Phηφιακό ρολόι μορφοποίησης: 14 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Ένα γρήγορο βίντεο για αυτό το έργο. Έκτοτε εφάρμοσα έναν τρόπο καθορισμού ζώνης ώρας.

Χάρη στο έργο της κοινότητας Arduino και ESP8266, αυτό το δροσερό ρολόι είναι εκπληκτικά εύκολο να χτιστεί!

1. Μόνο δύο κύρια στοιχεία: Οθόνη (προφανώς) και WiFi MicroController
2. Δεν απαιτείται συγκόλληση
3. Δεν απαιτείται δεξιότητα προγραμματισμού, παρέχεται κωδικός!

Ας αρχίσουμε

Βήμα 1: Λίστα μερών

Παρόλο που έχω συμπεριλάβει συνδέσμους για το πού αγόρασα τα ανταλλακτικά μου, αυτά τα μέρη μπορούν εύκολα να αγοραστούν από άλλους προμηθευτές σε όλο τον κόσμο.

• P3 64x32 RGB LED μήτρα 20 $
• Μονάδα μικροϋπολογιστή NodeMCU 32MB ESP8266 WiFi 4,95 $
• Γυναικεία προς Γυναικεία 20cm καλώδια Dupont jumper 0,85 $
• Καλώδιο Micro USB Data/Sync και προσαρμογέας τοίχου φορτιστή τηλεφώνου 5V (τα είχα αυτά και δεν χρειάστηκε να το αγοράσω)
• 5V 2A ΕΛΑΧΙΣΤΟ Τροφοδοτικό (το είχα αυτό και δεν χρειάστηκε να το αγοράσω) 7,95 $
• Solderless Θηλυκός σύνδεσμος κάννης για σύνδεση του τροφοδοτικού στο καλώδιο τροφοδοσίας της οθόνης.

ΣΠΟΥΔΑΙΟΣ:

• Ορισμένα καλώδια USB έχουν σχεδιαστεί μόνο για παροχή ενέργειας (φόρτιση) - αυτά είναι εντάξει για την τροφοδοσία του τελικού ρολογιού, αλλά για να ανεβάσετε τον κωδικό στο ESP θα χρειαστούμε ένα καλώδιο δεδομένων/συγχρονισμού USB.
• Το P3 RGB Matrix διαθέτει πάνω από 6000 LED. Για αυτό το ρολόι, δεν θα τα γυρίσουμε ποτέ όλα ταυτόχρονα, οπότε τα 2 Amp είναι υπεραρκετά. Ωστόσο, εάν σκοπεύετε να κάνετε περισσότερα με την οθόνη και έχετε όλες τις λυχνίες LED λευκές, η προτεινόμενη παροχή ρεύματος είναι τουλάχιστον 8 Amp.

Βήμα 2: Σύνοψη καλωδίωσης

Υπάρχουν πολλά καλώδια, αλλά μην ανησυχείτε. Το μόνο που κάνουμε είναι να συνδέσουμε το ένα pin με το άλλο.

Απλά πάρε τον χρόνο σου. Ελέγξτε ξανά κάθε σύνδεση πριν και αφού την συνδέσετε.

Βεβαιωθείτε ότι τα καλώδια έχουν τοποθετηθεί πλήρως, έτσι ώστε να μην αθετήσουν κατά λάθος. Είναι αρκετά άνετα όταν τοποθετηθούν πλήρως.

Βήμα 3: Καλωδίωση ESP

Αρχικά, ας βάλουμε καλώδια jumper στο ESP. Μην ανησυχείτε αν τα χρώματα των καλωδίων σας είναι διαφορετικά από τα δικά μου. Το ποιο ζεύγος πείρων συνδέονται με κάθε σύρμα είναι αυτό που έχει σημασία.

ΜΗΝ συνδέσετε το ESP στον υπολογιστή σας ΑΚΟΜΑ. Πρέπει να ολοκληρώσουμε όλες τις καλωδιώσεις πριν τροφοδοτήσουμε οτιδήποτε

Χρησιμοποιούμε τις ακίδες D0 έως D8 και δύο GND.

Μπορούμε να παραλείψουμε τον ακροδέκτη 3V επειδή το ESP θα τροφοδοτηθεί μέσω της θύρας USB.

Επίσης, παραλείπουμε τις καρφίτσες μετάδοσης και λήψης επειδή θα επικοινωνήσουμε με το ESP μέσω USB ή WiFi.

Βήμα 4: Καλωδίωση μήτρας Μέρος 1

Στη συνέχεια, πάρτε το άλλο άκρο των καλωδίων βραχυκυκλωτήρων που μόλις συνδέσαμε στο ESP και συνδέστε τα στη μήτρα.

Και πάλι, το γράφημα περιλαμβάνει τα χρώματα των καλωδίων που χρησιμοποίησα, αλλά φυσικά τα χρώματά σας μπορεί να είναι διαφορετικά.

Αυτό που είναι σημαντικό είναι να συνδέσετε τις καρφίτσες ESP στη μήτρα, όπως φαίνεται στον πίνακα.

Η μήτρα ΔΕΝ είναι συμμετρική, υπάρχει αριστερά/δεξιά, πάνω/κάτω. Παρακαλώ σημειώστε τα λευκά βέλη

Οι σύνδεσμοι στη μήτρα μου δεν φέρουν ετικέτα, επομένως πρόσθεσα μια φωτογραφία με ετικέτες. Η μήτρα σας μπορεί να είναι ελαφρώς διαφορετική. Αυτοί οι πόροι συζητούν με μεγάλη λεπτομέρεια άλλες εκδόσεις του πίνακα:

• PxMatrix από τον Dominic Buchstaller
• RGB Led Matrix With ESP8266 by Brian Lough aka WitnessMeNow

Βήμα 5: Καλωδίωση μήτρας Μέρος 2

Το δεύτερο σετ καλωδίων βραχυκυκλωτήρων συνδέει τον αριστερό σύνδεσμο με τον δεξιό σύνδεσμο της μήτρας.

Η τρίτη φωτογραφία δείχνει τη δεξιά πλευρά της μήτρας.

Βήμα 6: Καλωδίωση ισχύος

Το καλώδιο τροφοδοσίας της οθόνης σχεδιάστηκε για βιδωτούς ακροδέκτες.

Θα μπορούσατε να κόψετε την κόλλα συγκόλλησης και να αφαιρέσετε το σύρμα, αλλά επέλεξα να λυγίσω τις προεξοχές και να χρησιμοποιήσω επιπλέον σωλήνες συρρίκνωσης θερμότητας για να διασφαλίσω ότι δεν υπάρχουν εκτεθειμένα μέταλλα. Ό, τι κι αν κάνετε, βεβαιωθείτε ότι τα καλώδια έχουν καλή επαφή, στερεωμένα και μονωμένα με ασφάλεια.

Προφανώς το κόκκινο σύρμα πρέπει να συνδεθεί στο (+) και το μαύρο καλώδιο στο (-)

Συνδέστε το άλλο άκρο στην οθόνη, σημειώνοντας ξανά πολικότητα: Το κόκκινο πηγαίνει στο VCC και το μαύρο πηγαίνει στο GND.

Εάν το καλώδιό σας έχει σχεδιαστεί για να τροφοδοτεί ταυτόχρονα δύο οθόνες, δεν έχει σημασία ποια θα συνδέσετε στη μία οθόνη σας. Ωστόσο, είναι ΠΟΛΥ ΣΗΜΑΝΤΙΚΟ να μην αντιστρέψετε το κόκκινο (+) και το μαύρο (-)

Εάν δεν το έχετε κάνει ήδη, τώρα είναι μια καλή στιγμή για να ελέγξετε ξανά για να βεβαιωθείτε ότι όλα τα καλώδια βραχυκυκλωτήρων είναι συνδεδεμένα με τους σωστούς πείρους (πριν εφαρμόσουμε τροφοδοσία).

Ελέγξτε ξανά την πολικότητα του καλωδίου τροφοδοσίας, βεβαιωθείτε ότι το PLUS και το MINUS ΔΕΝ ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΟΝΤΑΙ

Γεια, τελειώσαμε με την καλωδίωση! Αλλά μην το συνδέσετε ακόμα

Βήμα 7: Εγκαταστήστε το Arduino IDE

Για να ανεβάσετε τον κώδικα στο ESP, θα χρειαστείτε το λογισμικό Arduino και μερικές βιβλιοθήκες:

Ακολουθήστε τις οδηγίες εγκατάστασης στον ιστότοπο του Arduino.

Το Arduino έχει κάνει πολλά για την κοινότητα των κατασκευαστών, οπότε θα πρέπει να συνεισφέρετε στο Arduino, αλλά είναι προαιρετικό.

Κάντε κλικ στην επιλογή "Απλώς λήψη" για λήψη χωρίς να συνεισφέρετε.

Βήμα 8: Εγκατάσταση Βιβλιοθηκών

Μόλις εγκατασταθεί, ξεκινήστε το Arduino IDE και στη συνέχεια:

• Κάντε κλικ στο μενού Σκίτσο> Συμπερίληψη βιβλιοθήκης> Διαχείριση βιβλιοθηκών …

• Αναζητήστε και εγκαταστήστε την πιο πρόσφατη έκδοση των παρακάτω βιβλιοθηκών:

  • Βιβλιοθήκη AdaFruit Gfx
  • PxMatrix από τον Dominic Buchstaller
  • ArduinoJSON έκδοση 5.13.2 του Benoit Blanchon
  • WiFiManager από τον Τζαπού
  • DoubleResetDetector από τον Stephen Denne ή αλλιώς Datacute

ΣΗΜΑΝΤΙΚΟ: Παρατηρήστε ότι τη στιγμή που γράφεται αυτό το άρθρο, η έκδοση ArduinoJSON beta 6.x δεν λειτουργεί με το ρολόι Morph. Κάτι τέτοιο προκαλεί σφάλματα μεταγλώττισης. Βεβαιωθείτε ότι έχετε καθορίσει την έκδοση 5.13.2 κατά την εγκατάσταση/ενημέρωση του ArduinoJSON. Ευχαριστώ τον χρήστη lmirel που το παρατήρησε.

Βήμα 9: Εγκαταστήστε την υποστήριξη ESP8266

Χρειαζόμαστε επίσης υποστήριξη ESP8266

• Κλείσιμο Διαχείριση Βιβλιοθηκών, αλλά παραμείνετε στο Arduino IDE
• Μεταβείτε στο Αρχείο> Προτιμήσεις
• Κάντε κλικ στο εικονίδιο στα δεξιά των πρόσθετων διευθύνσεων URL διαχειριστή πίνακα

• Επικολλήστε αυτό το URL σε ξεχωριστή γραμμή (η σειρά δεν έχει σημασία).

  https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

• Κάντε κλικ στο κουμπί OK για να βγείτε από τις προτιμήσεις
• Μεταβείτε στο: Εργαλεία> Board xyz> Board Manager…
• Αναζήτηση για 8266
• Εγκαταστήστε το esp8266 by ESP8266 Community.

Βήμα 10: Εγκαταστήστε το πρόγραμμα οδήγησης CH340

Το τελευταίο πράγμα που πρέπει να εγκαταστήσετε είναι το πρόγραμμα οδήγησης συσκευής, ώστε ο υπολογιστής μας να μπορεί να μιλήσει με το ESP.

Κατεβάστε και εγκαταστήστε το πρόγραμμα οδήγησης για τον υπολογιστή σας από το κάτω μέρος της σελίδας προγράμματος οδήγησης του κατασκευαστή.

Εάν χρειάζεστε βοήθεια, υπάρχει ένα ωραίο σεμινάριο για το πώς να εγκαταστήσετε το Arduino Nano CH340 by samuel123abc. Το ίδιο CH340/CH341 που υπάρχει στο NodeMCU ESP είναι στον κλώνο Arduino Nano.

Βήμα 11: Ανεβάστε τον κώδικα

Σχεδόν φτάσαμε…

1. Κατεβάστε και αποσυμπιέστε τον πιο πρόσφατο κώδικα Morphing Clock.

   • (δείτε την παραπάνω εικόνα εάν δεν είστε εξοικειωμένοι με το github)
   • Αποσυμπιέστε το ληφθέν αρχείο zip και κάντε διπλό κλικ στο MorphingClock.ino

2. Μεταγλώττιση και μεταφόρτωση

   • Πριν συνδέσουμε το NodeMCU στον υπολογιστή σας μέσω του καλωδίου Micro USB, έχετε ελέγξει διπλά την καλωδίωσή σας;:-)
   • Βεβαιωθείτε ότι οι ακίδες του NodeMCU δεν βραχυκυκλώνονται από μεταλλικά αντικείμενα στο γραφείο σας ενώ το NodeMCU είναι ενεργοποιημένο.
   • Όταν συνδέετε το USB, θα πρέπει να ακούσετε το συνηθισμένο "χτύπημα" καθώς τα Windows αναγνωρίζουν μια συσκευή USB που είναι συνδεδεμένη.

   • Ρυθμίστε τις επιλογές στο Arduino IDE> Εργαλεία όπως στην εικόνα

     • Η θύρα COM μπορεί να είναι διαφορετική.
     • Έπρεπε να αλλάξω το Μέγεθος του Flash σε 4M (1M SPIFFS) το ESP σας μπορεί να είναι διαφορετικό.
   • Κάντε κλικ στο κουμπί Μεταφόρτωση όπως στην εικόνα. Αυτό θα πάρει κάποιο χρόνο (περίπου 30 δευτερόλεπτα) και θα υπάρξουν προειδοποιήσεις, αλλά τελικά θα μεταφορτωθεί στο NodeMCU.

Αντιμετώπιση προβλημάτων:

• Εάν η μεταφόρτωση αποτύχει επειδή δεν ήταν δυνατή η σύνδεση, βεβαιωθείτε ότι έχετε επιλέξει τη θύρα στην οποία είναι συνδεδεμένο το ESP στην ενότητα Εργαλεία> Θύρα.

• Εάν δεν υπάρχει ενεργοποιημένη επιλογή στην περιοχή Εργαλεία> Θύρα

  • Βεβαιωθείτε ότι έχετε εγκαταστήσει το πρόγραμμα οδήγησης CH340 (δείτε προηγούμενο βήμα)
  • Βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε καλώδιο δεδομένων/συγχρονισμού. Δοκιμάστε το συνδέοντας το τηλέφωνο και τον υπολογιστή σας με αυτό το καλώδιο. Εάν μπορούσατε να δείτε αρχεία στο τηλέφωνο από τον υπολογιστή, τότε έχετε ένα καλό καλώδιο δεδομένων.
• Εάν η μεταγλώττιση αποτύχει πριν προσπαθήσει να φορτώσει, μετακινηθείτε προς τα πάνω στο παράθυρο μαύρου φόντου και, στη συνέχεια, μετακινηθείτε αργά προς τα κάτω και σημειώστε το πρώτο σφάλμα που αναφέρει. Εάν δεν μπορείτε να καταλάβετε τι λέει, δημοσιεύστε το πρώτο σφάλμα και θα προσπαθήσω να βοηθήσω. Θα υπάρξουν κάποιες προειδοποιήσεις - είναι εντάξει, δεν σταματούν τη μεταγλώττιση.
• εάν λάβετε σφάλμα που σχετίζεται με το JSON κατά τη μεταγλώττιση, χρησιμοποιήστε την έκδοση 5.13.2 της βιβλιοθήκης JSON αντί για την τελευταία έκδοση (6-beta)-Ευχαριστώ lmirel!
• Εάν η μεταγλώττιση πέτυχε, η μεταφόρτωση πέτυχε αλλά το ρολόι δεν λειτουργεί, ανοίξτε σειριακή οθόνη στο Arduino IDE, πατήστε επαναφορά στο ESP. Εάν τα σφάλματα είναι μια δέσμη δεκαεξαδικών αριθμών, δοκιμάστε να αλλάξετε το Μέγεθος του Flash σε 4M (1M SPIFFS) και φορτώστε ξανά.
• Εάν το σφάλμα είναι στα αγγλικά, θα πρέπει να σας πει με τι πρόβλημα αντιμετωπίζει. Δημοσιεύστε τι λέει εάν χρειάζεστε βοήθεια για να αποκρυπτογραφήσετε αυτό που προσπαθεί να πει:-)
• Το Matrix λειτουργεί, αλλά το ESP δεν εμφανίζεται ποτέ ως σημείο πρόσβασης. Έχω δει αυτό να συμβαίνει στο μικρότερο NodeMCU που βασίζεται σε ESP-12E και 1M SPIFF και χρησιμοποιώ αυτήν την έκδοση ESP-12E του MorphClk. Δυστυχώς, κατάφερα να επιλύσω το πρόβλημα μόνο μειώνοντας τον ρυθμό ανανέωσης της οθόνης, οπότε η οθόνη δεν είναι τόσο φωτεινή σε σύγκριση με την αρχική έκδοση.

Βήμα 12: Διαμόρφωση

Μόλις ολοκληρωθεί η μεταφόρτωση, θα πρέπει να δείτε τη λέξη: "Σύνδεση" στην οθόνη.

Το ESP προσπαθεί να συνδεθεί στο WiFi σας για να πάρει την τρέχουσα ώρα. Ωστόσο, δεν γνωρίζει ακόμα τον κωδικό πρόσβασης στο WiFi Access Point (AP).

• Πατήστε το κουμπί επαναφοράς (RST) στο ESP δύο φορές στη σειρά με απόσταση μεταξύ τους ένα δευτερόλεπτο.
• Η οθόνη θα σας δείξει AP: MorphClk, Pwd: HariFun και 192.168.4.1.
• Αυτή τη στιγμή, το ESP λειτουργεί ως σημείο πρόσβασης WiFi με το όνομα MorphClk με κωδικό πρόσβασης HariFun.
• Μεταβείτε στον υπολογιστή/τηλέφωνό σας για να αλλάξετε τη σύνδεση WiFi από το κανονικό WiFi σε MorphClk.
• Για εναλλαγή WiFi, στα Windows, το εικονίδιο βρίσκεται στην κάτω δεξιά γωνία, σε Mac είναι πάνω δεξιά.
• Μπορεί να δείτε μια προειδοποίηση που λέει ότι το τηλέφωνό σας δεν μπορεί να βρει το Διαδίκτυο. Είναι εντάξει. Το τηλέφωνό σας είναι τώρα συνδεδεμένο ΜΟΝΟ με το ESP και το ESP δεν είναι συνδεδεμένο στο Διαδίκτυο (ακόμη).
• Χρησιμοποιώντας ένα πρόγραμμα περιήγησης ιστού στον υπολογιστή/τηλέφωνό σας, επισκεφτείτε τη διεύθυνση 192.168.4.1, αυτός είναι ένας ιστότοπος που εξυπηρετείται από το ESP.
• Πατήστε "Διαμόρφωση WiFi" και επιλέξτε το σημείο πρόσβασης WiFi και εισαγάγετε τον κωδικό πρόσβασης WiFi. Στη συνέχεια, θα αποθηκεύσει αυτές τις πληροφορίες σε μόνιμη αποθήκευση, ώστε να μην τις εισαγάγετε ποτέ ξανά.
• Αυτό είναι επίσης το σημείο όπου επιλέγετε ζώνη ώρας Χρησιμοποιήστε αυτόν τον ιστότοπο για να βρείτε την αντιστάθμιση TimeZone για την τοποθεσία σας. Μην ξεχάσετε να εισαγάγετε το σύμβολο μείον.
• Εισαγάγετε το Υ στο πεδίο 24 ώρες για εμφάνιση των ωρών σε στρατιωτική μορφή ή εισαγάγετε το Ν εάν προτιμάτε τη μορφή 12 ωρών. Δεν έχω ακόμη δείκτη AM/PM. Maybeσως μπορείτε να προσθέσετε αυτήν τη δυνατότητα και να μοιραστείτε πώς το κάνατε;
• Μην ξεχάσετε να αλλάξετε τον υπολογιστή/το τηλέφωνό σας στο κανονικό σημείο πρόσβασης WiFi, διαφορετικά δεν θα έχετε πρόσβαση στο διαδίκτυο.

Βήμα 13: Όλα Έγιναν

Λοιπόν, αυτό είναι

Το μόνο που απομένει είναι να κάνουμε μια όμορφη υπόθεση για αυτό.

Δεν χρειάζεστε πλέον τον υπολογιστή/τηλέφωνο. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε φορτιστή τηλεφώνου για να τροφοδοτήσετε το ESP.

Παρακαλώ ενημερώστε με εάν βλέπετε κάτι που θα μπορούσα να βελτιώσω σε αυτό το διδακτικό. Θα κάνω ό, τι μπορώ για να απαντήσω και εγώ σε ερωτήσεις.

Εάν το δημιουργήσετε, κάντε κλικ στο κουμπί "Το έφτιαξα" και δείξτε την έκδοσή σας. Διασκεδάστε φτιάχνοντας!

Βήμα 14: Συνεισφερόμενος κώδικας

Οι υπέροχοι άνθρωποι του Διαδικτύου έχουν βελτιώσει αυτό το έργο! Ενημερώστε με αν έχετε κάνει βελτιώσεις που θέλετε να μοιραστείτε εδώ. Σας ευχαριστώ όλους!

Morphing Clock Remix από lmirel

github.com/lmirel/MorphingClockRemix

Ημερομηνία, θερμοκρασία, σχετική υγρασία από VincentD6714

drive.google.com/file/d/1TG8Y1IjAQaV7qGPWL…

Δευτέρα στο διαγωνισμό ρολογιών