Rellotge de barres IOT (ESP8266 + estoig imprès en 3D): 5 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Hola, En aquest manual d’instruccions us explicaré com construir un rellotge de gràfics de barres LED IOT 256.

Aquest rellotge no és molt difícil de fabricar, però no és molt car, tot i que haureu de tenir paciència per indicar l'hora ^^ però és agradable de fer i ple d'ensenyament.

Per fer aquest rellotge, els passos principals seran:

• Feu una caixa de clip
• Cerqueu l’hora exacta amb els protocols WiFi i NTP
• Programa una matriu LED de 8x32 que representa 256 LED

Subministraments

• Led Matrix WS2812B 8x32 11 € a Aliexpress

  La matriu LED 8x32 WS2812B també s’anomena NeoMatrix per la companyia Adafruit

• Un tauler Nodemcu ESP8266 de 3 a 4 € a Aliexpress (Nodemcu és més fi que Wemos)
• Alguns filaments per a impressores 3D (≈ 120 g)
• 2 cargols o claus
• Un cable USB (USB tipus A a micro USB tipus B)
• Un adaptador de paret USB

Eines necessàries

• Una impressora 3D, la meva és una Creality CR-10
• Una pinça
• Una planxa de soldar

Eines opcionals

• Una mica de cola calenta
• Un provador de voltatge CC USB (bastant útil en molts projectes)

Pas 1: Com es pot saber l'hora?

La imatge 1 i el fitxer "Explanation_Clock.pdf" us explicaran com llegir aquest rellotge. Bàsicament, heu de comptar els punts de cada columna RGB (vermell = hores / verd = minuts / blau = segons).

Per exemple, el rellotge mostra 17h50m44s a la imatge 2.

Pas 2: dissenyar el recinte retallable imprès en 3D mitjançant Fusion 360

Volia que aquesta caixa fos una caixa totalment retallable, de manera que la vaig dissenyar de manera que no hagués de fer servir cola.

Els clip-on s’inspiren en aquests dos tutorials (clip lateral) (clip mig)

Dimensions de la matriu:

300mm d'alçada x 80mm de llargada x 2mm d'amplada

Dimensions de la caixa:

323 mm d'alçada x 85 mm de longitud x 9,2 mm d'amplada

Impressió de figures clau:

• 180g de filament
• 16h30 (temps d'impressió)

A continuació, hi ha 4 fitxers:

• Box_Bottom_ws (amb suport)
• Box_Top_ws (amb suport)
• Cover_Bottom_Matrix
• Portada Top_Matrix

Necessitareu aquestes 4 peces per fer el cas complet.

Els fitxers també estan disponibles a Thingiverse, aquí teniu l’enllaç:

Pas 3: munteu una funda impresa en 3D + ESP8266

Després d'imprimir les 4 peces, seguiu aquests passos:

1. Desoldeu tots els cables de la Matrix excepte els de 5V, GND i DIN
2. Soldeu els 3 cables restants a la placa ESP8266 (vegeu l’esquema)
3. Muntar "Box_Bottom_ws" i "Box_Top_ws"
4. Inseriu el cable USB a través de "Box_Bottom_ws"
5. Fixeu l’ESP8266 amb cinta de doble cara o cola calenta
6. Connecteu el cable USB a l’ESP8266
7. Feu lliscar la matriu de LED per "Cover_Bottom_Matrix"
8. Clip "Cover_Bottom_Matrix" a "Box_Bottom_ws"
9. Torna a fer els passos 7 i 8 amb "Cover_Top_Matrix"
10. Comenceu a programar

Pas 4: programació mitjançant Arduino IDE

Aquest programa té tres funcions principals:

• WiFi
• NTP (Network Time Protocol) (wikipedia)
• Matriu fabricada amb LED 256 WS2812B (veure com funciona)

Requisits previs:

Per al gerent del consell:

Afegiu la placa ESP8266 a Arduino IDE (nou mètode)

Per a la biblioteca:

Per conduir la matriu, utilitzeu:

• "Biblioteca AdFruit GFX" realitzada per Adafuit
• "Adafuit NeoMatrix" realitzat per Adafruit
• "Adafuit NeoPixel" fabricat per Adafruit

Per connectar-vos a Wifi, feu servir el següent:

• "WiFi" integrat fabricat per Arduino
• "ESP8266WiFi" incorporat disponible mitjançant l'addició del tauler

Baixeu-vos el codi, canvieu el ssid WiFi i la contrasenya (línies 54 i 55) i pengeu-lo a la vostra placa ESP8266.

Opcional:

• Canvieu els colors (línia 52) (Podeu utilitzar aquesta eina: Color a codi RGB)
• Canviar la zona horària (línia 59)
• Canvieu la brillantor de cada LED (línia 92)
• Canvieu la manera de mostrar la segona (línia 101 a 104) (us deixo provar)
• Codifiqueu la vostra manera de mostrar ^^.

/! / La matriu s'alimenta mitjançant la placa d'interfície USB, de manera que el consum d'energia s'ha de limitar a 500 mA (fonts). Per mantenir-se per sota dels 500 mA, mantingueu la variable de lluminositat entre 0 i 10 (consulteu-lo amb el provador USB si en teniu).

Si voleu més detalls sobre:

• com funciona NTP aquest vídeo realitzat per Andreas Spiess.
• com funciona NeoMatrix mireu aquest vídeo de nou realitzat per Andreas Spiess.
• veure com funciona la biblioteca d'Adafuit aquest tutorial

Pas 5: pengeu-lo, mireu-lo i comenceu a comptar: sigueu pacients

Estic satisfet amb el resultat, el clip-on box és fresc i fàcil de muntar i el rellotge funciona com un encant.

Admeto que no és la manera més ràpida d’indicar l’hora, però és una manera força divertida.

Que tinguis un bon dia !