Crea un Reloj LED de Madera Moderno con Arduino Nano y DS3231 RTC

Componentes y suministros

Componente	Cantidad
Driver LED IS31FL3731 Adafruit	1
Matriz LED charlieplexed 16x9 blanco cálido Adafruit	1
Arduino Nano R3	1
Reloj en tiempo real DS3231	1
Placa de aluminio 5mm	1
Madera recuperada para la caja	1
Tornillos pequeños para madera	4
Cables jumper (genéricos)	1

Aplicaciones y servicios en línea

• Arduino IDE

Sobre el proyecto

En este tutorial construyo un reloj LED de madera simple, usando componentes electrónicos modernos y técnicas tradicionales de trabajo en madera y metal.

Uso una matriz LED 16x9 de Adafruit como cara de reloj digital, la alimento con un Arduino Nano y uso un DS3231 RTC para mantener la hora. También muestro cómo hacer la bonita caja de madera recuperada y aluminio. Todo con herramientas simples (más taladro de columna pequeño). Es una construcción electrónica bastante simple, asumo conocimientos básicos de Arduino y capacidad para hacer soldaduras simples. Un buen tutorial para empezar con Arduino es aquí y hay excelentes guías de soldadura.

Si te interesa más la electrónica que la carpintería:

Es perfectamente posible hacer la caja de MDF, usar una caja de proyecto electrónico, cortar láser, CNC o imprimir en 3D una caja y saltar las partes de carpintería.

Si te interesa más la carpintería que la electrónica:

La electrónica de este proyecto es bastante simple. Te sugiero primero familiarizarte con Arduino siguiendo un tutorial de inicio. Si no te interesa la electrónica, podrías montar un kit de reloj analógico pequeño o usar componentes de un reloj digital comercial.

Mensaje de seguridad: Este proyecto involucra taladros de alta velocidad, herramienta rotativa, trabajo en metal y herramientas muy afiladas. Siempre usa gafas de seguridad al taladrar o usar la rotativa. Mantén las manos lejos del filo de cinceles, cuchillos y cepillos. Siempre corta alejándote de ti. ¡Ten cuidado!

Paso 1: Ver el video de construcción

He creado un video mostrando el proceso de construcción. ¡Espero que lo disfrutes! Revisa mis otros videos y considera suscribirte a mi canal.

Paso 2: Reunir herramientas y materiales

Electrónica:

• Driver LED IS31FL3731 I2C
• Matriz LED charlieplexed 16x9 blanco cálido
• RTC DS3231
• Batería CR2032 para el RTC
• Arduino Nano
• Protoboard sin soldadura para prototipar
• Cables para protoboard
• Perfboard para usar como plantilla de taladro
• Cinta eléctrica
• Estaño y soldador

Carpintería y metal:

• Cinceles afilados y maza
• Cepillo manual para limpiar la madera
• Sierra pequeña
• Fresadora manual
• Aceite de acabado
• Papel de lija
• Taladro o taladro de columna con brocas 1mm y 4mm
• Lima para metal
• Herramienta rotativa con disco de corte y discos de desbaste
• Sierra para metales
• Pistola de pegamento caliente
• Epoxi 5 min
• Cúter

Materiales necesarios:

• Bloque de madera para la caja. El mío medía 8.5cm x 6.5cm x 4.5cm.
• Placa de aluminio 5mm (opcional)
• 4 tornillos pequeños para madera.

Paso 3: Construir la electrónica y subir el sketch

Suelta la placa breakout IS31FL3731 a la matriz LED, Adafruit tiene instrucciones muy detalladas aquí.

Usando el diagrama de circuito superior, construye el circuito en la protoboard. Este diagrama también se puede ver aquí.

Instalar el sketch de Arduino: El sketch se puede descargar aquí. Descárgalo y ábrelo en el Arduino IDE, luego súbelo al Arduino. Si todo funciona, la matriz 16x9 debería mostrar la hora. Si la hora es incorrecta, sigue este tutorial para ajustar la hora correcta en el RTC.

Ahora estás listo para pasar a hacer la caja.

Paso 4: Preparar la madera

Usé un trozo de madera dura recuperada que terminó midiendo 8.5cm x 6.5cm x 4.5cm, incluyendo el soporte de aluminio. Sierra la madera al tamaño deseado, luego límpiala con un cepillo manual afilado o papel de lija. Ahora es hora de taladrar la cuadrícula de agujeros para los LEDs.

Paso 5: Taladrar la cuadrícula de agujeros para los LEDs

Tuve suerte con este proyecto. Una perfboard tiene agujeros colocados exactamente donde están los LEDs. Elige un lugar en el frente donde quieras la cuadrícula. Fija la perfboard con cinta y enmascara una cuadrícula de 16x9 agujeros.

Ahora con el taladro de columna y broca de 1mm, taladra muy cuidadosamente una cuadrícula de agujeros usando la perfboard como plantilla.

Paso 6: Cortar la placa trasera

Serré una sección de la madera original para usar como placa trasera. Hacer esto hace que la veta final entre la sección principal de la caja y la placa trasera coincida. Mi placa trasera tenía 1/4 pulgada de grosor. Con una sierra pequeña, corta esta sección y limpia las marcas de sierra con el cepillo manual.

Paso 7: Cincelar el interior de la caja

Usando una regla y/o calibrador, marca la sección de la caja que se va a cincelar. Si no quieres usar cincel, se puede usar taladro de columna con broca Forstner o fresadora eléctrica.

Cincela cuidadosamente el material para hacer una caja hueca. Dejé 1/4 pulgada de material en todos los lados. Limpia el fondo del interior con una fresadora manual.

Notas sobre cincelado: Cincelar este material es la misma técnica que cincelar una ranura. Este es un buen tutorial para cómo cortar una ranura.

Sobre seguridad con cinceles: Podrías afeitarte con un cincel afilado, por eso la seguridad es importante. De hecho, afeitar el dorso de tu mano es una prueba de afilado del cincel. Mi regla es mantener siempre las manos detrás de la hoja, nunca delante.

Paso 8: Hacer el soporte de aluminio (opcional)

Si quieres hacer un soporte de aluminio, usa placa de 5mm y córtala a medida con sierra para metales. El aluminio es blando y se corta fácilmente. Con el taladro de columna, taladra un rectángulo interno como se muestra. Luego, con la herramienta rotativa y disco de corte, recorta el rectángulo interno. Limpia las marcas de corte con lima de metal.

Con epoxi de 5 min, pega el soporte de aluminio a la caja de madera. Limpia cualquier exceso de pegamento.

Paso 9: Acabar la caja

Taladra 4 agujeros guía en cada esquina de la parte trasera y taladra avellanados poco profundos con broca más grande. Atornilla la placa trasera con tornillos pequeños. Se requiere un poco de fuerza para atornillar en el aluminio.

Lija todo suave con grano P120 y luego P320. Acaba la caja con el acabado de tu elección. Usé aceite de linaza hervido. Ten mucho cuidado al aplicar acabado en la cuadrícula de agujeros porque no quieres bloquearlos. Usé una pequeña cantidad de aceite en un paño y apliqué a toquecitos sobre los agujeros.

Ahora estás listo para montar la electrónica.

Paso 10: Soldar cables y montar electrónica

Usa el diagrama de circuito superior como guía para la configuración de cables que necesitas. Suelda 12 cables en 4 configuraciones en 'Y'. Usé cables hembra-hembra de prototipado. Cubre la soldadura y cables expuestos con cinta eléctrica o termoretráctil. Reensambla el circuito sin la protoboard y verifica que funciona.

Con mucho cuidado, pega con pegamento caliente la matriz LED al fondo de la caja. Esto debe hacerse con el LED encendido para asegurar que los LEDs alineen con los agujeros. Usé cinta azul para ayudar a mantenerlo en su lugar mientras aplicaba el pegamento. Inserta el resto de la electrónica en la caja. Usa la herramienta rotativa con disco de desbaste para hacer una pequeña muesca en el aluminio para que pase el cable USB.

Taladra algunos agujeros de ventilación en la placa trasera, vuelve a atornillarla y ¡has terminado!

Paso 11: Conclusión

¡Gracias por leer este tutorial! Me gusta mucho cómo este proyecto combinó electrónica moderna con trabajo tradicional en madera y metal. Algo que me gustaría explorar más en el futuro. Si te gusta este tutorial sígueme para futuros proyectos. También si te gusta mi video suscríbete a mi canal.

¡Gracias de nuevo!

Andrew

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

Código

Sketch de Arduino en GitHub

Descarga el sketch de Arduino desde GitHub: https://github.com/andii1701/led-clock

Esquemáticos

Este diagrama muestra el cableado de los componentes electrónicos.