Pixie: Een Arduino-gebaseerde NeoPixel-polshorloge – Modern, DIY LED-tijdstuk

Onderdelen en benodigdheden

Benodigde tools en machines

• Solderbout
• Heetlijmpistool
• 3D-printer (voor behuizing)

Over dit project

Sinds de oertijd meten mensen de tijd: zonnewijzer, waterklok, zandloper, pendulumklok, en uiteindelijk de elektronische horloge. Vandaag bouw je Pixie, een polshorloge dat analoge en digitale techniek combineert met de precisie van een atoomklok.

PIXIE toont uren in blauw, minuten in rood en seconden in groen. Het heeft ook een zaklampmodus die geactiveerd wordt door een capacitieve touch-schakelaar voor 10 seconden (de LEDs warmten op bij langere duur, maar je kunt dit op eigen risico verlengen).

Tijdweergave

• Uren: 1 LED = 1 uur (12-LED ring)
• Minuten: 1 LED = 5 minuten
• Seconden: 1 LED = 5 seconden

Stap 1: Onderdelen, materialen en tools

• Arduino Pro Mini
• NeoPixel-ring met 12 LEDs
• DS1307 RTC-module
• Step-Up spanningsregelaar 5V
• 1x 1M Ohm weerstand
• Li-Ion accu 3.7V 850mAh (of 100mAh zoals in de lijst)
• Draden (verschillende kleuren)
• Klein stuk elektrisch geleidend materiaal (voor touch-sensor)
• Solderbout, heetlijmpistool

Stap 2: Elektrisch ontwerp

Volgens het schema:

• RTC-module DS1307 is aangesloten op de TWI (I2C)-interface van de Arduino: analoge pin 5 (SCL) en analoge pin 4 (SDA).
• De NeoPixel-ring is aangesloten op digitale pin 3.
• De 1M Ohm weerstand verbindt pin 10 en 13. De "touch"-draad zit op pin 10.
• Alle GND en VSS pinnen gaan naar de Step-Up spanningsregelaar (niet zichtbaar in het schema).

Stap 3: De horloge bouwen

1. Soldeer de 1M Ohm weerstand tussen pin 13 en 10.
2. Soldeer 3 draden voor de NeoPixel-ring (VCC, GND, Data) en 1 draad voor pin 10 (touch).
3. Verbind de step-up regelaar met GND en VSS van de RTC.
4. Verbind SDA, SCL, GND, VSS van de RTC met de Arduino Pro Mini.
5. Plak alle printplaten zo compact mogelijk samen met heetlijm.

Stap 4: Behuizing en ontwerp

Voor de behuizing gebruikte ik een zelfgemaakte kartonnen doos (37x37x15mm) met een transparant plexiglas-deksel (37x37x3mm). Twee gaten in de bodem voor voedingsdraden en de touch-draad. De band is een stuk vilt (~20x2,5cm) met klettband aan de uiteinden.

Stap 5: Software (broncode en bibliotheken)

Download de complete broncode (zip-bestand). Je hebt deze bibliotheken nodig:

• Adafruit_NeoPixel
• Time
• DS1307RTC
• Wire (ingebouwd in Arduino IDE)
• CapacitiveSensor

Tip: Gebruik een Arduino UNO als programmeerbord voor de Pro Mini.

Stap 6: Resultaat

De afbeeldingen tonen het afgewerkte horloge in actie: uren (blauw), minuten (rood), seconden (groen) en de zaklampmodus.

Code

Bibliotheken op GitHub:

• DS1307RTC
• CapacitiveSensor
• Adafruit_NeoPixel
• Time

De hoofdcode (Pixie.ino) is beschikbaar in de bijgevoegde zip-bestanden.

Schema's

Twee schema-afbeeldingen tonen het elektrische ontwerp en de printplaat-indeling.