NeoPixel pulkstenis: 10 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

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

ŠIS IR IEPAZANS MIKRO KONTROLERU KONKURSĀ, LŪDZU, BALSOJIET PAR MANI

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

Pirms dažiem gadiem, būdams Taizemē, uzbūvēju NeoPixel bezgalības spoguli, un to var redzēt ŠEIT.

Es to izdarīju grūti, neizmantojot Arduino, bet gan atsevišķu mikroprocesoru PIC18F2550. Tas ietvēra Micro reģistru un laika noteikšanu, lai rakstītu kodu, no kuriem daži saturēja montāžu.

Šīs ir lieliskas zināšanas, kas man ir palīdzējušas, jo tas palīdz strādāt ar Arduino bērnu rotaļām. Lielākā daļa darba ir paveikta, izmantojot trešo pušu bibliotēkas, turpretī pirms es uzrakstīju savu bibliotēkas kodu.

Šis pulkstenis tika izstrādāts, lai izstarotu gaismu no perifērijas uz sienu, kurai tas ir piestiprināts, izmantojot WS2812B individuāli adresējamas RGB gaismas diodes, kas atrodas 144 metru attālumā. Tas man deva pulksteņa diametru 200 mm, ko es varētu izgatavot pats ar savu 3D printeri.

Tam ir satriecošs efekts, it īpaši naktī vai aptumšotā telpā, gaisma spīd aptuveni 500 mm, radot kopējo apžilbumu vairāk nekā metru diametrā. Modeļi ir pārsteidzoši.

Pulkstenis rāda stundas (zils), minūtes (zaļš) un sekundes (sarkans). Saraksta veidā tiek parādīts arī datums 8 ciparu 7 segmentu displejā un nedēļas diena.

Pulksteni kontrolē viedtālrunis, izmantojot WiFi, izmantojot lietotni Blynk un vietējo Blynk serveri, kas darbojas ar RPi 3.

Vietējā servera izmantošana Blynk nav obligāta, un tā iestatīšana nav daļa no šīs instrukcijas. Tīmeklī mitināto Blynk var izmantot pēc konta izveides vietnē www.blynk.cc un lietotnes lejupielādes.

Viņu vietnē ir daudz informācijas par Blynk lietošanu, tāpēc tā nav daļa no šīs pamācības.

Vēlāk šajā pamācībā ir skenējams QR kods, un pēc tam tālrunī būs mana lietotne.

Lietotnei ir vadīklas, kas parāda pulksteni vai modeļus (ar LCD atgriezenisko saiti par lietotni), iespēju iestatīt savu laika joslu, lai kur jūs atrastos pasaulē, un iegūt laiku, izmantojot NTP serveri. To var arī iestatīt gulēšanai.

Ir reālā laika pulksteņa modulis ar akumulatora dublējumu, kas nodrošina Arduino laika/datuma funkcijas.

Pulksteņa NodeMCU-E12 programmaparatūru var atjaunināt pa gaisu (OTA).

Tagad sāksim ….

1. darbība. Nepieciešamie rīki

Labs lodāmurs un lodēt

stieples noņēmēji

mazie stiepļu griezēji

mazas knaibles ar garu degunu

mazs zāģis vero dēļa griešanai

asu hobija nazi

šķēres

papīra līme

2. darbība. Nepieciešamas elektroniskās detaļas

1 x NodeMCE-12E modulis no ŠEIT

1 x RTC pulksteņa modulis ŠEIT

1 x 8 ciparu 7 segmenta Max7219 modulis šeit

Šeit ir 1 x līdzstrāvas ligzda

2 x līmeņa pārslēdzēji (nepieciešams, jo Arduino ir 3.3v un RTC & 7 segmenta displejs ir 5v) šeit

Šeit ir 68 WS2812B 114/mtr LED sloksnes gaismas diodes.

Šeit ir DC 5v 10A barošanas avots.

10 kOhm 1/4 W rezistors.

Pēc nepieciešamības savienojuma vads.

Aptuveni 77 mm x 56 mm Vero plāksne, lai saliktu visus moduļus un pievienotu vadus.

Es faktiski izmantoju Adafruit līmeņa pārslēdzēju RTC moduļa I2c līnijām, jo tam vajadzēja būt drošam I2c !!

Tomēr es domāju, ka lielākajai daļai 3.3v līdz 5v divvirzienu loģikas līmeņa pārslēdzējiem vajadzētu strādāt.

Gaismas diodes sloksnes griešana izšķērdēja LED, jo bija nepieciešami spilventiņi, lai lodētu abus 60 LED sloksnes galus, un spilventiņi ir nepieciešami 7 LED sloksnei.

3. darbība: drukātās detaļas

Ir trīs 3D drukātas daļas; galvenais pulksteņa korpuss, priekšējais vāks un akumulatora pārsegs aizmugurē.

Akumulatora vāku var izlaist.

Zem priekšējā vāka ir arī iespiesta maska ar nedēļas dienām. Es to drukāju uz parasta papīra. Esmu piegādājis.dwg un.dxf failu.

Ir pieejami 2 priekšējie vāki, vienam nav nosaukuma, tikai gadījumā, ja nevarat rediģēt daļu.

Manam 3D printerim (0,4 mm uzgalis) ar Slic3r bija šādi iestatījumi:

pirmā slāņa augstums = 0,2 mm

slāņa augstums = 0,2 mm

gultas temperatūra = 60 C.

sprauslas temperatūra = 210 C

vertikālie perimetri = 2

horizontālie apvalki = 3

aizpildījums = zvaigznes taisnas 45 grādu leņķī

bez malas

nav atbalsta materiāla

Ir ļoti ieteicams izmantot gultas izlīdzināšanas metodi

3D drukātie faili un maskas zīmējums šeit:

4. solis: aizpildiet montāžas failu

Zemāk ir pilnas montāžas IGS fails ikvienam, kurš vēlas mainīt pulksteni.

5. darbība: bibliotēku instalēšana

UZSTĀDI ESP PLĀTES

Jums būs nepieciešams Arduino IDE. Šīs instalēšana nav daļa no šīs instrukcijas, bet to var lejupielādēt no ŠEIT.

Kad Arduino IDE ir instalēts, ja tas vēl nav izdarīts, jums būs nepieciešams nokopēt/ielīmēt zemāk esošo tekstu tekstlodziņā zem Fails> Preferences - Papildu dēļu pārvaldnieka URL:

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

Restartējiet IDE.

Kad esat to izdarījis, dodieties uz Rīki> Padome> Dēļu pārvaldnieks. Ļaujiet tai pabeigt atjaunināšanu, un instalēto dēļu sarakstā jums vajadzētu redzēt ESP8266 kopienas versiju.

UZSTĀDĪT BIBLIOTĒKAS

Visu bibliotēku instalēšana mapē Dokumenti/Arduino/Bibliotēkas, kā parasti, izņemot tās, kuras instalējis tāfeles pārvaldnieks.

Pēc bibliotēku instalēšanas restartējiet Arduino IDE, dodieties uz Skice> Iekļaut bibliotēku> Pārvaldīt bibliotēkas, ļaujiet tai pabeigt atjaunināšanu, sarakstā vajadzētu redzēt jaunās bibliotēkas.

RTClib - pieejams šeitAdafruit_NeoPixel - pieejams šeit

HCMAX7219 no šejienes

Blynk - pieejams šeit. uzmanīgi ievērojiet uzstādīšanas instrukcijas.

Visi pārējie NeoPixelClock faila “iekļautie” ir vai nu instalēti valdes pārvaldniekā, vai arī ir iepakoti kopā ar Arduino IDE instalēšanu.

6. darbība: programmaparatūras instalēšana

Šajā posmā testēšanas nolūkos ir ieteicams visu salikt kopā uz maizes dēļa.

Pirms 5V barošanas avota un/vai USB kabeļa pievienošanas rūpīgi pārbaudiet visus vadus.

Dodieties uz mapi Sketch Documents> Arduino.

Izveidojiet mapi "NeopixelClock".

ievietojiet zemāk esošo.ino failu mapē.

Atveriet Arduino IDE.

Iestatiet IDE, lai tiktu parādīti rindu numuri, dodieties uz Fails> Preferences un atzīmējiet lodziņu "Rādīt rindu numurus", noklikšķiniet uz Labi.

Pievienojiet NodeMCU plati USB portam.

Atveriet Rīki> Padome un atlasiet NodeMCU 1.0 (ESP-12E modulis)

Atveriet Rīki> Ports un atlasiet portu, ar kuru ir pieslēgta tāfele.

UZSTĀDIET OTA Aparatūru

Lai izmantotu OTA atjaunināšanu, vispirms NodeMCU ir jāsadedzina īpaša programmaparatūras daļa.

dodieties uz Fails> Piemēri> ArduinoOTA> BasicOTA.

programma tiks ielādēta IDE, aizpildiet ssid daļu ar maršrutētāja SSID. Šo nosaukumu var redzēt, novietojot peles kursoru virs WiFi ikonas sistēmas teknē.

Aizpildiet paroli ar tīkla paroli (parasti tā ir uzrakstīta bezvadu maršrutētāja apakšā.

Tagad augšupielādējiet savā NodeMCU panelī, izmantojot USB.

Kad esat pabeidzis, nospiediet NodeMCU paneļa atiestatīšanas pogu.

UZSTĀDIET NEOPIXELCLOCK FIRMWARE

Atveriet Fails> Sketchbook> NeoPixelClock un atveriet NeoPixelClock failu.

Aizpildiet 'auth', 'ssid' un 'pass' 114. rindā.

Piezīme; kā iegūt pilnvaru, ir izskaidrots nākamajā darbībā

Jūs varat arī iestatīt savu vietējo laika joslu 121. rindā, tas var būt jebkura 1/4 stunda no -12 līdz +14 atbilstoši laika joslām visā pasaulē. Ja vēlaties, to var iestatīt arī lietotnē. Pašlaik tas ir paredzēts Kvīnslendai, Austrālijai.

332. rindā jums ir jāiestata vietējā servera IP adrese, ja to izmantojat.

Piezīme par vietējā servera portu. Sakarā ar neseno Blynk programmatūras atjauninājumu ports tagad ir 8080, nevis 8442.

Ja izmantojat jauno atjaunināto programmatūru, mainiet to.

Vai arī, ja izmantojat tīmekļa serveri Blynk, komentējiet 332. rindiņu un atceliet 333. rindu.

Tā ir visa rediģēšana, kas jāveic.

Tagad augšupielādējiet to savā NodeMCU panelī, izmantojot USB.

Kad tas ir veiksmīgi augšupielādēts, atvienojiet USB kabeli no tāfeles.

Jūs redzēsit sadaļā Rīki> Pārvietot jaunu portu (izskatās kā IP adrese), atlasiet to kā savu portu, lai sazinātos ar NodeMCU, lai veiktu turpmākus atjauninājumus.

Ja viss noritēja labi, pulkstenim vajadzētu sākt, ja nē, nospiediet NodeMCU moduļa pogu “atiestatīt”.

Piezīme. Esmu ievērojis, ka dažreiz tas nesākas pirmo reizi. Es atklāju, ka visbiežāk tiek atvienota strāvas padeve un pievienots. Es strādāju pie risinājuma šai neveiksmei pareizi startēt.

7. solis: viedtālruņa lietotne

Lai sāktu to lietot:

1. Lejupielādējiet lietotni Blynk: https://j.mp/blynk_Android vai https://j.mp/blynk_iOS, ja tā vēl nav instalēta.

2. atveriet lietotni vai pierakstieties, ja jauna jums būs jāizveido konts.

PIEZĪME, tas nav tas pats, kas tiešsaistes konts.

3. Pieskarieties QR ikonai lietotnē augšpusē un pavērsiet kameru uz iepriekš redzamo QR kodu vai atveriet tālāk esošo saiti -

tinyurl.com/yaqv2czw

4. uz jūsu norādīto e -pastu jānosūta autorizācijas kods, kas jāievieto Arduino kodā, ja tas ir norādīts vēlāk. Ja nospiedīsiet uzgriežņa ikonu, vajadzības gadījumā varēsit vēlreiz nosūtīt e -pastu.

Kā minēts iepriekš, jums vajadzētu izveidot kontu tiešsaistē vietnē www. Blynk.cc. pirms to darīt.

Piedodiet par neskaidrību, es to nevaru pārbaudīt, jo man jau ir lietotne un es neizmantoju tīmekļa serveri.

8. solis: izveidojiet Vero Board montāžu

Es nolēmu visus dēļus un moduļus ievietot vero dēļa gabalā.

Tādējādi viss paliek kārtīgs un kārtīgs.

Shēmu var redzēt zemāk esošajā.pdf failā.

Pēc testēšanas tika noņemtas galvenes uz tāfeles, es pievienoju visas perifērijas ierīces tieši pie vero plates, jo nebija pietiekami daudz vietas galvenēm un saistītajiem savienotājiem.

Atvainojiet, ka neesmu nofotografējis tāfeles apakšpusi, taču nevajadzētu būt grūti to izdomāt. Jūs pat varat uzlabot manu izkārtojumu. Saglabājiet Vero plāksni tāda paša izmēra, pretējā gadījumā tā nederēs 3D drukātajai pamatnei.

Ar loģikas līmeņa pārslēdzējiem LV (+3.3v) uz Arduino moduļa 3v tapām iet uz 3.3v, HV (+5v) uz Arduino plates VIN tapu.

Visi pamati nāk no jebkuras/visām Arduino GND tapām, un tiem jābūt savienotiem kopā, lai izvairītos no cilpām.

Pievienojiet vadu, izmantojot kaut ko līdzīgu 26 gabarītu izolētam viendzīslas vadam, PTFE izolācija būtu laba, jo tā nekūst.

Rūpīgi pārbaudiet visu elektroinstalāciju 2 vai 3 reizes.

Pārbaudiet to, izmantojot nepārtrauktības pārbaudi, izmantojot vairāku metru mērītāju, pārbaudiet, vai visi Gnds ir pievienoti VIN GND.

Pārbaudiet visus +5v savienojumus RTC modulī, divu līmeņu pārslēdzēja moduļu HV tapas un VIN +5v tapu NodeMCU modulī.

Laba ideja ir pārbaudīt arī visus pārējos vadus.

9. solis: pulksteņa montāža

Kad esat izdrukājis detaļas, ar asu hobija nazi notīriet mirgojošos gabalus un izciļņus.

Tā kā man bija tikai zils un melns pavediens, es krāsoju LED dobumu iekšpusi ar sudraba krāsas krāsu.

Manuprāt, tam vajadzētu palīdzēt labāk atspoguļot gaismu, kā arī novērst gaismas asiņošanu caur sienām līdz blakus esošajiem dobumiem.

Vero dēļa mezgls ir jāsavieno:

uz LED sloksni +5v, Gnd un DIN no vero plates komplekta.

uz 7 segmentu displeju no vero plates komplekta.

līdz DC ligzdai no vero plates montāžas.

Vads uz atsevišķu 7 virzienu LED sloksni (DIN) no galvenās 60 virzienu LED sloksnes (DOUT) gala (numurs 60).

Es tikai lodēju datus (DOUT) no 60 virzienu LED sloksnes gala (LED numurs 60), +5 V un Gnd 7 virzienu LED sloksnei, kuru es vadīju no vero plates paneļa.

lai novērstu šortus, es ievietoju nelielu plānas kartītes gabalu starp 60 virzienu LED sloksnes sākumu un beigām, jo tie bija ļoti tuvu.

Izmēriet un nogrieziet visus vadus atbilstošā garumā, es pievienoju 5 vai 6 mm, lai nodrošinātu nelielu rīcības brīvību.

Es nenoņēmu līmlentes pamatpapīru no LED sloksnēm, tas būtu apgrūtinājis ievietošanu pamatnē un nepieciešamības gadījumā ļoti grūti noņemamu.

Es atklāju, ka sloksnes ir jaukas un cieši pieguļošas, tad spiediet tās līdz dobuma apakšai.

Ievietojiet Vero plāksnes bloku dobumā, ir statīvi, kas to notur no apakšas par 2 mm.

Ievietojiet 8 virzienu 7 segmentu displeju dobumā, un tā uzstādīšanai ir statīvi.

Līdzstrāvas ligzda ir cieši pieguļoša, pielodējiet vadus tagu iekšpusē. Ja vēlaties, noņemiet sānu marķējumu.

Visiem vadiem jābūt kārtīgi ievietotiem paredzētajos dobumos.

Visbeidzot izlaidiet strāvas ligzdu no barošanas avota caur caurumu un ievietojiet to līdzstrāvas ligzdā, iespiediet kabeli zem tā esošajā rievā.

Rūpīgi pārbaudiet visu elektroinstalāciju 2 vai 3 reizes. Skatiet elektroinstalācijas shēmu zemāk.

10. solis: priekšējā vāka uzstādīšana līdz galam

Pamatnes blokam ir vairāki mazi tapas, kas izvirzīti uz ārējā gredzena, tiem jāatbilst priekšējā vāka caurumiem.

Papīra maska ir jādrukā melnā krāsā, jāizgriež un jāpielīmē pie priekšējā vāka ar kaut ko līdzīgu līmi.

Caurumi tiks caurdurti caur papīru, kad tas ar priekšējo vāku ir piespiests pie pamatnes.

Mēs visi esam gatavi iet, pievienojiet to, pulkstenim vajadzētu sākt automātiski, ja tas nenotiek, kā es uzzināju vairākas reizes, atvienojiet strāvu un atkal pievienojiet to.

Ja RTC modulī nav akumulatora, jums būs jāiestata laiks un datums.

Dariet to ar lietotni, iestatiet laika joslu ar augšupvērsto/lejupvērsto pogu, pēc tam nospiediet pogu SET NTP TIME.

Lietotnes terminālī redzēsit, vai tas izdodas vai nē, ja ne, mēģiniet vēlreiz.

Kad displejā ir redzams DONE, var nospiest pulksteņa pogu, un pulkstenim jādarbojas, un tajā jāparāda laiks, datums un nedēļas diena.

Rakstus var palaist, nospiežot pogu Patterns (Patterns), to var pārtraukt jebkurā laikā, vēlreiz nospiežot pogu Clock vai Patterns.

Pulksteņa gaismas diodes un 7 segmentu displeja spilgtumu var pielāgot, izmantojot saistītos slīdņus.

Visas gaismas diodes var izslēgt, nospiežot pulksteņa izslēgšanas pogu.

Pakariet to pie sienas, un gaisma spīdēs uz āru uz sienas, īpaši skaista tumšā telpā.

Uz visiem jautājumiem es tikai priecāšos mēģināt atbildēt.

IZBAUDI un neaizmirsti par mani nobalsot.

************************************************* ************************************************* ***** ŠIS IR IEPAZANS MIKRO KONTROLIERU KONKURSĀ, LŪDZU, BALSOJIET PAR MANI ****************************** ************************************************* ***********************