Il peut être difficile d'expliquer en quoi consiste une plateforme d'exploitation SaaS.
À bien des égards, c’est par l’expérience pratique, et non par des explications verbales, que l’on comprend le mieux le fonctionnement des plateformes. Nous avons donc longuement réfléchi à la manière de faire comprendre aux utilisateurs, en une seule expérience, ce que Tulip exactement Tulip .
Nous avons finalement opté pour une expérience d'assemblage manuel, dans laquelle les participants construisent eux-mêmes leur horloge à mots, du début à la fin.
Concrètement, cela signifiait que nous devions développer ce compteur de temps de travail en interne, en partant de zéro. Voici donc comment nous avons conçu le produit qui se cache derrière notre dernière démo.
Qu'est-ce qu'une horloge de mots ?
Une horloge alphabétique est exactement ce que son nom indique. Il s'agit d'une horloge qui indique l'heure en épelant les lettres plutôt qu'à l'aide d'un cadran classique ou de chiffres numériques.
Pourquoi le titre « Word Clock Assemblage » ?
Nous avons conçu cette horloge de mots afin de mettre en avant les multiples facettes de Tulip instructions de travail intelligentes, intégrations d'appareils, IoT et analyses. En une seule démonstration, les participants peuvent découvrir tout ce qui Tulip .
Au cours de la démonstration, chaque client potentiel assemble son propre cadran horaire. Ce faisant, il vit exactement ce que vivrait un opérateur en usine et, ce faisant, il constate toute la puissance et la flexibilité de Tulip. À la fin, les participants peuvent garder le cadran horaire qu’ils ont assemblé en guise de cadeau.
Conception de l'horloge à lettres
La fabrication de cette horloge à lettres a été un véritable défi sur le plan de l'ingénierie, de la conception et de la fabrication. Nous voulions créer un objet esthétique dont le coût total – comprenant l'ensemble des pièces électriques et mécaniques, l'alimentation électrique et le boîtier – ne dépasse pas 10 dollars.
De quoi avez-vous besoin pour fabriquer une horloge à mots ?
De quoi avez-vous besoin pour fabriquer une horloge à mots ? Voici une petite liste :
- Un cadran comportant des découpes en forme de lettres pour indiquer l'heure
- 2. Un diffuseur pour les LED afin d'assurer une diffusion homogène de la lumière. Si vous n'utilisiez pas de diffuseur, vous pourriez probablement voir les LED à travers chaque lettre.
- Un boîtier ou un autre moyen d'assembler chacun des composants.
- Une grille alvéolée en 3D destinée à empêcher la lumière de s'échapper de chacune des LED. Sans cela, si l'on allumait une seule LED, la lumière se répandrait dans les autres lettres. Cela rendrait l'horloge illisible
- Électronique – Au moins 64 LED pour un affichage 8×8 et un microcontrôleur pour le piloter
- Une méthode de mesure du temps plus précise qu'un microcontrôleur.
- Le code qui permettra au microcontrôleur de fonctionner comme une horloge de synchronisation.
Cela représente sept éléments distincts, chacun présentant ses propres défis.
Ça ne doit pas être si difficile que ça…
Il s'avère que concevoir une horloge à lettres est plus facile à dire qu'à faire. Voici quelques-unes des difficultés que cette tâche a rencontrées.
Itérations jusqu'à la conception finale
La plupart des horloges à lettres utilisent une plaque en métal ou en bois découpée au laser pour bloquer la lumière. En parcourant différents modèles d’horloges à lettres, je suis tombé sur certaines conceptions qui utilisaient un circuit imprimé (PCB) à plusieurs couches à la fois comme plaque frontale et comme diffuseur de lumière. La sérigraphie et le cuivre avaient été ajoutés en négatif par rapport aux lettres et, grâce à un circuit imprimé suffisamment fin, la lumière pouvait passer à travers et servir de diffuseur.
Ces fonctionnalités ont permis de résoudre trois de nos problèmes :
- En concevant une façade, nous avons obtenu gratuitement deux des autres composants
- Nous n'avons pas eu besoin d'ajouter de diffuseur, car le circuit imprimé faisait office à la fois de diffuseur et de façade
- 2. Nous n'avons pas eu besoin d'ajouter un boîtier, car nous avons pu fixer mécaniquement la plaque arrière contenant les composants électroniques à la plaque avant
Une fois la plupart des problèmes mécaniques résolus, il ne nous manquait plus qu’une chose : la structure en nid d’abeille. J’ai demandé à Justin, notre ingénieur d’application hors pair, de m’aider à créer rapidement un modèle dans Onshape, que nous avons ensuite imprimé sur l’une des imprimantes 3D Formlabs dont nous disposons dans nos laboratoires. Nous avons constaté que l’impression directe sur le plateau d’impression entraînait le moins de déformation possible. Nous avons pu, par itérations, définir les tolérances et créer un modèle qui s’adaptait parfaitement.
Comme nous avions décidé de ne pas utiliser de boîtier, nous savions qu’il ne fallait pas placer de composants électriques à l’arrière. C’était en partie pour des raisons de sécurité (nous ne voulions pas que quelqu’un touche accidentellement l’arrière et provoque un court-circuit) et en partie par souci d’esthétique. Cela signifiait que tout devait tenir sur la carte, y compris le microcontrôleur ATMega.
Pour la conception électrique et le logiciel, j'ai créé une variante d'un autre projet utilisant un ATmega328 (la même puce que celle de l'Arduino) et un module LED prêt à l'emploi. Nous avons pu réutiliser la majeure partie du code de cette variante (avec quelques modifications mineures concernant la fréquence de rafraîchissement et le placement des lettres). J'ai mis à jour le schéma et j'ai décidé de réaliser la mise en page dans Eagle plutôt que dans Altium, afin que le projet soit plus compatible avec l'open source.
Nous avons ajouté une fonctionnalité supplémentaire : une horloge en temps réel (RTC) et un module de batterie permettant de conserver l'heure même lorsque l'appareil n'est pas sous tension. Souvent, lorsque votre micro-ondes ou votre cuisinière subit une coupure de courant, l'horloge se remet à zéro. Cela s'explique par l'absence d'une RTC équipée d'une batterie. Ces petits modules, fournis avec une batterie, ont permis de résoudre toute une série de problèmes de conception liés aux batteries. Nous programmons ces horloges à l'heure actuelle à l'aide de Tulip d'un protocole série (I²C) que nous connectons directement à notre Gateway.
Une fois les sept composants nécessaires opérationnels, nous avons pu finaliser la conception de l'horloge à mots dans son ensemble.
Approvisionnement en composants et production en série
À l'école ou en tant qu'ingénieur, le processus s'arrête là : vous avez réalisé la conception et le résultat est satisfaisant. Pour moi, finaliser la conception ne représentait que la moitié du processus : il fallait encore passer à la production. Cela impliquait de trouver quelqu’un capable de se procurer suffisamment de composants pour 500 Word Clocks, soit 500 ATMega328, 31 500 LED et 4 000 résistances, ainsi que de nombreux autres composants.
Comme nous travaillons avec des fabricants sous contrat pour nos principaux produits matériels (Light Kit Gateway), nous avons pu tirer parti de ces relations pendant les phases de prototypage et de production en série. C'est souvent là que la mise sur le marché de matériel rencontre des difficultés, notamment pour les projets mécaniques plus complexes : il est en effet difficile de trouver un fabricant capable de produire des pièces de qualité. Heureusement, grâce à nos relations bien établies et à la maturité de l'assemblage électronique en Chine, nous avons pu mener à bien la production en série avec une relative facilité.
L'approvisionnement en composants s'est avéré plus difficile, car nous étions très sensibles aux prix. Nous ne souhaitions pas suivre notre procédure habituelle et demander à notre sous-traitant d'acheter les pièces en notre nom. Nous ne voulions pas non plus faire appel à des distributeurs américains tels que Digi-Key ou Mouser, car leurs prix sont élevés et leurs produits doivent être importés en Chine
Comme la BOM courte et que la plupart des composants étaient des produits de base, je me suis chargé moi-même de l'approvisionnement. Nous avons fait appel à un distributeur chinois, LCSC, pour la plupart de nos pièces. Les pièces sont d'un prix dérisoire et, si vous optez pour la livraison express, elles arrivent à peu près dans les mêmes délais que celles des distributeurs nord-américains. Pour nos composants clés, à savoir les LED et le microcontrôleur, nous sommes restés fidèles aux distributeurs américains.
Une fois les problèmes d'approvisionnement résolus et toutes les pièces livrées à l'usine, nous avons pu passer sans encombre à la production en série et avons reçu 500 kits non assemblés.
App « Word Clock Assemblage »App bref
Voici un bref aperçu du fonctionnement de l'application Word Clock.
1.) Les systèmes « Pick-to-Light » guident les opérateurs vers le bac du module RTC
2.) Programmer le RTC
3.) Choisissez la plaque de base et l'entretoise
4.) Fixez le RTC
5.) Terminez le Assemblage branchez l'horloge
6.) Vérification de la synchronisation de l'horloge de synchronisation
7.) Assemblage terminé !
Si vous souhaitez fabriquer vous-même une horloge à mots et découvrir ce Tulip , venez nous rendre visite lors de l'un de nos prochains salons ou prenez rendez-vous dès aujourd'hui pour une démonstration.