Il peut être difficile d'expliquer aux gens ce qu'est une plateforme opérationnelle SaaS.
À bien des égards, les plateformes s'expliquent mieux par l'expérience pratique que par la parole. Nous avons donc passé beaucoup de temps à réfléchir à la manière de faire comprendre aux gens ce que fait exactement Tulip en une seule expérience.
Nous avons abouti à une expérience d'assemblage manuel où les gens construisent leur propre horloge du début à la fin.
Concrètement, cela signifie que nous devions créer cette horloge de travail à partir de zéro, en interne. Voici donc comment nous avons conçu le produit à l'origine de notre dernière démonstration.
Qu'est-ce qu'une horloge à mots ?
Une horloge à mots est exactement ce qu'elle semble être. Il s'agit d'une horloge qui indique l'heure en toutes lettres plutôt qu'à l'aide d'un cadran classique ou de chiffres numériques.
Pourquoi l'horloge à mots Assemblage?
Nous avons créé cette horloge à mots pour démontrer les différentes facettes de Tulip - instructions de travail intelligentes, intégrations d'appareils, connectivité IoT et analyses. Le participant peut ainsi voir en une seule démonstration tout ce qui distingue Tulip .
Au cours de la démonstration, chaque client potentiel assemble sa propre horloge à mots. Ce faisant, il expérimente tout ce que ferait un opérateur d'usine et, ce faisant, il constate la puissance et la flexibilité de Tulip. À la fin, les participants peuvent garder la pendule à mots finale comme cadeau.
Conception de l'horloge à mots
La construction de l'horloge à mots a été un exercice d'ingénierie, de conception et de fabrication. Nous voulions un objet esthétique qui coûte moins de 10 dollars pour l'ensemble - toutes les pièces électriques et mécaniques, l'alimentation électrique et le boîtier.
De quoi avez-vous besoin pour construire une horloge à mots ?
De quoi avez-vous besoin pour faire fonctionner une horloge à mots ? Voici un inventaire rapide :
- Une plaque frontale avec des lettres découpées pour indiquer l'heure
- 2. Un diffuseur pour les diodes électroluminescentes afin que la lumière soit répartie uniformément. Si vous n'utilisez pas de diffuseur, vous pourrez probablement voir les DEL à travers chaque lettre.
- Un étui ou un moyen différent de maintenir chacun des éléments ensemble.
- Une grille 3D en nid d'abeille pour éviter les fuites de lumière de chacune des LED. Sans cette grille, si vous allumez une seule LED, la lumière s'infiltre dans les autres lettres. Cela rendrait la lecture de l'horloge impossible
- Electronique - 64 LED au moins pour une horloge 8×8 et un microcontrôleur pour piloter le tout
- Un moyen de chronométrer plus précis qu'un microcontrôleur.
- Le code qui fera fonctionner le microcontrôleur comme une horloge à mots.
Il s'agit de sept composantes distinctes, chacune avec ses propres défis.
Ce n'est pas si difficile...
Il s'avère que la conception d'une horloge à mots est plus facile à planifier qu'à réaliser. Voici comment cette tâche s'est compliquée.
Itérer jusqu'à la conception finale
La plupart des horloges à mots utilisent une pièce de métal ou de bois découpée au laser comme plaque frontale pour bloquer la lumière. En recherchant des modèles d'horloges à mots, je suis tombé sur des modèles qui utilisaient un circuit imprimé bancaire (PCB) comme plaque frontale et diffuseur de lumière. La sérigraphie et le cuivre avaient été ajoutés dans le négatif des lettres et, avec un circuit imprimé suffisamment fin, la lumière pouvait briller à travers le diffuseur.
Ces fonctionnalités ont permis de résoudre trois de nos problèmes :
- En concevant une plaque frontale, nous avons obtenu deux des autres composants gratuitement
- Nous n'avons pas eu besoin d'ajouter un diffuseur puisque le circuit imprimé faisait office de diffuseur et de plaque frontale.
- 2. Nous n'avons pas eu besoin d'ajouter un boîtier car nous avons pu fixer mécaniquement la plaque arrière avec l'électronique à la plaque frontale.
La plupart des problèmes mécaniques étant résolus, il nous restait une chose à faire : le nid d'abeilles. Notre ingénieur d'application extraordinaire, Justin, m'a aidé à créer un design rapide dans Onshape que nous avons imprimé sur l'une des imprimantes 3D Formlabs Form2 dont nous disposons dans nos laboratoires. Nous avons constaté que l'impression directe sur la plaque de construction créait le moins de distorsion possible. Nous avons pu décider des tolérances de manière itérative et créer un design qui s'adapte bien.
Comme nous avions décidé de renoncer à un boîtier, nous savions que nous ne devions pas placer de composants électriques à l'arrière. C'était en partie pour des raisons de sécurité (nous ne voulions pas que les gens touchent accidentellement l'arrière et court-circuitent deux choses) et en partie pour des raisons esthétiques. Tout devait donc tenir sur la carte, y compris le microcontrôleur ATMega.
Si vous avez des questions sur ce qui se passe sous le capot, consultez notre Github !
En ce qui concerne la conception électrique et le logiciel, j'ai repris une autre conception qui utilisait un ATmega328 (la même puce qu'un Arduino) et un bloc de LED préfabriqué. Nous avons pu utiliser la plus grande partie du code forké (avec quelques mises à jour mineures pour le taux de rafraîchissement et l'emplacement des lettres). J'ai mis à jour le schéma et j'ai décidé de faire la mise en page dans Eagle, au lieu d'Altium, pour que la conception soit plus ouverte.
Nous avons ajouté une fonction supplémentaire : une horloge en temps réel (RTC) et un module de batterie qui conservent l'heure même lorsque l'appareil n'est pas alimenté. Souvent, lorsque votre four à micro-ondes ou votre cuisinière n'est plus alimenté en électricité, l'horloge est remise à zéro. C'est parce qu'il n'y a pas d'horloge en temps réel avec une pile. Ces petits modules sont livrés avec une pile et résolvent un grand nombre de problèmes de conception en ce qui concerne les piles. Nous programmons ces horloges à l'heure actuelle en utilisant Tulip et un protocole série (i2c) que nous connectons directement à notre Gateway.
Les sept pièces nécessaires fonctionnant, nous avons pu finaliser la conception de l'horloge à mots complète.
Approvisionnement en composants et production de masse
À l'école ou en tant qu'ingénieur, c'est là que le processus s'achève : vous avez réalisé la conception et elle semble bonne. Pour moi, la finalisation de la conception n'était que la moitié du processus - nous devions encore produire. Pour cela, il fallait trouver quelqu'un qui puisse fournir suffisamment de composants pour 500 Word Clocks, c'est-à-dire 500 ATMega328, 31500 LED et 4000 résistances, ainsi que de nombreux autres composants.
Comme nous travaillons avec des fabricants sous contrat pour nos principaux produits matériels (Light Kit et Gateway), nous avons pu utiliser ces relations pendant la phase de prototypage et de production en série. Pour les projets mécaniques plus compliqués, c'est là que la production de matériel échoue - il est difficile de trouver un fabricant pour créer des pièces de qualité. Heureusement, grâce à nos relations établies et à la maturité de l'assemblage électronique en Chine, nous avons pu nous lancer dans la production de masse avec une relative facilité.
L'approvisionnement en composants a été plus difficile, car nous étions très sensibles aux prix. Nous ne voulions pas utiliser notre processus habituel et demander à notre fabricant sous contrat d'acheter les pièces en notre nom. Nous ne voulions pas non plus faire appel à des distributeurs américains comme Digikey ou Mouser, car ils pratiquent des prix élevés et doivent être importés en Chine
Comme le site BOM était petit et que la plupart des composants étaient des produits de base, je me suis occupé moi-même de l'approvisionnement. Nous avons fait appel à un distributeur chinois, LCSC, pour la plupart de nos pièces. Les pièces sont très bon marché et si vous payez pour l'expédition rapide, elles arrivent à peu près dans les mêmes délais que les distributeurs nord-américains. Pour nos composants clés : les DEL et le microcontrôleur, nous avons fait appel à des distributeurs américains.
Après avoir résolu la question de l'approvisionnement et acheminé toutes les pièces à l'usine, nous avons pu passer en douceur à la production de masse et avons reçu 500 pièces non assemblées.
L'horloge à mots Assemblage App en un coup d'œil
Voici une présentation rapide de l'application word clock en pratique.
1.) Les "Pick-to-Lights" guident les opérateurs vers la poubelle du module RTC.
2.) Programmez le RTC
3.) Choisissez la plaque de base et l'entretoise
4.) Fixez le RTC
5.) Complétez le site Assemblage et branchez l'horloge
6.) AQ de l'horloge à mots en ligne
7.) Complétez Assemblage!
Si vous souhaitez construire une horloge à mots vous-même et voir ce que Tulip représente, venez nous rendre visite lors de l'un de nos prochains salons, ou planifiez une démonstration dès aujourd'hui.