principe de fonctionnement

Les données Bluetooth reçues s'affichent sur l'écran OLED, sont réfléchies par un miroir, traversent une lentille, et l'image virtuelle apparaît dans un petit verre acrylique transparent.

Étape 2 : La lentille – la partie la plus délicate

J'ai réussi par essais/erreurs, puis j'ai suivi un cours accéléré d'optique. Points clés :

• Différence entre image réelle et virtuelle avec une lentille.
• L'œil humain ne peut faire la mise au point qu'à partir de 25 cm minimum.
• Formule : 1/f = 1/o + 1/i (f = distance focale, o = distance objet-lentille, i = distance image virtuelle).

Valeurs utilisées : f = 10 cm, o = 7,3 cm → i = -27,03 cm (image virtuelle = négatif), grossissement M = 3,7.
Calculateur en ligne : hyperphysics

Étape 3 : Lentilles alternatives

La lentille de 100mm est difficile à trouver. J'ai utilisé une lentille de Google Cardboard bon marché (focale 100mm, pas 45mm comme le standard).

MISE À JOUR : Une lentille de Fresnel petite (FL ≈ 110mm) devrait fonctionner : bon marché, facile à trouver, découpable au cutter. Exemple : Amazon. Alternative : lentilles de loupe frontale (souvent 3-5 lentilles fournies, une avec FL 110-120mm convient). Un peu plus lourdes et moins faciles à découper.

Étape 4 : Électronique

Tous les composants électroniques. Dans la version finale, j'ai utilisé une batterie plus petite. Pour la batterie 280mAh, j'ai remplacé la résistance 3k par 5,6k sur la carte d'origine → courant de charge réduit à ~200mA.

Étape 5 : Le boîtier

Premiers tests : boîtier en carton (pas cher, fonctionne bien). Version finale : impression 3D (conçu dans 123D Design). Quelques modifications nécessaires mais correct pour un premier essai.

Fichiers STL : FLDXAHDIWMQXWRP.stl, FI9NE6GIWMQXWRV.stl, F72OH47IWMQXWRW.stl, FSAHDV3IWMQXWS2.stl, F7DF5AJIWMQXWSA.stl

Étape 6 : Connexion du multimètre Owon B35T aux lunettes

Ce multimètre a du Bluetooth 4.0 intégré. J'ai dû rétro-ingénier le protocole série.

Configuration du module BT (via programme Arduino simple) :

AT+ROLE1    // module = central
AT+RESET    // reset
AT+SHOW1    // affiche nom Bluetooth
AT+IMME0    // connexion auto
AT+FILT0    // scan appareils
AT+DISC?    // liste appareils
AT+CONE0    // connexion au multimètre (adresse MAC)

Logiciels sur GitHub : Arduino-Glass. Vidéo test Bluetooth disponible.

Étape 7 : Lunettes de données Arduino finales

Tous les composants intégrés dans le boîtier. Différents supports pour le réflecteur acrylique testés.

Liste des composants :

• 1× Arduino Pro Micro 3.3V 8MHz
• 1× Module Bluetooth 4.0 HM-11 BLE
• 1× Batterie LiPo 280mAh + circuit charge 50-500mA
• 1× Lentille plano-convexe 30mm FL 100mm (PMMA)
• 1× Miroir plastique 1mm
• 1× Micro OLED 0,66" 64x48 px (SparkFun #13003)
• 1× Boîtier CD pour le réflecteur

Logiciels sur GitHub. Vidéos sur YouTube.

Étape 8 : Photos et vidéos des premiers pas

• Tests avec différentes lentilles
• Premier test Bluetooth vidéo
• Vidéo d'un prototype

À faire :

• Finaliser le logiciel : connexion auto au multimètre Owon.
• Ajouter indicateur de batterie à l'affichage (module BLE le permet).
• Tester réflecteurs avec films teintés/miroirs pour usage en zone lumineuse.
• Alléger et redessiner le boîtier.
• Tester avec écran 0,49" plus petit.