Concevoir la face d'une horloge à mots

Une horloge à mots affiche l'heure sous forme de texte : derrière une plaque portant une grille de lettres se trouvent des LED adressables individuellement, et seul ce qui vaut à l'instant s'allume — « IL EST CINQ HEURES DIX ». L'électronique est bien documentée et décrite dans de nombreux tutoriels. Ce qui coince, c'est la face.

Elle doit remplir trois fonctions à la fois : laisser passer les lettres lisiblement, occulter tout le reste de façon fiable, et correspondre exactement à la trame des LED. Chacune de ces trois exigences a son propre piège.

Deux constructions

Dans la face découpée, les lettres sont entièrement évidées ; derrière se trouve une plaque diffusante. Cela donne le plus fort contraste — les lettres brillent nettement, le reste demeure noir. C'est la construction la plus répandue.

Dans la face gravée, les lettres subsistent et ne sont enlevées que jusqu'à une fine couche résiduelle à travers laquelle la lumière passe. Cela évite une seconde pièce et reste mécaniquement plus solide, mais exige un matériau qui laisse passer juste ce qu'il faut — et l'épaisseur résiduelle est difficile à viser. Pour un premier montage, la face découpée est le choix sûr.

Les polices pochoir sont faites exactement pour cela : elles interrompent le contour à un endroit discret pour que la surface intérieure reste rattachée au reste. Si vous prenez une police normale et dessinez les ponts vous-même, faites-les d'au moins 1 mm — plus fin, la saignée les mange et l'intérieur tombe quand même.

L'alternative est d'accepter la perte de l'intérieur et de travailler avec le diffuseur : collé séparément sur le diffuseur, l'intérieur redonne à la lettre son aspect correct. Avec plus de cent lettres, cela fait cependant beaucoup de travail manuel.

Une grille en nid d'abeille entre le plan des LED et la face résout cela : un quadrillage de fines cloisons donnant à chaque lettre sa propre chambre. Il se découpe comme une grille emboîtable dans le même matériau — deux jeux de bandes fendues glissées l'une dans l'autre, comme un calage de bouteilles.

Pour les fentes, la règle de la saignée s'applique : si les deux bandes font 3 mm et que la fente est dessinée à exactement 3 mm, la liaison aura un jeu net. Dessinez la fente une saignée plus étroite — et n'oubliez pas que l'épaisseur elle-même varie.

La trame doit tomber juste

Les positions des lettres doivent coïncider avec celles des LED, et ce sur toute la largeur. L'erreur habituelle consiste à coter de lettre à lettre : sur onze colonnes, onze arrondis s'additionnent en un décalage visible au bord.

Cotez plutôt chaque position de façon absolue depuis un angle de référence. Si votre bandeau LED a un pas de 16,7 mm par exemple, la dixième LED est à 150,3 mm — pas à « neuf fois environ 16,7 ».

Et prévoyez large en périphérie : la face est généralement un peu plus grande que la trame active, afin qu'un cadre couvre les bords. Ce débord est la réserve dans laquelle disparaissent les petits écarts.

Choix des matériaux

Pour la face, l'acrylique noir opaque a fait ses preuves — il ne laisse passer aucune lumière parasite et donne le plus fort contraste. Pour le diffuseur, un matériau satiné ou laiteux convient ; l'acrylique transparent diffuse trop peu, si bien que l'on voit les LED comme des points au lieu d'une surface uniformément lumineuse.

Si vous voulez la face dans une autre couleur, vérifiez d'abord qu'elle est réellement opaque hors allumage. Beaucoup de plaques colorées semblent opaques mais laissent passer assez de lumière pour que les lettres éteintes luisent faiblement.

Marche à suivre

1. Mesurer le pas du plan des LED et en déduire les dimensions globales de façon absolue.
2. Composer la grille de lettres dans une police pochoir et vérifier les contreformes.
3. Vectoriser les lettres — les polices non converties ne sont pas découpées.
4. Dessiner la grille de séparation comme un quadrillage emboîtable, fentes une saignée plus étroites.
5. Faire découper un champ d'essai de quelques lettres et le présenter devant les LED avant de lancer toute la face.