WiFi 7 Segment LED Clock: 3 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Έργο: Ρολόι LED WiFi 7 Segment

Ημερομηνία: Νοέμβριος - Δεκέμβριος 2019

Το ρολόι 7 τμημάτων χρησιμοποιεί μια κοινή τροφοδοσία Anode 5V μέσω χειριστηρίου Shift Register με αντιστάσεις 22ohm. Ο κύριος λόγος για τη δημιουργία αυτού του ρολογιού ήταν πρώτα η επαναχρησιμοποίηση δύο ρολογιών κομοδίνου το καθένα με 4 X 7 Segment Displays και ο δεύτερος λόγος η συμπερίληψη μιας πλακέτας Wemos R1 D2 που συνδέεται με την οποία είναι μια εφαρμογή Android κατά παραγγελία. Η εφαρμογή Android χρησιμοποιεί επικοινωνία WiFi για την αποστολή και λήψη εντολών από και προς το ρολόι. Η εφαρμογή Android μπορεί να "ΡΥΘΜΙΣΕΙ" την ώρα και την ημερομηνία του ρολογιού και να "ΛΗETΕΙ" την τρέχουσα ώρα, ημερομηνία, θερμοκρασία, πίεση και υγρασία.

Επιπλέον, και η βοήθεια του Ντέιβιντ στο Nixie Google Group που μου έδωσε ένα σχήμα ενός κατάλληλου καταχωρητή βάρδιας 74HC595 SPI 16 και ενός κυκλώματος με βάση πομποδέκτη τριπλής κατάστασης 74HC245 Octal για υποστήριξη των LED 8 X 7 τμημάτων χρησιμοποιώντας το πολυπλέκτη μέθοδος εμφάνισης. Κατασκευάστηκε μια απλή πλακέτα PCB χρησιμοποιώντας δύο τσιπ IC 74HC595 20 ακίδων τοποθετημένα σε φορείς 20 ακίδων και δύο τσιπ IC 74HC595 16 ακίδων τοποθετημένα σε φορείς 16 ακίδων. Η έξοδος της μιας πλευράς του κυκλώματος χρησιμοποιήθηκε για τη στήριξη των ανωδών καθενός από τα LED 8 x 7 τμήματος και η άλλη πλευρά του κυκλώματος χρησιμοποιήθηκε για την υποστήριξη των 7 τμημάτων, μέσω αντιστάσεων 22ohm σε σειρά, συν το δεκαδικό ψηφίο.

Προμήθειες

Λίστα εξοπλισμού

1. Κάρτα WEMOS R1 D2 Arduino με ενσωματωμένη μονάδα WiFi ESP8266

2. Αντίσταση ανίχνευσης φωτός συν αντίσταση 22ohm

3. Διακόπτης δύο πόλων, έγχρωμα σύρματα, θηλυκά βύσματα PCB, θερμοσυρρίκνωση, πλακέτα PCB, πλαστικά στηρίγματα 3mm

4. LED αντίσταση 330ohm

5. Αισθητήρας θερμοκρασίας BME280

6. Αναπαραγωγή MP3-TF-16P συν αντίσταση 22ohm

7. Ηχείο 4 Ohm 5W

8. Οθόνη LCD 16 X 2 γραμμών που χρησιμοποιεί επικοινωνίες IC2 (προαιρετικό, χρησιμοποιείται κυρίως για δοκιμές)

9. Ρολόι RTC DS3231

10. 2 X DC Step Down 12V - 5V

11. 2 Χ 74HC245 IC Τσιπ συν 20 φορέας τσιπ

12. 2 X 74FC595 IC Τσιπ συν 16 φορέας τσιπ

13. Αντίσταση 8 X 22ohm

Βήμα 1: ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ

Επισυνάπτονται διαγράμματα Fritzing της κατασκευής του ρολογιού που δείχνουν την κάρτα WEMOS, την οθόνη LCD, τη συσκευή αναπαραγωγής MP3, τον αισθητήρα BME280, δύο τροφοδοτικά συνεχούς ρεύματος DC, ένα ρολόι RTC DS3231 και τέλος αντίσταση ανίχνευσης φωτός. Το δεύτερο διάγραμμα Fritzing δείχνει το κύκλωμα που βασίζεται στον καταχωρητή Shift και Octal και τις συνδέσεις του με το WEMOS. Τρία προσαρτήματα καλύπτουν τα τσιπ 7 τμημάτων LED, 74HC245 και 74HC595 IC.

Η θήκη του ρολογιού κατασκευάστηκε από μαόνι με 8 απλά κουτιά κατασκευασμένα για να περιβάλλουν καθένα από τα LED 7 τμημάτων. Κάθε κουτί συνδέεται με το επόμενο χρησιμοποιώντας ένα χαλύβδινο σωλήνα 15 χιλιοστών που περνά μέσα από κάθε κουτί και μέσω ενός κοίλου κουτιού από μαόνι που συνδέει τον οριζόντιο χαλύβδινο σωλήνα με έναν κάθετο χαλύβδινο σωλήνα που υποστηρίζει την οθόνη του ρολογιού. Ο χαλύβδινος σωλήνας είναι στερεωμένος στο κοίλο κουτί που περιέχει τον εξοπλισμό στήριξης του ρολογιού. Τα καλώδια που συνδέουν κάθε LED τροφοδοτούνται μέσω κάθε κουτιού και μέσω του χαλύβδινου σωλήνα στο σύστημα ρολογιού παρακάτω, ένα σετ οκτώ καλωδίων ελέγχου τμημάτων τροφοδοτούνται προς μία κατεύθυνση και το δεύτερο σετ οκτώ καλωδίων, έλεγχος ανόδου, τροφοδοτούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση Το

Οι διάφορες φωτογραφίες δείχνουν τη διάταξη των βασικών εξαρτημάτων στη βάση του ρολογιού. Η χρήση ενός πίνακα διανομής τόσο για τις επικοινωνίες I2C όσο και για την ισχύ 5V έχει το πλεονέκτημα ότι απαιτεί μόνο δύο ακίδες στην πλακέτα WeMOS και επιτρέπει τη χρήση δύο τροφοδοσιών DC-DC 12V έως 5V. Η πρώτη παροχή τροφοδοσίας της πλακέτας, LCD, RTC, MP3 player κ.λπ., η δεύτερη αφιερωμένη στην τροφοδοσία της οθόνης του ρολογιού και του κυκλώματος προγράμματος οδήγησης οθόνης.

Βήμα 2: ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ

Τα συνημμένα αρχεία περιλαμβάνουν το αρχείο προέλευσης ICO Arduino και την εφαρμογή Android. Το πρώτο αρχείο ICO περιέχει κώδικα που επιτρέπει στο WEMOS να ελέγχει το BME280, το ρολόι RTC και την οθόνη LCD. Αυτό το έργο μου έδωσε την ευκαιρία να βασιστώ σε ένα πρωτότυπο έργο Wifi Robot. Το λογισμικό WEMOS D1 R2 Arduino βασίστηκε σε προηγούμενο ρολόι όπου προστέθηκε ένα πακέτο επικοινωνιών Wifi χρησιμοποιώντας απλές εντολές κεντρικού υπολογιστή "GET" και "SET" για να λάβει πρώτα τις τρέχουσες τιμές ρολογιού και δεύτερον να ρυθμίσει την τρέχουσα ημερομηνία και ώρα ρολογιού, όπως εμφανίζεται στην εφαρμογή., χρησιμοποιείται για απομακρυσμένη ενημέρωση του ρολογιού. Το δεύτερο αρχείο ICO, "WifiAccesPoint" είναι μια απλή ρουτίνα δοκιμής για να διαπιστωθεί ότι οι σωστές συμβολοσειρές αποστολής και επιστροφής λειτουργούν σωστά.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Προς το παρόν δεν μπορώ να ανεβάσω το ακόλουθο αρχείο "app-release.apk". Περιμένω την ομάδα υποστήριξης να λύσει αυτό το πρόβλημα

Πρέπει να σημειωθεί ότι έχει χρησιμοποιηθεί η έκδοση 1.8.10 Arduino IDE και ο πίνακας που επιλέχθηκε ήταν "LOLIN (WEMOS) D1 R2 & Mini". Λήφθηκαν οι ακόλουθες ειδικές βιβλιοθήκες: Wire.h, LiquidCrystal_I2C.h, SoftwareSerial.h, DFRobotDFPlayerMini.h, SparkFunBME280.h, RTClib.h, ESP8266WiFi. H, WiFiClient.h, και ESP8266WebSErver. WifSErver. WifSErver Το τσιπ WEMOS ESP8266 ονομάζεται "WifiClock" και έχει έναν κωδικό πρόσβασης "κωδικό πρόσβασης". Είναι δυνατή η ενημέρωση του ρολογιού χωρίς τη χρήση της παραγγελίας Android App.αλλά χρησιμοποιώντας μια τυπική προβολή ιστοσελίδων, με επιλεγμένο το σημείο πρόσβασης "Wificlock" και εισαγωγή της εντολής https ως εξής:

Για την εντολή SET:

"https://192.168.4.1/SET?PARA1=HH-MM-SS&PARA2=DD-MM-YY&PARA3=VV&PARA4=Y&PARA5=Y"

Όπου η ώρα και η ημερομηνία εισάγονται χρησιμοποιώντας την τυπική μορφή και η ένδειξη "VV" είναι ο ήχος 0-30, πρώτα το "Y" δίπλα στο PARA4 είναι "Y" ή "N" για να επιλέξετε την επιλογή των κουδουνιών που θα αναπαράγονται και το δεύτερο "Y" "δίπλα στο PARA5 είναι" Y "ή" N "για να επιλέξετε την επιλογή Night Save που κλείνει την οθόνη κατά τις ώρες του σκότους.

Για την εντολή GET:

"https://192.168.4.1/GET"

Αυτό επιστρέφει μια σειρά δεδομένων από το ρολόι με την ακόλουθη μορφή:

HH, MM, SS, DD, MM, 20, YY, HHH, HH, PPP, PP, CC, CC, FF, FF, VV, Y, Y

Όπου "HHH, HH" είναι η ένδειξη υγρασίας, "PPP, PP" είναι η ένδειξη πίεσης, "CC, CC" είναι η θερμοκρασία σε Centigrade, "FF, FF" είναι η θερμοκρασία σε Fahrenheit, "VV" είναι ο όγκος του κουδουνίσματος, Το "Y" είναι υποχρεωτικό να χτυπάει και το δεύτερο "Y" απαιτείται Night Saving.

Πρέπει να σημειωθεί ότι οι Υπηρεσίες τοποθεσίας των tablet πρέπει να είναι ενεργοποιημένες, διαφορετικά το κουμπί σάρωσης WiFi δεν θα επιστρέψει κανένα διαθέσιμο δίκτυο, συμπεριλαμβανομένου φυσικά του δικτύου WiFiClock

Βήμα 3: ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ ΕΡΓΟΥ

Αυτό ήταν ένα πολύ ενδιαφέρον έργο, καθώς συγκέντρωσε δύο νέα στοιχεία, συγκεκριμένα τη χρήση του Wifi ως μέθοδο ενημέρωσης του ρολογιού και όχι τη χρήση πληκτρολογίου. Δεύτερον, η χρήση ενός κυκλώματος ελέγχου που βασίζεται σε Shift και Octal για τις οθόνες των 7 τμημάτων. Θεωρώ μεγάλη ικανοποίηση να μπορώ να επαναχρησιμοποιήσω τον παλιό περιττό εξοπλισμό και να τον επαναφέρω στη ζωή. Η ανάπτυξη μιας εφαρμογής που βασίζεται σε Android επιτρέπει στο ρολόι να παρακολουθείται από απόσταση, αν και όριο εμβέλειας 20 μέτρων, είναι το μόνο που μπορεί να είναι αναμένεται από το τσιπ WeMOS ESP8266 και την περιορισμένη ισχύ του. Μια εναλλακτική λύση για το πρόγραμμα οδήγησης οθόνης που χρησιμοποιώ είναι το τσιπ οδηγού οθόνης MAX7219 IC, το οποίο έχει σχεδιαστεί για να παρέχει τροφοδοσία 5V σε οθόνες με βάση 7 τμήματα.

Τα εξαρτήματα του επόμενου έργου μου έφτασαν, αυτά περιλαμβάνουν παλιούς νέους σωλήνες IN-4 ρωσικών Nixie και σωλήνες νέον INS-1. Σκοπεύω να επιστρέψω στη σειρά MAXIM των τσιπ οδηγών IC και να συνδυάσω τέσσερα από αυτά τα τσιπ για να οδηγήσω τις οθόνες που βασίζονται σε IN-4 και Neon.