Progettare il frontale di un orologio a parole

Un orologio a parole mostra l'ora come testo: dietro un pannello con una griglia di lettere stanno LED indirizzabili singolarmente, e si illumina solo ciò che vale in quel momento — « SONO LE DIECI E CINQUE ». L'elettronica è ben documentata e descritta in molte guide. Il punto critico è il frontale.

Deve fare tre cose insieme: lasciar passare le lettere in modo leggibile, oscurare tutto il resto in modo affidabile e corrispondere esattamente alla trama dei LED. Ognuna di queste tre richieste ha la sua insidia.

Due costruzioni

Nel frontale tagliato le lettere sono completamente asportate; dietro sta una lastra diffondente. Ne risulta il contrasto più alto — le lettere brillano nitide, il resto resta nero. È la costruzione più diffusa.

Nel frontale inciso le lettere restano e vengono asportate solo fino a un sottile strato residuo attraverso cui passa la luce. Non serve un secondo pezzo ed è meccanicamente più stabile, ma richiede un materiale che lasci passare quel tanto che basta — e lo spessore residuo è difficile da centrare. Per un primo montaggio il frontale tagliato è la scelta sicura.

I caratteri stencil sono fatti esattamente per questo: interrompono il contorno in un punto discreto perché la superficie interna resti collegata al resto. Se prendi un carattere normale e disegni i ponticelli da te, falli almeno di 1 mm — più sottili e la fuga se li mangia, e la parte interna cade lo stesso.

L'alternativa è perdere di proposito la parte interna e lavorare con il diffusore: incollata separatamente sul diffusore, la lettera torna corretta. Con oltre cento lettere è però molto lavoro manuale.

Una griglia a nido d'ape fra il piano dei LED e il frontale risolve: un reticolo di sottili setti che dà a ogni lettera la propria camera. Si taglia come griglia a incastro nello stesso materiale — due serie di strisce fessurate infilate l'una nell'altra, come un divisorio per bottiglie.

Per le fessure vale la regola della fuga: se entrambe le strisce sono da 3 mm e la fessura è disegnata a esattamente 3 mm, il giunto avrà un gioco evidente. Disegna la fessura una fuga più stretta — e ricorda che lo spessore stesso varia.

La trama deve tornare

Le posizioni delle lettere devono coincidere con quelle dei LED, su tutta la larghezza. L'errore abituale è quotare da lettera a lettera: su undici colonne, undici arrotondamenti si sommano in uno sfalsamento visibile al bordo.

Quota invece ogni posizione in modo assoluto da un angolo di riferimento. Se la tua striscia LED ha per esempio un passo di 16,7 mm, il decimo LED sta a 150,3 mm — non a « nove volte circa 16,7 ».

E prevedi un bordo generoso: il frontale è di solito un po' più grande della trama attiva, così che una cornice copra i bordi. Quella eccedenza è la riserva in cui spariscono i piccoli scarti.

Scelta dei materiali

Per il frontale si è affermato l'acrilico nero opaco — non lascia passare luce parassita e dà il contrasto massimo. Per il diffusore va bene materiale satinato o lattiginoso; l'acrilico trasparente diffonde troppo poco, così si vedono i LED come punti invece di una superficie uniformemente luminosa.

Se vuoi il frontale in un altro colore, verifica prima che sia davvero opaco da spento. Molte lastre colorate sembrano opache ma lasciano passare abbastanza luce perché le lettere spente traspaiano debolmente.

Come procedere

1. Misura il passo del piano LED e ricavane le misure complessive in modo assoluto.
2. Componi la griglia di lettere in un carattere stencil e verifica le contro-forme.
3. Converti le lettere in tracciati — i caratteri non convertiti non vengono tagliati.
4. Disegna la griglia di separazione come reticolo a incastro, fessure una fuga più strette.
5. Fai tagliare un campo di prova con poche lettere e mettilo davanti ai LED prima di lanciare l'intero frontale.