Arduino Apple Watch

Acerca de este proyecto

Quería un reloj inteligente que me mostrara notificaciones de un iPhone, que fuera lo suficientemente pequeño como para usarlo y tuviera una batería recargable que durara al menos un día. Creé mi propio reloj Apple basado en un Arduino. Es un reloj inteligente basado en un Arduino mini pro, que se conecta al iPhone a través de Bluetooth. El puerto micro USB está conectado a la batería, lo que hace que la carga sea fácil y sencilla. Los cables en la parte frontal son botones táctiles que detectan si coloca el dedo sobre ellos, lo que le permite interactuar con el reloj.

El reloj sincronizará automáticamente la hora con la hora del iPhone cuando se reciba una nueva notificación. Esto hace que el reloj sea más confiable y menos sensible a los retrasos en el Arduino. Después de 10 segundos, la pantalla se apagará para ahorrar batería. La pantalla se activa si se toca el botón central o si se recibe una nueva notificación.

Me encontré con la página de Luke Brendt (http://lukeberndt.com/2014/ios-notifications-with-arduino/) y vi que había creado lo mismo que yo quería lograr, pero necesitaba que el dispositivo fuera más pequeño y usable. Es la biblioteca ANCS Arduino de Brendt la que estoy usando en este proyecto. ANCS son las siglas de Apple Notification Center Service, que se describe a continuación de Apple. "El propósito del Servicio del Centro de Notificaciones de Apple (ANCS) es brindar a los accesorios Bluetooth (que se conectan a los dispositivos iOS a través de un enlace de baja energía de Bluetooth) una forma simple y conveniente de acceder a muchos tipos de notificaciones que se generan en los dispositivos iOS".

A continuación se incluye un tutorial para que pueda construir este reloj inteligente por su cuenta.

Paso 1:ensamblaje de hardware eléctrico

Como se ve en el diagrama del circuito, hay muchos cables para conectar y todos los componentes deben estar juntos, lo que constituye un desafío.

Después de algunas iteraciones, se me ocurrieron estos pasos para facilitar el ensamblaje. Sugiero mirar las imágenes para ver cómo resolví algunos problemas con la conexión de cables.

1. Conecte el Bluefruit LE al Arduino con cables flexibles.

2. Cree el tablero para los botones táctiles y coloque los pines. Conecte esta placa al Arduino con cables flexibles. (Los pines están cortados de los diodos LED)

3. Modifique algunos pines para la pantalla OLED y móntelo en Arduino.

Los siguientes pasos pueden esperar hasta que se cargue el código y se haya verificado que el hardware funciona correctamente.

4. Conecte un cable flexible a tierra, hágalo lo suficientemente largo para llegar a la parte posterior del reloj, que debe estar en contacto con el cuerpo. (Esto es necesario porque el toque capacitivo necesita una referencia a tierra para funcionar correctamente)

5. Conecte el conector micro USB con cables flexibles a tierra y RAW. Mire un diagrama de distribución de pines micro USB para ver cómo se deben conectar la tierra y el voltaje positivo. (Nota:conecte el cable positivo de USB a RAW y no a VCC).

6. Conecte la batería con cables flexibles a tierra y RAW (¡Nota! Conecte el cable positivo de la batería a RAW y no a VCC).

Además, es necesario personalizar un cargador para el reloj:

1. Corta un micro cable USB.

2. Conecte el cable rojo del cable USB al cable rojo del conector de la batería y el cable negro del cable USB al cable negro del conector de la batería.

¡IMPORTANTE!

Tenga en cuenta que el reloj inteligente NO PUEDE cargarse directamente con 5 V desde un USB con un micro cable USB común. En su lugar, se necesita un cargador de Li-Po; de lo contrario, la batería puede dañarse.

Comentarios:

Trate de usar cinta para aislar entre los componentes para evitar cortocircuitos.

Paso 2:software

Las siguientes bibliotecas se utilizaron para el reloj inteligente. Sin embargo, algunos necesitaron algunas modificaciones para funcionar con el hardware utilizado, que se explicará a continuación.

Bibliotecas:

- Biblioteca ANCS para Arduino (https://github.com/robotastic/ANCS-Library/tree/master)

- SDK de Bluetooth de baja energía para Arduino (https://github.com/NordicSemiconductor/ble-sdk-Arduino)

- U8glib para la pantalla (https://github.com/olikraus/u8glib)

- Biblioteca de detección capacitiva (https://playground.arduino.cc/Main/CapacitiveSensor?from=Main.CapSense)

Las modificaciones realizadas son las siguientes:

1. Biblioteca: Biblioteca ANCS para Arduino, Archivo:notif.cpp, Fila:826. Esto debe cambiarse para que funcione el módulo Bluefruit.

  aci_state.aci_pins.reset_pin =9; // Esto se cambió a 9  

Para que el tiempo se sincronice correctamente, es necesario implementar los siguientes cambios para corregir algunos errores en la biblioteca

2. Biblioteca: Biblioteca ANCS para Arduino, Archivo:ancs_data_source.cpp

• Reemplace todo el código con el código del PDF ancs_data_source.cpp en este enlace

• Agregue la siguiente fila comentada a continuación en ancs_data_source.cpp en la fila 217.

  case ANCS_NOTIFICATION_ATTRIBUTE_DATE:debug_print (F (", Fecha:")); // AAAAMMDDTHHMM fecha y hora =(char *) malloc (5); // ¡Agrega esta fila! strncpy (fecha y hora, búfer, 4);  

3. Biblioteca: Biblioteca ANCS para Arduino, archivo ancs_notification.h

• Reemplace todo el código con el código del PDF ancs_notification.h en este enlace .

Al Arduino mini pro le falta un programador integrado, por lo que se necesita uno externo. Usé este:Sparkfun FTDI (https://www.sparkfun.com/products/9873).

Comentarios:

La carpeta zip adjunta contiene el código que se ejecuta en Arduino y todas las bibliotecas necesarias. Las bibliotecas se modifican como se indicó anteriormente. Se comenta el código Arduino que con suerte explicará las funciones.

Encontré un problema al intentar compilar el código con Arduino IDE 1.8.3, debido a un error conocido en el compilador GCC. Descargué e instalé Arduino IDE 1.0.6 y pude compilar y cargar el código.

Paso 3:Estuche para el reloj inteligente

Dibuje un caso que sea lo suficientemente grande para contener todos los componentes, adjunto en la carpeta zip está el archivo stl para el caso utilizado en este proyecto. (Se hicieron dos iteraciones del diseño de la caja. Es por eso que la forma de la caja puede variar en algunas de las imágenes).

La tapa trasera está hecha de una hoja de aluminio de una caja vieja. Recorte una pieza que encaje en la caja y taladre agujeros para los tornillos. Para el estuche y la muñequera utilizada en el proyecto, se necesita un espacio entre los orificios. Es bueno si la cubierta trasera es de un material que sea conductor de electricidad, ya que el cable de tierra al cuerpo se conectará a esta cubierta trasera. Para obtener bordes limpios y rectos en la hoja de aluminio, sostengo la hoja entre dos piezas de madera y utilicé una sierra para metal.

La carcasa impresa en 3D necesitaba algún tratamiento, se realizaron estos pasos:

1. Muele la carcasa con un papel de lija fino.

2. Aplique el relleno de una lata de aerosol, asegúrese de que cubra bien la caja.

3. Vuelva a pulir la carcasa con un papel de lija fino. (Es posible que sea necesario repetir los pasos 3 y 4 hasta lograr un acabado suave. Repetí estos pasos tres veces).

4. Aplique pintura de una lata de aerosol, asegúrese de que cubra bien la caja.

Comentarios:

Siga las instrucciones de los aerosoles para lograr los mejores resultados.

Paso 4:Montaje final

En primer lugar, inserte las clavijas de los botones táctiles a través de los orificios inferiores de la carcasa. Dóblelos hacia atrás e insértelos en los orificios superiores del estuche. Presione los cables hacia abajo para que se ajusten bien y sin problemas.

Simplemente empuje hacia abajo el resto de los componentes, intente colocar la pantalla en una buena ubicación. Tuve un problema severo para alinear la pantalla en el estuche. Esto depende tanto del ensamblaje de componentes como del diseño de la carcasa. Es la razón por la que la pantalla está un poco rotada.

Empuje el conector micro USB a través del orificio del lateral. (Usé cinta adhesiva para ajustar el muslo en el orificio, para permitir que el conector permaneciera en su lugar).

Suelde el cable del cuerpo a tierra a la cubierta trasera y aísle la cubierta trasera con cinta. Fije la cubierta trasera con cuatro tornillos.

Paso 5:cómo usar el reloj inteligente

El reloj inteligente es fácil de usar. Simplemente ingrese a la configuración de Bluetooth en el iPhone, habilite Bluetooth y busque un dispositivo llamado "ANSC rusk", elija esto y seleccione emparejar. El reloj inteligente y el iPhone ahora están emparejados y el reloj inteligente recibirá las mismas notificaciones que aparecen en el iPhone.

El reloj se reiniciará si se tocan al mismo tiempo el botón central y el botón derecho. Esto es útil si ocurre un problema con la conexión.

Para cargar la batería, simplemente conecte el cable USB modificado y conéctelo al cargador Li-Po.

Código

• Arduino Apple Watch.zip

Arduino Apple Watch.zip Arduino

En el archivo zip están disponibles todas las bibliotecas y códigos modificados.

 Sin vista previa (solo descarga). 

Piezas y carcasas personalizadas

Estuche para el reloj inteligente que se ajustará a todos los componentes.

Esquemas

Conecte los componentes como se ve en el diagrama del circuito.

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