TinyJewel85

Bonjour à tous j’espère que vous allez bien.

Aujourd’hui, je vais vous présenter un petit projet que j’ai fini il y a peu : un pendentif lumineux. Certes, il n’est pas connecté, il est sobre et dépouillé, mais il permet surtout d’avoir de la lumière tout le temps sur soi ou de « briller en soirée ». Comme c’est un PCB nu, c’est à vous d’inventer votre bijoux !!! 😊

1. Remerciements

Je vais commencer par remercier toutes les personnes // entreprises qui ont rendu ce projet possible techniquement :

Ootsidebox pour les conseils techniques et beaucoup d’autres choses. https://www.ootsidebox.fr
Techno-Innov pour la philosophie de l’électronique et la découverte de KiCAD. http://www.techno-innov.fr
Coeur de Gem pour les conseils avisés sur le packaging et la découverte de la gemmologie. https://coeurdegem.com
Arduino pour la communauté exceptionnelle qui permet le développement de projets divers et variés. https://www.arduino.cc
Davis A. Mellis pour son support des ATTINY dans l’Arduino IDE. https://github.com/damellis/attiny
Jeff Saltzman pour son code 4 fonctions, un bouton. http://forum.arduino.cc/index.php?topic=14479.0
MicroChip pour commercialiser l’ATTINY85. http://www.microchip.com/wwwproducts/en/ATtiny85
Seeedstudio pour son service de PCB. https://www.seeedstudio.com/fusion.html
Adafruit pour m’avoir fait découvrir :

– leur superbe librairie NeoPixel : https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel

– pour les batteries : https://www.adafruit.com/product/1317

– pour les chargeurs : https://www.adafruit.com/product/1304

– SK6812 Cool : https://www.adafruit.com/product/2759

– SK6812 Natural : https://www.adafruit.com/product/2758

– SK6812 Warm : https://www.adafruit.com/product/2757

Les liens utiles du projet se trouvent dans la partie source. 😃

2. Recommandations Générales

Le non-respect des consignes de sécurité peut causer des dommages matériels et corporels très graves.

Il y a une batterie LiPo sur le collier, veuillez prendre en compte les informations suivantes :

Conserver les accus hors de portée des enfants.
Ne pas tenter de percer l’enveloppe de la batterie.
Ne pas essayer de démonter ou modifier les accus.
Ne pas jeter dans l’eau ou le feu.
Éviter tout contact avec des liquides.
Ne pas mettre les accus dans un micro-onde.
Comme tout autre type de batterie, les accus Lithium-Polymère génèrent un courant électrique. Si une batterie subit un court-circuit ou décharge trop importante, les éléments internes peuvent être endommagés et entraîner un incendie.
La recharge des batteries doit être faite sous la surveillance d’un adulte.
Ne pas laisser de batteries en charge sans surveillance.

2.1 Apparence

Les éléments ne doivent présenter aucun défaut extérieur visible. Des courts-circuits internes, avec tous les risques qu’ils entraînent, sont susceptibles de survenir lorsqu’on laisse tomber les accus, ou que ceux-ci reçoivent un choc. Si la température de la batterie semble excessive, il faut immédiatement:

Enlever la batterie du bijou ou la débrancher du chargeur.
Mettre la batterie dans un espace correctement ventilé et loin de toute matière inflammable.
Observer la batterie pendant 30 minutes en respectant une distance de sécurité. Surveillez plus précisément les déformations ou réchauffements de l’accu. Ces deux facteurs sont des indicateurs attestant de dommages internes.
Ne pas tenter de recharger une batterie ayant subi des déformations ou étant gonflée.

2.2 Charge

Ne jamais recharger une batterie ayant subi des déformations ou étant gonflée.
Toujours laisser refroidir la batterie jusqu’à température ambiante avant d’effectuer une nouvelle charge.
Ne jamais laisser l’accu sans surveillance durant le processus de charge.
Ne jamais effectuer de charge sur un support inflammable comme un établi en bois, à proximité de produits inflammables ou à l’intérieur d’un véhicule.
Les batteries LiPo doivent être rechargées exclusivement avec des chargeurs étudiés et prévus pour cette application. Il est impératif de lire et appliquer les consignes données par le fabricant du chargeur.

2.3 Stockage

Ne pas stocker les accus LiPo dans le bijou si celui-ci n’est pas utilisé. Ne jamais exposer les batteries LiPo directement au soleil, ou dans un endroit ou la température peut dépasser 60°C. (Voiture en plein soleil par exemple)
Une batterie LiPo ne doit pas être stockée avec une tension inférieure à 3V par élément. Conserver la batterie trop déchargée risquerait de l’endommager irrémédiablement.

3. Histoire

J’ai toujours aimé mettre un peu d’électronique de partout et surtout dans des habits ou autres accessoires, car j’ai toujours trouvé fascinant le faite de pouvoir rendre « intelligent » n’importe quel objet du quotidien :

Mais à chaque fois, mes prototypes n’étaient pas assez résistants et souffraient de problèmes récurrents : boutons trop petits et pas assez solides, autonomie trop courte et fragilité des soudures au niveau des câbles de jonctions…

Il est clair que l’on apprend de ces erreurs et que la persévérance paie un jour ou l’autre. Du coup quitte à apprendre de mes erreurs et à bien faire les choses, j’ai dessiné un PCB qui résout tous les problèmes et réduit les coûts drastiquement…

Ces mots définissent bien ce projet pour moi : simple, sobre et symétrique.

Il en résulte un projet open source qui met à disposition une plateforme électronique toute simple permettant à qui le veut de se l’approprier et de la personnaliser. 😊

4. Design

Symétrique, j’aime les formes géométriques de bases que nous connaissons tous. La symétrie se trouve être un paramètre qui attire toujours l’oeil et qui, fait étrange, se retrouve sur toute l’histoire de l’humanité…

Néanmoins, ce design épuré, vous permet de laisser libre cours à votre imagination et vous permet de réaliser le collier ou bijou qui vous plaît. Il est possible de choisir facilement la couleur du PCB et la chaleur des LEDS blanches en moins de 5 minutes.

Le boitier, la parure, le support, l’assemblage, l’utilisation c’est à vous de l’imaginer… Les animations et les couleurs affichées par les LEDS étant également personnalisable par vos soins à moindres frais.

Il m’est possible de modifier le nombre de LEDS, la disposition des composants et la forme des PCB à la demande. Sachez toutefois qu’en dessous de 150 unités commandés, rien n’est envisageable…

5. Hardware

Sobre est le mot qui définit le mieux la partie hardware de ce projet. Il a fallu réduire le nombre de composants au maximum…

PCB double couches d’un diamètre de 36,250mm, alimenté par une batterie de 150mAh et contrôlé par un ATTINY85, trois SK6812 s’offrent à vous avec facilitées grâce à un bouton poussoir pour maîtriser la luminosité et les animations. Un interrupteur vous rendant maître de l’énergie…

La connectique JST 2.0 vous permet d’alimenter la carte grâce à une batterie Li-Po 3,7V. Le poids total? Moins de 10g.

Voici pour le moment les couleurs disponibles pour le TinyJewel85 :

6. Software

Simple, avec la communauté Arduino, la polyvalence de l’ATTINY85 et la simplicité de la librairie NeoPixels, il devient possible pour tout le monde de personnaliser les objets :

Un appui simple : Changer d’animation
Une pression de 1s : Luminosité moyenne
Une pression de 3s : Luminosité forte
Une double pression : Luminosité faible

L’écosystème Arduino nous servant alors de passerelle USB <-> Serial <-> ISP pour personnaliser les couleurs jouées sur les LEDS au travers la librairie NeoPixels.

Voici les instructions pour personnaliser le code et fabriquer son programmateur à partir d’un Arduino UNO :

AVANT TOUTE MANIPULATION, DECONNECTEZ TOUJOURS LA BATTERIE.

6.1 Matériel nécessaire

1 Arduino UNO
1 TinyJewel85
1 câble USB type A
6 câbles de prototypages M/M

6.2 Installation Arduino IDE

Rendez-vous sur le site Arduino (https://arduino.cc) dans la section Software :

Télécharger la dernière version de l’IDE pour votre système d’exploitation :

Vous pouvez choisir de faire une donation ou non juste avant de lancer le téléchargement :

Installez l’Arduino IDE sur votre ordinateur. Pour les utilisateurs de Windows je vous recommande d’utiliser l’installeur qui contient le pilote USB pour les cartes Arduino.

6.3 Mise en place du programmateur

Lancez l’Arduino IDE :

Ouvrez ensuite l’exemple -> Arduino ISP :

Connectez ensuite juste votre Arduino UNO à votre ordinateur à l’aide du cordon USB et uploadez le code :

C’est terminé, votre Arduino UNO est prêt pour envoyer du code sur votre TinyJewel85.

6.4 Librairie NeoPixel & Définition de carte

Il ne nous reste qu’à indiquer les bons paramètres à l’Arduino IDE pour que celui-ci puisse compiler et envoyer notre code au travers de l’Arduino UNO sur notre TinyJewel85.

6.4.1 Librairie NeoPixels

Les LED ont besoin d’une librairie pour être piloter par l’ATTINY85, le projet utilise la très connue NeoPixel de Adafruit. Voici comment faire pour l’installer :

Si l’installation de librairie c’est bien passé, vous devriez avoir accès aux exemple de la librairie NeoPixel :

6.4.2 Définition de carte

Rendez-vous dans les préférences de l’Arduino IDE :

Ajoutez l’adresse suivante :

https://raw.githubusercontent.com/damellis/attiny/ide-1.6.x-boards-manager/package_damellis_attiny_index.json

À la liste de cartes supplémentaires pour obtenir le type de carte ATTINY85 dans l’Arduino IDE :

Validez en cliquant sur OK. Allez alors dans le gestionnaire de cartes :

Vous pouvez alors choisir les bons paramètres pour le TinyJewel85 :

Une fois ces opérations faites, redémarrez l’Arduino IDE afin que tout soit bien pris en compte.

6.5 Sources & Upload sur TinyJewel85

Rendez-vous sur le Github du projet : https://github.com/Anderson69s/TinyJewel85

Téléchargez le contenu du repo :

Ouvrez le code TinyJewel85_Shipping. Il y a plusieurs parties assez faciles à reconnaître voici une explication, qui vous aidera à comprendre :

lignes 1 à 7 : Remerciements.
lignes 9 à 12 : Définition des librairies.
lignes 14 à 219 : Pilotage des LEDS.
lignes 220 à 228 : Routine pour les interruptions.
lignes 230 à 232 : Création de l’objet pour les LEDS.
lignes 234 : Définition de showType qui permet de choisir l’animation.
lignes 236 à 249 : Setup.
lignes 251 à 260 : Loop.
lignes 262 à 279 : Action à effectuer en fonction du bouton.
lignes 281 à 329 : Choix de l’animation sur les LEDS.

L’onglet button servant principalement pour le debounce et le repérage des évènements, vous n’avez normalement rien à modifier dedans.

Il ne reste plus qu’à connecter l’Arduino UNO avec le TinyJewel85 :

Puis à envoyer le code sur le TinyJewel85 :

Vous savez maintenant comment faire pour modifier les animations affichées par les LEDS et il ne vous reste plus qu’à vous amuser à fabriquer votre bijou personnalisé…

@Bientôt Anders 😁