שעון NeoPixel: 10 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

*********************************************************************************************************

זוהי כניסה לתחרות בקרת המיקרו, אנא הצביעו לי

********************************************************************************************************

בניתי מראה אינסופית של NeoPixel לפני כמה שנים בזמן שהייתי בתאילנד וניתן לראות אותה כאן.

עשיתי את זה בדרך הקשה לא באמצעות Arduino אלא מעבד מיקרו עצמאי, PIC18F2550. זה כלל חפירה ברשומות ובזמנים של המיקרו לכתיבת הקוד, שחלקם הכיל הרכבה.

כל זה הוא ידע גדול שהחזיק אותי היטב מכיוון שהוא גורם לעבודה עם ילדים של ארדואינו לשחק. רוב העבודה נעשתה על ידי שימוש בספריות צד שלישי ואילו לפני כתבתי קוד ספרייה משלי.

שעון זה נועד לפלוט אור מהפריפריה אל הקיר שאליו הוא מחובר באמצעות נוריות RGB מסוג WS2812B המתייחסות בנפרד למרחק של 144 למטר. זה נתן לי קוטר שעון של 200 מ מ, משהו שיכולתי להכין בעצמי במדפסת התלת מימד שלי.

יש לו אפקט מדהים, במיוחד בלילה או בחדר חשוך, אור זורח כ -500 מ מ ומעניק סנוור כולל של קוטר של מעל מטר. הדוגמאות מדהימות.

השעון מציג שעות (כחול), דקות (ירוק) ושניות (אדום). כמו כן מוצג התאריך בתצוגה בת 8 ספרות בת 8 ספרות ויום השבוע בטופס רשימה.

השעון נשלט על ידי סמארטפון באמצעות WiFi באמצעות אפליקציית Blynk ושרת Blynk מקומי הפועל על RPi 3.

השימוש בשרת מקומי עבור Blynk הוא אופציונלי והגדרת זאת אינה חלק מהוראה זו. ניתן להשתמש ב- Blynk המתארח באינטרנט לאחר יצירת חשבון בכתובת www.blynk.cc והורדת האפליקציה.

יש המון מידע על השימוש ב- Blynk באתר האינטרנט שלהם, כך שזה אינו חלק מהוראה זו.

בשלב מאוחר יותר בהוראה זו יש קוד QR לסריקה, לאחר מכן תהיה לך האפליקציה שלי בטלפון שלך.

לאפליקציה יש פקדים להצגת השעון או הדפוסים (עם משוב LCD על האפליקציה), היכולת להגדיר את אזור הזמן שלכם בכל מקום בו אתם נמצאים בעולם ולקבל את הזמן באמצעות שרת NTP. ניתן גם להגדיר אותו לישון.

יש מודול שעון בזמן אמת עם גיבוי סוללה המספק פונקציות זמן/תאריך ל- Arduino.

ניתן לעדכן את הקושחה ב- NodeMCU-E12 בשעון (OTA).

עכשיו בואו נתחיל ……

שלב 1: דרושים כלים

מגהץ והלחמה טובים

חשפניות תיל

חותכי חוטים קטנים

צבת קטנה באף ארוך

מסור קטן לחיתוך לוח ורו

סכין תחביב חדה

מספריים

דבק נייר

שלב 2: חובה חלקים אלקטרוניים

1 x מודול NodeMCE-12E מכאן

1 x מודול שעון RTC כאן

1 x 8 ספרות 7 מקטע Max7219 מודול כאן

1 x שקע חשמל DC כאן

2 x shifters ברמה (נדרש כמו Arduino הוא 3.3v ו RTC & 7 קטע תצוגה הוא 5v) כאן

68 נוריות LED של פס WS2812B 114/מטר כאן.

ספק כוח DC 5v 10A כאן.

10kOhm 1/4W resistor.

כנדרש חוט חיבור.

כ -77 מ"מ x 56 מ"מ לוח ורו להרכבת כל המודולים וההתחברות.

למעשה השתמשתי במחלף רמות Adafruit לקווי I2c של מודול RTC מכיוון שהוא היה אמור להיות בטוח ל- I2c !!

עם זאת אני חושב שרוב המעברים ברמה לוגית של 3.3V עד 5V צריכים לפעול.

חיתוך רצועת ה- LED בזבז נורית LED מכיוון שהרפידות להלחמה של שני קצות רצועת ה- LED נדרשו והרפידות נדרשות על רצועת ה- 7.

שלב 3: חלקים מודפסים

ישנם שלושה חלקים מודפסים בתלת מימד; גוף השעון הראשי, המכסה הקדמי וכיסוי הסוללה מאחור.

ניתן להשמיט את מכסה הסוללה.

יש גם 'מסכה' מודפסת מתחת לכריכה הקדמית ועליה ימות השבוע. הדפסתי את זה על נייר רגיל. סיפקתי קובץ.dwg וקובץ.dxf של זה.

יש 2 כריכות קדמיות זמינות, לאחת אין שם, רק למקרה שלא תוכל לערוך את החלק.

למדפסת התלת מימד שלי (זרבובית 0.4 מ מ) היו ההגדרות הבאות עם Slic3r:

גובה השכבה הראשונה = 0.2 מ מ

גובה שכבות = 0.2 מ מ

טמפרטורת המיטה = 60 C.

טמפרטורת החריר = 210 C.

היקפים אנכיים = 2

פגזים אופקיים = 3

מילוי = כוכבים ישרים בטמפרטורה של 45 מעלות

ללא שוליים

ללא חומר תמיכה

מומלץ בחום שתהיה לך שיטת פילוס מיטה

קבצים מודפסים בתלת מימד וציור מסכות כאן:

שלב 4: השלם קובץ הרכבה

להלן קובץ IGS של המכלול השלם לכל מי שרוצה לשנות את השעון.

שלב 5: התקנת הספריות

התקן לוחות ESP

תזדקק ל- IDE של Arduino. התקנת זה אינה חלק מהוראה זו אך ניתן להוריד אותה מכאן.

לאחר התקנת Arduino IDE, אם עדיין לא נעשה, יהיה עליך להעתיק/להדביק את הטקסט שלהלן בתיבת הטקסט תחת קובץ> העדפות - כתובות אתרים נוספות של מנהל לוחות:

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

הפעל מחדש את IDE.

לאחר שעשית זאת עבור אל כלים> לוח> מנהל לוחות. תן לזה לסיים את העדכון ואתה אמור לראות את גרסת הקהילה ESP8266 ברשימת הלוחות המותקנים.

התקן ספריות

התקנת כל הספריות בתיקיית המסמכים/ארדואינו/ספריות כרגיל מלבד אלו המותקנות על ידי מנהל הלוח.

לאחר התקנת ספריות, הפעל מחדש את Arduino IDE, עבור אל סקיצה> כלול ספרייה> נהל ספריות, תן לזה לסיים את העדכון, אתה אמור לראות את הספריות החדשות שלך ברשימה.

RTClib - זמין כאן Adafruit_NeoPixel - זמין כאן

HCMAX7219 מכאן

בלינק - זמין כאן. עקוב אחר הוראות ההתקנה בזהירות.

כל שאר ה'כלולים 'בקובץ NeoPixelClock מותקנים על ידי מנהל הלוח או ארוזים עם התקנת Arduino IDE.

שלב 6: התקנת הקושחה

בשלב זה כדאי לחבר הכל יחד על לוח לחם למטרות בדיקה.

בדוק היטב את כל החיווט לפני חיבור ספק הכוח 5V ו/או כבל ה- USB.

נווט לתיקיית Sketch שלך מסמכים> Arduino.

צור תיקיה "NeopixelClock".

הכנס את קובץ ה-ino למטה לתיקייה.

פתח את ה- IDE של Arduino.

הגדר את ה- IDE להצגת מספרי קווים, עבור אל קובץ> העדפות וסמן את התיבה "הצג מספרי קו", לחץ על אישור.

חבר את לוח ה- NodeMCU שלך ליציאת USB.

עבור אל כלים> לוח ובחר NodeMCU 1.0 (מודול ESP-12E)

עבור אל כלים> יציאה ובחר את היציאה שאליה הלוח שלך מחובר.

התקן תוכנת OTA

כדי להשתמש בעדכון OTA, תחילה עליך לצרוב פיסת קושחה מיוחדת על ה- NodeMCU.

עבור קובץ> דוגמאות> ArduinoOTA> BasicOTA.

תוכנית תטען את ה- IDE, מלא את החלק עבור ssid עם הנתב SSID שלך. אתה יכול לראות שם זה אם תעביר את העכבר מעל סמל ה- WiFi במגש המערכת.

מלא את הסיסמה באמצעות סיסמת הרשת שלך (בדרך כלל כתוב בתחתית הנתב האלחוטי.

כעת העלה ללוח NodeMCU שלך באמצעות USB.

בסיום, לחץ על לחצן האיפוס בלוח NodeMCU.

התקן את תוכנת הנייד של NEOPIXELCLOCK

עבור אל קובץ> ספר רישומים> NeoPixelClock ופתח את קובץ NeoPixelClock.

מלא את ה- 'auth' שלך, 'ssid' ו- 'pass' צריך להיות בשורה 114.

הערה; כיצד לקבל את אסימון הסמכות מוסבר בשלב הבא

אתה יכול גם להגדיר את אזור הזמן המקומי שלך בקו 121, זה יכול להיות כל 1/4 שעה בין -12 ל- +14 לפי אזורי זמן ברחבי העולם. ניתן להגדיר זאת גם באפליקציה אם אתה מעדיף. כרגע הוא מיועד לקווינסלנד, אוסטרליה.

בשורה מספר 332 עליך להגדיר את כתובת ה- IP עבור השרת המקומי שלך אם אתה משתמש בה.

הערה על יציאת השרת המקומי. בשל עדכון אחרון לתוכנת Blynk היציאה כעת היא 8080 ולא 8442.

אם אתה משתמש בתוכנה המעודכנת החדשה שנה זאת.

או אם אתה משתמש בשרת האינטרנט Blynk, שורת הערות 332 ושורה 333 ללא תגובה.

זה כל העריכה שצריך לבצע.

עכשיו העלה את זה ללוח NodeMCU שלך באמצעות USB.

כאשר הדבר הועלה בהצלחה, נתק את כבל ה- USB מהלוח.

תראה תחת כלים> יציאת יציאה חדשה (נראה כמו כתובת IP), בחר זאת כנמל שלך כדי לתקשר עם NodeMCU לעדכונים עתידיים שתוכל לבצע.

אם הכל הלך טוב השעון צריך להתחיל, אם לא לחץ על כפתור 'איפוס' במודול NodeMCU.

הערה: שמתי לב שלפעמים הוא לא מתחיל בפעם הראשונה, מצאתי שניתוק החשמל והחיבור מחדש פועל ברוב הפעמים. אני עובד על פתרון לכישלון זה לאתחל כראוי.

שלב 7: אפליקציית סמארטפון

כדי להתחיל להשתמש בו:

1. הורד את אפליקציית Blynk: https://j.mp/blynk_Android או https://j.mp/blynk_iOS אם עדיין לא מותקן.

2. פתח את האפליקציה או היכנס, אם חדש, יהיה עליך ליצור חשבון.

הערה, זה אינו זהה לחשבון המקוון.

3. גע בסמל ה- QR באפליקציה בחלקו העליון והצביע את המצלמה על קוד ה- QR למעלה, או פתח את הקישור למטה -

tinyurl.com/yaqv2czw

4. יש לשלוח קוד רשות לדוא"ל המועמד שלך, אותו עליך להכניס לקוד הארדואינו, כפי שצוין בשלב מאוחר יותר. אם תלחץ על סמל האגוזים תוכל לשלוח דוא"ל שוב במידת הצורך.

כפי שצוין קודם לכן עליך ליצור חשבון מקוון בכתובת www. Blynk.cc. לפני שעושים זאת.

סלח לי על מעורפלות, אני לא יכול לבדוק זאת מכיוון שכבר יש לי את האפליקציה ואני לא משתמש בשרת האינטרנט.

שלב 8: בניית מכלול מועצת הוורו

החלטתי לשים את כל הלוחות והמודולים על פיסת לוח ורו.

זה שומר על הכל מסודר ומסודר.

ניתן לראות את הסכימה בקובץ ה- PDF למטה.

הכותרות שעל הלוח הוסרו לאחר הבדיקה, חיברתי את כל ציוד ההיקף ישירות ללוח הוורו מכיוון שלא היה מספיק מקום לכותרות ולמחברים המשויכים.

מצטער שלא צילמתי את החלק התחתון של הלוח, אבל זה לא אמור להיות מסובך להבין את זה. אולי אפילו תשפר את הפריסה שלי. שמור על לוח Vero באותו גודל אחרת הוא לא יתאים לבסיס המודפס בתלת מימד.

עם שינויי הרמה ההגיונית ה- LV (+3.3v) עובר ל -3.3v בכל אחד מהסיכות 3v במודול Arduino, ה- HV (+5v) עובר לסיכת VIN בלוח ה- Arduino.

כל הקרקע באה מכל/כל סיכות ה- GND של Arduino וצריכות להיות מקושרות יחד כדי למנוע לולאות.

חברו באמצעות משהו כמו חוט חד ליבה בודד 26 מד, בידוד PTFE יהיה טוב מכיוון שהוא לא נמס.

בדוק את כל החיווט שלך פעמיים או שלוש פעמים.

עבור על זה עם מספר מטרים המוגדר לבדיקת המשכיות, בדוק שכל ה- Gnds מחוברים בחזרה ל- VIN GND.

בדוק את כל חיבורי +5V במודול RTC, שני סיכות HV של מודולי משמרות הרמה ואת סיכת VIN +5v במודול NodeMCU.

רעיון טוב לבדוק גם את כל שאר החיווט.

שלב 9: הרכבת שעון

לאחר שהדפסת את החלקים מנקים כל הבזקים וגושים וחבטות בעזרת סכין תחביב חדה.

מכיוון שהיה לי רק נימה כחולה ושחורה ציירתי את פנים חללי הלד בצבע דגם כסף.

זה לדעתי אמור לעזור לשקף את האור טוב יותר וגם לסייע במניעת דימומי אור דרך הקירות לחללים סמוכים.

יש לחבר את מכלול לוח vero:

לרצועת LED +5v, Gnd ו- DIN ממכלול לוח הוורו.

לתצוגת 7 הקטעים ממכלול לוח הוורו.

לשקע DC ממכלול לוח vero.

חוט לרצועת ה- LED הנפרדת עם 7 כיוונים (DIN) מהקצה (מספר 60) של רצועת ה- LED הראשית עם 60 כיוונים (DOUT).

הלחמתי רק את הנתונים (DOUT) מהקצה (מספר LED 60) של רצועת ה- LED של 60 הדרך, ה- +5v ו- Gnd עבור רצועת ה- LED בעלת 7 כיוונים שחיברתי ממכלול לוח הוורו.

כדי למנוע מכנסיים קצרים, הנחתי חתיכת כרטיס דק קטן בין ההתחלה לסוף רצועת ה- LED של 60 הדרך מכיוון שהם היו קרובים מאוד.

מדוד וחתך את כל החוטים באורכים המתאימים, הוספתי 5 או 6 מ מ בכדי לספק מעט מרחב.

לא הסרתי את נייר הגיבוי הקלטת מרצועות הלד, הדבר היה מקשה על הכנסת הבסיס וקשה מאוד להסירו במידת הצורך.

מצאתי שהרצועות מתאימות ויפות, דחפו ואז עד לתחתית החלל.

מניחים את מכלול לוח Vero בחלל, ישנן סטנדים כדי להרחיק אותו מלמטה ב -2 מ מ.

שים את תצוגת 8 הקטע של 8 כיוונים בחלל, יש עמודי סטנד-אפ להתקנה זו.

שקע DC מתאים לחלל הדוק שלו, הלחם את החוטים לזה בחלק הפנימי של התגים. הסר את תג הצד אם תרצה.

כל החוטים צריכים להיות מונחים בצורה מסודרת לתוך החללים המסופקים.

לבסוף העבירו את שקע החשמל מספק החשמל דרך החור והקלו אותו בשקע DC, דחפו את הכבל לתוך החריץ המסופק מתחתיו.

בדוק את כל החיווט שלך פעמיים או שלוש פעמים. עיין בתרשים החיווט להלן.

שלב 10: התאמת הכריכה הקדמית לסיום

בלוק הבסיס יש כמה יתדות קטנות הבולטות כלפי מעלה על הטבעת החיצונית, אלה צריכות ליישר קו עם החורים בכריכה הקדמית.

את מסכת הנייר יש להדפיס בשחור, לחתוך ולהדביק על הכריכה הקדמית במשהו כמו מקל דבק.

החורים יועברו דרך הנייר כאשר הוא, כשהכריכה הקדמית נלחצת על הבסיס.

כולנו מוכנים ללכת, חבר אותו, השעון אמור להתחיל אוטומטית, אם לא, כפי שגיליתי מספר פעמים, נתק את החשמל וחבר אותו שוב.

אם אין לך סוללה במודול RTC, יהיה עליך להגדיר את השעה והתאריך.

בצע זאת עם האפליקציה, הגדר את אזור הזמן באמצעות פקד למעלה/למטה ולאחר מכן לחץ על הלחצן 'הגדר זמן NTP'.

תראה במסוף האפליקציות אם הוא מצליח או לא, אם לא נסה שוב.

כאשר מוצג DONE ניתן ללחוץ על כפתור השעון והשעון צריך לפעול ולהציג זמן, תאריך ויום בשבוע.

ניתן להריץ דפוסים על ידי לחיצה על כפתור הדוגמאות, ניתן להפריע זאת בכל עת על ידי לחיצה על כפתור השעון או על כפתור הדוגמאות שוב.

ניתן להתאים את בהירות נוריות השעון ותצוגת 7 הקטעים לבהירות בעזרת המחוונים הנלווים.

ניתן לכבות את כל הלדים על ידי לחיצה על כפתור כיבוי השעון.

תלו אותו על הקיר והאור יאיר כלפי חוץ אל הקיר, יפה במיוחד בחדר חשוך.

כל שאלה אשמח לנסות ולענות עליהן.

תהנו ואל תשכחו להצביע עבורי.

********************************************** ********************************************** ***** זוהי כניסה לתחרות בקרת המיקרו, אנא הצביעו לי ***************************** ********************************************** ***********************