Créer une horloge LED en bois moderne avec Arduino Nano et RTC DS3231

Composants et fournitures

Composant	Quantité
Pilote LED IS31FL3731 (Adafruit)	1
Grille LED charlieplexed 16x9 blanc chaud (Adafruit)	1
Arduino Nano R3	1
Horloge temps réel DS3231	1
Plaque d'aluminium 5 mm	1
Bois de récupération pour le boîtier	1
Petites vis à bois	4
Fils de connexion (génériques)	1

Applications et services en ligne

• Arduino IDE

À propos du projet

Dans ce tutoriel, je construis une horloge LED en bois simple, en utilisant des composants électroniques modernes et des techniques traditionnelles de travail du bois et du métal.

J'utilise une matrice LED 16x9 d'Adafruit comme cadran d'horloge numérique, alimentée par un Arduino Nano et une horloge temps réel DS3231 (RTC) pour garder l'heure. Je montre également comment réaliser le joli boîtier en bois récupéré et aluminium. Le tout avec des outils simples (plus une petite perceuse à colonne). C'est une construction électronique assez simple, je suppose des connaissances de base en Arduino et une capacité à faire de la soudure simple. Un bon tutoriel de démarrage Arduino : ici, et il y a d'excellents guides de soudure.

Si vous êtes plus intéressé par l'électronique que le travail du bois

Il est parfaitement possible de faire le boîtier en MDF, d'utiliser un boîtier de projet électronique, de le découper au laser, en CNC ou de l'imprimer en 3D, et de sauter les parties menuiserie.

Si vous êtes plus intéressé par le travail du bois que l'électronique :

L'électronique de ce projet est assez simple. Je vous suggère de vous familiariser d'abord avec Arduino en suivant un tutoriel de démarrage. Si vous n'êtes pas intéressé par l'électronique, vous pourriez monter un petit kit d'horloge analogique ou utiliser des composants d'une horloge numérique du commerce.

Message de sécurité

Ce projet implique des perceuses à haute vitesse, outils rotatifs, travail du métal et outils très tranchants. Portez toujours des lunettes de sécurité lors du perçage ou de l'utilisation de l'outil rotatif. Gardez les mains éloignées des bords tranchants des ciseaux, couteaux et rabots. Coupez toujours loin de vous. Soyez prudent !

Étape 1 : Regarder la vidéo de construction

J'ai créé une vidéo montrant le processus de construction. J'espère qu'elle vous plaira. Consultez mes autres vidéos et pensez à vous abonner à ma chaîne.

Étape 2 : Rassembler les outils et matériaux

Électronique

• Pilote LED IS31FL3731 I2C
• Grille LED charlieplexed 16x9 blanc chaud
• DS3231 Real Time Clock
• Pile CR2302 pour le RTC
• Arduino Nano
• Plaque d'essai sans soudure pour prototypage
• Fils pour plaque d'essai
• Plaque perforée pour gabarit de perçage
• Ruban électrique
• Soudure et fer à souder

Travail du bois et du métal

• Ciseaux tranchants et maillet
• Rabot à main pour nettoyer le bois
• Petite scie
• Défonceuse manuelle
• Huile de finition
• Papier de verre
• Perceuse ou perceuse à colonne avec mèches 1mm et 4mm
• Lime à métal
• Outil rotatif avec disque de coupe et meules
• Scie à métaux
• Pistolet à colle chaude
• Époxy 5 min
• Couteau utilitaire

Matériaux nécessaires :

• Bloc de bois pour le boîtier. Le mien mesurait 8,5 cm x 6,5 cm x 4,5 cm.
• Plaque d'aluminium 5 mm (optionnel)
• 4 petites vis à bois.

Étape 3 : Construire l'électronique et téléverser le sketch Arduino

Soudez la carte de rupture IS31FL3731 à la matrice LED, Adafruit a des instructions très détaillées ici.

En utilisant le schéma de circuit ci-dessus, construisez le circuit sur la plaque d'essai. Ce schéma peut également être consulté ici.

Installer le sketch Arduino

Le sketch Arduino peut être téléchargé ici. Téléchargez et ouvrez-le dans l'IDE Arduino puis téléversez-le sur l'Arduino. Si tout fonctionne, la matrice 16x9 devrait afficher l'heure. Si l'heure est incorrecte, suivez ce tutoriel pour régler l'heure correcte sur le RTC. Vous êtes maintenant prêt pour la fabrication du boîtier.

Étape 4 : Préparer le bois

J'ai utilisé un morceau de bois dur récupéré qui mesurait finalement 8,5 cm x 6,5 cm x 4,5 cm, support en aluminium inclus. Sciez le bois à la taille souhaitée, puis nettoyez-le avec un rabot à main bien aiguisé ou du papier de verre. Il est maintenant temps de percer la grille de trous pour les LEDs.

Étape 5 : Perçage de la grille de trous pour les LEDs

J'ai eu de la chance pour ce projet. Une plaque perforée électronique a des trous placés exactement là où se trouvent les LEDs. Choisissez un emplacement sur la face avant pour la grille. Fixez la plaque perforée avec du ruban adhésif et masquez une grille de 16x9 trous. Maintenant, avec la perceuse à colonne et un foret de 1 mm, percez très soigneusement une grille de trous en utilisant la plaque perforée comme gabarit.

Étape 6 : Scier la plaque arrière

J'ai scié une section du bois original pour servir de plaque arrière. Cela fait correspondre le fil du bois entre la section principale et la plaque arrière. Mon épaisseur de plaque arrière était de 1/4 pouce. À l'aide d'une petite scie, sciez cette section et nettoyez les marques de scie avec le rabot.

Étape 7 : Creuser l'intérieur du boîtier au ciseau

À l'aide d'une règle et/ou d'une pointe à tracer, marquez la section du boîtier à creuser. Si vous ne voulez pas utiliser de ciseau, une perceuse à colonne avec un foret Forstner ou une défonceuse électrique pourrait être utilisée. Creusez soigneusement le matériau pour faire une boîte creuse. J'ai laissé 1/4 pouce de matériau sur tous les côtés. Nettoyez le fond de l'intérieur avec une défonceuse manuelle.

Notes sur le ciseau : Creuser ce matériau utilise la même technique que pour creuser une rainure. Bon tutoriel pour couper une rainure.

Sécurité du ciseau : On pourrait se raser avec un ciseau bien aiguisé, la sécurité est donc importante. Ma règle : gardez toujours vos mains derrière la lame, jamais devant.

Étape 8 : Fabriquer le support en aluminium (optionnel)

Si vous voulez faire un support en aluminium, utilisez une plaque de 5 mm d'épaisseur et découpez-la à la scie à métaux. L'aluminium est tendre et se coupe facilement. Avec la perceuse à colonne, percez un rectangle intérieur comme sur la photo. Ensuite, avec l'outil rotatif et un disque de coupe, découpez le rectangle intérieur. Nettoyez les marques de coupe avec une lime à métal. Avec de l'époxy 5 min, collez le support en aluminium sur la boîte en bois. Essuyez l'excès de colle.

Étape 9 : Finition du boîtier

Percez 4 trous pilotes dans chaque coin de l'arrière du boîtier et faites des contre-dépouilles peu profondes avec un foret plus large. Vissez la plaque arrière avec de petites vis à bois. Un peu d'huile de coude est nécessaire pour visser dans l'aluminium. Poncez tout lisse avec du papier P120 puis P320. Finissez le boîtier avec la finition de votre choix. J'ai utilisé de l'huile de lin cuite. Soyez très prudent en appliquant la finition sur la grille de trous pour ne pas les boucher. J'ai utilisé une petite quantité d'huile sur un chiffon et tamponné l'huile sur les trous. Vous êtes maintenant prêt à monter l'électronique.

Étape 10 : Souder les fils et monter l'électronique

Utilisez le schéma de circuit ci-dessus comme guide pour la configuration des fils. Soudez ensemble 12 fils en 4 configurations en "Y". J'ai utilisé des fils de prototypage femelle-femelle. Couvrez les soudures et fils exposés avec du ruban électrique ou de la gaine thermorétractable. Réassemblez le circuit sans la plaque d'essai et vérifiez qu'il fonctionne. Collez très soigneusement la grille LED au fond du boîtier avec de la colle chaude. Cela doit être fait lorsque la LED est allumée pour s'assurer que les LEDs s'alignent avec les trous. J'ai utilisé du ruban bleu pour la maintenir en place pendant l'application de la colle. Insérez le reste de l'électronique dans le boîtier. Utilisez l'outil rotatif avec un disque de meulage pour creuser une petite encoche dans l'aluminium pour le passage du câble USB. Percez quelques trous d'aération dans la plaque arrière, revissez-la et c'est fini !

Étape 11 : Conclusion

Merci d'avoir lu ce tutoriel ! J'aime vraiment comment ce projet combine électronique moderne et travail traditionnel du bois et du métal. Quelque chose que j'aimerais explorer davantage à l'avenir. Si vous aimez ce tutoriel, suivez-moi pour les futurs projets. Aussi, si vous aimez ma vidéo, abonnez-vous à ma chaîne. Merci encore ! Andrew

Moi : Instagram: @andrew_r_jones | YouTube: @andii1701 | Twitter: @andii1701

Code

Sketch Arduino sur GitHub

Téléchargez le sketch Arduino depuis GitHub : https://github.com/andii1701/led-clock

Schémas

Ce schéma montre le câblage des composants électroniques.