NeoPixel -klok: 10 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

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

DIT IS 'N INSKRYWING IN DIE MIKROBEHEERKOMPETISIE, STEM ASB VIR MY

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

Ek het 'n paar jaar gelede 'n NeoPixel oneindige spieël gebou terwyl ek in Thailand was en kan HIER gesien word.

Ek het dit op die moeilike manier gedoen om nie 'n Arduino te gebruik nie, maar 'n losstaande mikroverwerker, 'n PIC18F2550. Dit het behels dat ons in die registers en tydsberekeninge van die Micro ingegrawe het om die kode te skryf, waarvan sommige samestelling bevat.

Dit is goeie kennis en het my goed gehou, aangesien dit met Arduino -kinders kan speel. Die meeste werk is gedoen deur gebruik te maak van derdeparty -biblioteke, terwyl ek voorheen my eie biblioteekkode geskryf het.

Hierdie horlosie is ontwerp om lig uit die omtrek uit te straal na die muur waaraan dit geheg is met behulp van WS2812B individueel aanspreekbare RGB -LED's met 'n afstand van 144 per meter. Dit het my 'n horlosiediameter van 200 mm gegee, iets wat ek self op my 3D -drukker kon maak.

Dit het 'n verbluffende effek, veral in die nag of in 'n donker kamer, lig skyn ongeveer 500 mm en gee 'n totale verblinding van meer as 'n meter deursnee. Die patrone is ongelooflik.

Die klok wys ure (blou), minute (groen) en sekondes (rooi). Die datum op 'n 8 -syfer -7 -segment -skerm en die dag van die week word ook in 'n lysvorm vertoon.

Die klok word deur 'n slimfoon via WiFi beheer met behulp van die Blynk -app en 'n plaaslike Blynk -bediener wat op 'n RPi 3 werk.

Die gebruik van 'n plaaslike bediener vir Blynk is opsioneel, en die opstel daarvan maak nie deel uit van hierdie instruksies nie. Die weblyn Blynk kan gebruik word nadat u 'n rekening op www.blynk.cc geskep het en die app afgelaai het.

Daar is baie inligting oor die gebruik van Blynk op hul webwerf, so dit maak nie deel uit van hierdie instruksies nie.

In 'n latere stap in hierdie instruksies is daar 'n QR -kode om te skandeer; u sal dan my app op u telefoon hê.

Die app het kontroles om die klok of patrone te wys (met LCD -terugvoer oor die app), die vermoë om u tydsone in te stel waar u ook al ter wêreld is en die tyd via 'n NTP -bediener te kry. Dit kan ook ingestel word op slaap.

Daar is 'n Real Time Clock -module met battery -rugsteun wat tyd/datum -funksies aan die Arduino bied.

Die firmware op die NodeMCU-E12 op die klok kan via die lug opgedateer word (OTA).

Laat ons nou begin ….

Stap 1: Gereedskap benodig

'N Goeie soldeerbout en soldeer

draadstroppers

klein draadknipers

klein tang met lang neus

klein saag vir die sny van vero -bord

skerp stokperdjie mes

skêr

papier gom

Stap 2: Elektroniese onderdele benodig

1 x NodeMCE-12E-module hiervandaan

1 x RTC -klokmodule HIER

1 x 8 syfer 7 segment Max7219 module hier

1 x DC -aansluiting hier

2 x vlakverskuiwers (benodig aangesien Arduino 3.3v is en RTC en 7 -segmentweergawe 5v)

68 LED's van 'n WS2812B 114/mtr LED -strook hier.

DC 5v 10A kragtoevoer hier.

10kOhm 1/4W weerstand.

Soos benodig, sluit die draad aan.

Ongeveer 77 mm x 56 mm Vero -bord om al die modules aanmekaar te sit en aan te sluit.

Ek het eintlik 'n Adafruit level shifter vir die RTC module I2c lyne gebruik, aangesien dit veronderstel was om I2c veilig te wees !!

Ek dink egter die meeste 3.3v tot 5v tweerigting logiese vlak shifters moet werk.

Deur die LED -strook te sny, is 'n LED vermors, aangesien die pads vir die soldering van albei kante van die 60 LED -strook nodig was en die pads op die 7 LED -strook.

Stap 3: Gedrukte onderdele

Daar is drie 3D -gedrukte dele; die hoofhorlosie, die voorblad en die batteryklep aan die agterkant.

Die batteryklep kan weggelaat word.

Daar is ook 'n gedrukte 'Masker' onder die voorblad met die dae van die week daarop. Ek het dit op gewone papier gedruk. Ek het 'n.dwg en 'n.dxf lêer hiervan verskaf.

Daar is 2 voorblaaie beskikbaar, een het geen naam nie, net as u nie die deel kan wysig nie.

My 3D -drukker (0,4 mm spuitkop) het die volgende instellings met Slic3r:

hoogte eerste laag = 0,2 mm

lae hoogte = 0,2 mm

bed temperatuur = 60 C.

spuitpunt temp = 210 C

vertikale omtrek = 2

horisontale skulpe = 3

invul = sterre reglynig by 45 grade

geen rand nie

geen ondersteuningsmateriaal nie

Dit word sterk aanbeveel dat u 'n bed -nivelleringsmetode het

3D -gedrukte lêers en maskertekening hier:

Stap 4: Voltooi die monteerlêer

Hieronder is 'n IGS -lêer van die volledige vergadering vir almal wat die klok wil verander.

Stap 5: Die installering van die biblioteke

INSTALLEER ESP BOORDE

U benodig die Arduino IDE. Dit is nie deel van hierdie instruksie nie, maar kan van HIER afgelaai word.

Sodra die Arduino IDE geïnstalleer is, moet u die onderstaande teks as dit nog nie gedoen is nie, kopieer/plak in die tekskassie onder Lêer> Voorkeure - Bykomende bestuurders -URL's:

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

Herbegin die IDE.

Nadat u dit gedoen het, gaan na Tools> Board> Boards Manager. Laat die opdatering klaar wees, en u moet die ESP8266 -gemeenskapsweergawe in die lys met geïnstalleerde borde sien.

INSTALLEER BIBLIOTEKE

Installeer alle biblioteke soos gewoonlik in u gids Documents/Arduino/Libraries, afgesien van dié wat deur die bestuurder geïnstalleer is.

Nadat u biblioteke geïnstalleer het, herbegin Arduino IDE, gaan na Skets> Sluit biblioteek in> Bestuur biblioteke, laat die opdatering klaar is; u moet u nuwe biblioteke in die lys sien.

RTClib - hier beskikbaarAdafruit_NeoPixel - hier beskikbaar

HCMAX7219 van hier af

Blynk - hier beskikbaar. volg die installasie -instruksies noukeurig.

Al die ander 'insluitings' in die NeoPixelClock -lêer word óf deur die raadbestuurder geïnstalleer óf saam met die Arduino IDE -installasie verpak.

Stap 6: Die installering van die firmware

In hierdie stadium is dit 'n goeie idee om alles op 'n broodbord saam te dra vir toetsdoeleindes.

Kontroleer alle bedrading noukeurig voordat u die 5v -kragtoevoer en/of die USB -kabel aansluit.

Navigeer na u Sketch -lêergids Dokumente> Arduino.

Skep 'n gids "NeopixelClock".

plaas die onderstaande.ino -lêer in die gids.

Maak die Arduino IDE oop.

Stel die IDE in om reëlnommers te vertoon, gaan na File> Preferences en merk die blokkie "Display Line Numbers", klik OK.

Koppel u NodeMCU -bord aan op 'n USB -poort.

Gaan na Tools> Board en kies NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)

Gaan na Tools> Port en kies die poort waarmee u bord gekoppel is.

INSTalleer OTA FIRMWARE

Om OTA -opdatering te gebruik, moet u eers 'n spesiale stuk firmware op die NodeMCU verbrand.

gaan File> Voorbeelde> ArduinoOTA> BasicOTA.

'n program laai die IDE in, vul die gedeelte vir ssid in met u routers SSID. U kan hierdie naam sien as u met die muis oor die WiFi -ikoon in die stelselbalk beweeg.

Vul die wagwoord in met u netwerkwagwoord (gewoonlik onderaan die draadlose router geskryf.

Laai nou via USB na u NodeMCU -bord.

As u klaar is, druk die reset -knoppie op die NodeMCU -bord.

INSTALLEER DIE NEOPIXELCLOCK -FIRMWARE

Gaan na File> Sketchbook> NeoPixelClock en maak die NeoPixelClock -lêer oop.

Vul u 'auth', 'ssid' en 'pass' in by reël 114.

Let op; In die volgende stap word verduidelik hoe u die gesagsteken kan kry

U kan ook u plaaslike tydsone op lyn 121 stel, dit kan 'n 1/4 uur tussen -12 en +14 wees volgens tydsones regoor die wêreld. Dit kan ook in die app ingestel word indien u dit verkies. Dit is tans ingestel op Queensland, Australië.

By reël 332 moet u die IP -adres vir u plaaslike bediener instel as u dit gebruik.

'N Opmerking oor die plaaslike bedienerspoort. As gevolg van 'n onlangse opdatering van die Blynk -sagteware, is die poort nou 8080, nie 8442 nie.

Verander hierdie as u die nuwe opgedateerde sagteware gebruik.

Of as u die Blynk -webbediener gebruik, lewer reël 332 en kommentaarreël 333 kommentaar.

Dit is al die redigering wat gedoen moet word.

Laai dit nou via USB na u NodeMCU -bord.

As dit suksesvol opgelaai is, ontkoppel die USB -kabel van die bord.

U sal onder Gereedskap> 'n Nuwe poort ('n IP -adres lyk) sien; kies dit as u poort om met die NodeMCU te kommunikeer vir toekomstige opdaterings wat u kan doen.

As alles goed verloop, moet die klok begin, indien nie, druk dan op die 'reset' -knoppie op die NodeMCU -module.

Let wel: ek het opgemerk dat dit soms nie die eerste keer begin nie, maar ek het gevind dat ek die kragtoevoer ontkoppel en die meeste keer weer aansluit. Ek werk aan 'n oplossing vir die mislukking om behoorlik op te laai.

Stap 7: slimfoon -app

Om dit te begin gebruik:

1. Laai die Blynk -app af: https://j.mp/blynk_Android of https://j.mp/blynk_iOS indien dit nie reeds geïnstalleer is nie.

2. maak die app oop of meld aan, as dit nuut is, moet u 'n rekening maak.

LET WEL, dit is nie dieselfde as die aanlynrekening nie.

3. Raak die QR -ikoon in die app bo -aan en wys die kamera na die QR -kode hierbo, of maak die onderstaande skakel oop -

tinyurl.com/yaqv2czw

4. 'n gesagkode moet na u genomineerde e -pos gestuur word, wat u in die Arduino -kode moet plaas waar dit in 'n latere stap vermeld word. As u op die moer -ikoon druk, kan u weer 'n e -pos stuur indien nodig.

Soos voorheen genoem, moet u 'n rekening aanlyn by www. Blynk.cc skep. voordat u dit doen.

Vergewe my dat ek vaag is; ek kan dit nie toets nie, aangesien ek die app reeds het en ek nie die webbediener gebruik nie.

Stap 8: Bou die Vero Board Assembly

Ek het besluit om al die borde en modules op 'n stuk vero -bord te sit.

Dit hou alles netjies en netjies.

Die skema kan in die.pdf -lêer hieronder gesien word.

Die kopstukke op die bord is verwyder nadat ek dit getoets het. Ek het al die randapparatuur direk na die vero -bord gekoppel, aangesien daar nie genoeg ruimte vir die kopstukke en gepaardgaande verbindings was nie.

Jammer, ek het geen foto's van die onderkant van die bord geneem nie, maar dit behoort nie te moeilik te wees om dit uit te vind nie. U kan selfs my uitleg verbeter. Hou die Vero -bord dieselfde grootte, anders pas dit nie by die 3D -gedrukte basis nie.

Met die logiese vlakverskuiwers gaan die LV (+3.3v) na 3.3v op enige van die 3v -penne op die Arduino -module, die HV (+5v) gaan na VIN -pen op die Arduino -bord.

Alle gronde kom van enige/al die Arduino GND -penne en moet almal aan mekaar gekoppel word om lusse te vermy.

Gebruik iets soos 26 -meter geïsoleerde enkelkerndraad, PTFE -isolasie is goed, aangesien dit nie smelt nie.

Kontroleer al u bedrading 2 of 3 keer deeglik.

Gaan daaroor met 'n multi-meter ingestel op kontinuïteitskontrole, kyk of alle GD's weer aan die VIN GND gekoppel is.

Kontroleer alle +5v -aansluitings op die RTC -module, die HV -penne met twee niveauskakelaars en die VIN +5v -pen op die NodeMCU -module.

Goeie idee om ook alle ander bedrading na te gaan.

Stap 9: Kloksamestelling

As u die onderdele gedruk het, maak u enige vlekke en klonte skoon met 'n skerp stokmes.

Omdat ek net blou en swart filament gehad het, het ek die binnekant van die LED -holtes met silwer modelverf geverf.

Ek dink dit moet die lig beter weerkaats en ook help om ligbloeding deur die mure na aangrensende holtes te voorkom.

Die vero -raadsamestelling moet aangesluit word:

na die LED -strook +5v, Gnd en DIN van die vero -raadsamestelling.

na die 7 -segment -vertoning vanaf die vero -raadsamestelling.

na die DC -aansluiting van die vero -raadsamestelling.

'N Kabel na die aparte 7 -rigting LED -strook (DIN) vanaf die einde (nommer 60) van die hoof -60 -weg -LED -strook (DOUT).

Ek het slegs die data (DOUT) aan die einde (LED nommer 60) van die 60 -weg LED -strook, die +5v en Gnd vir die 7 -rigting LED -strook wat ek van die vero -raadsamestelling bedraad het, gesoldeer.

Om kortbroek te voorkom, het ek 'n klein stukkie dun karton tussen die begin en einde van die 60 -manier LED -strook geplaas, aangesien dit baie naby was.

Meet en sny alle drade op die gepaste lengtes. Ek het 5 of 6 mm bygevoeg om 'n bietjie ruimte te bied.

Ek het nie die kleefbandpapier van die LED -stroke verwyder nie; dit sou dit moeilik gemaak het om dit in die basis te plaas en dit was baie moeilik om dit te verwyder indien nodig.

Ek het gevind dat die stroke lekker styf pas, druk dan tot onder in die holte.

Plaas die Vero-plaat in die holte, daar is afstande om dit 2 mm van die onderkant af te hou.

Plaas die 8-rigting 7-segment-vertoning in die holte, daar is afsonderlike poste om dit te monteer.

Die DC -aansluiting pas goed in die holte, soldeer die drade hieraan aan die binnekant van die etikette. Verwyder die syplaatjie as u wil.

Al die drade moet netjies in die voorsien holtes gelê word.

Laastens die kragaansluiting van die kragtoevoer deur die gat en steek dit in die DC -aansluiting, druk die kabel in die groef daaronder.

Kontroleer al u bedrading 2 of 3 keer noukeurig, sien die bedradingsdiagram hieronder.

Stap 10: Monteer die voorblad om te voltooi

Die basisblok het verskeie klein penne wat op die buitenste ring uitsteek, dit moet in lyn wees met die gate in die voorblad.

Die papiermasker moet in swart gedruk word, uitgesny en met 'n gomstokkie op die voorblad vasgeplak word.

Die gate word deur die papier geslaan as dit met die voorblad op die basis gedruk word.

Ons is gereed om aan te sluit, steek dit in, die horlosie behoort outomaties te begin.

As daar geen battery in die RTC -module is nie, moet u die tyd en datum instel.

Doen dit met die app, stel die tydsone in met die op/af -beheer en druk dan op die 'SET NTP TIME' -knoppie.

U sal in die app -terminale sien of dit slaag of nie, probeer dan weer.

As GEREED vertoon word, kan die klokknoppie ingedruk word en die horlosie moet loop en tyd, datum en dag op die week vertoon.

Patrone kan uitgevoer word deur op die knoppie Patrone te druk; dit kan te eniger tyd onderbreek word deur weer op die klokknoppie of die knoppie Patrone te druk.

Die helderheid van die horlosie -LED's en die 7 -segment -skerm kan aangepas word vir helderheid met die gepaardgaande skuifknoppies.

Alle LED's kan aangeskakel word deur op die af -knoppie te druk.

Hang dit aan die muur en die lig skyn na buite op die muur, veral pragtig in 'n donker kamer.

Enige vrae sal ek net graag probeer beantwoord.

GENIET en moenie vergeet om vir my te stem nie.

************************************************* ************************************************* ***** DIT IS 'N INSKRYWING IN DIE MIKROBEHEERKOMPETISIE, STEM ASSEBLIEF VIR MY ***************************** ************************************************* ************************