„WiFi“7 segmentų LED laikrodis: 3 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Projektas: „WiFi“7 segmentų LED laikrodis

Data: 2019 m. Lapkričio - gruodžio mėn

7 segmentų laikrodis naudoja įprastą 5V anodinį maitinimą per 22 omų rezistorius, pagrįstus „Shift Register“valdymu. Pagrindinė šio laikrodžio kūrimo priežastis pirmiausia buvo pakartotinis dviejų naktinių laikrodžių su 4 X 7 segmentų ekranais naudojimas ir antroji priežastis, dėl kurios buvo įtraukta „Wemos R1 D2“plokštė, prie kurios prijungta, yra speciali „Android“programa. „Android“programa naudoja „WiFi“ryšį komandoms siųsti ir gauti iš laikrodžio ir iš jo. „Android“programa gali „NUSTATYTI“laikrodžio laiką ir datą bei „GET“dabartinį laiką, datą, temperatūrą, slėgį ir drėgmę.

Be to, ir Dovydo pagalba „Nixie Google“grupėje, kuri maloniai pateikė man schemą apie tinkamą 74HC595 SPI 16 pamainų registrą ir 74HC245 „Octal“trijų būsenų siųstuvo-imtuvo registro grandinę, kad palaikyčiau 8 X 7 segmento šviesos diodus, naudojant multipleksą rodymo metodas. Paprasta PCB plokštė buvo sukonstruota naudojant du 74 kontaktų mikroschemas 74HC595, esančias 20 kontaktų laikikliuose, ir dvi 74 kontaktų mikroschemas, turinčias 16 kontaktų, esančias 16 kontaktų laikikliuose. Vienos grandinės pusės išėjimas buvo naudojamas palaikyti kiekvieno iš 8 x 7 segmentų šviesos diodų anodus, o kita grandinės pusė buvo naudojama palaikyti 7 segmentus per 22 omų rezistorius nuosekliai, plius dešimtainis taškas.

Prekės

Įrangos sąrašas

1. „WEMOS R1 D2 Arduino“kortelė su ESP8266 „WiFi“moduliu

2. Šviesos aptikimo rezistorius ir 22 omų rezistorius

3. Dviejų polių jungiklis, spalvoti laidai, PCB kištukai, šiluminė jungtis, PCB plokštė, 3 mm plastikinės atramos

4. LED plius 330ohm rezistorius

5. BME280 temperatūros jutiklis

6. MP3-TF-16P grotuvas ir 22 omų rezistorius

7. 4 omų 5W garsiakalbis

8. 16 X 2 eilučių skystųjų kristalų ekranas naudojant IC2 ryšius (neprivaloma, daugiausia naudojama bandymams)

9. RTC laikrodis DS3231

10. 2 X nuolatinis maitinimas 12V - 5V

11. 2 X 74HC245 IC lustas ir 20 lustų laikiklis

12. 2 X 74FC595 IC lustas ir 16 lustų laikiklis

13. 8 X 22ohm rezistorius

1 žingsnis: KONSTRUKCIJA

Pridedamos laikrodžio konstrukcijos „Fritzing“diagramos, kuriose pavaizduota WEMOS kortelė, LCD ekranas, MP3 grotuvas, BME280 jutiklis, du nuolatinės srovės šaltiniai, RTC DS3231 laikrodis ir galiausiai šviesos aptikimo rezistorius. Antrojoje Fritzing diagramoje parodyta „Shift“ir „Octal“registrų grandinė ir jos jungtys su WEMOS. Trys priedai apima 7 segmentų šviesos diodus, 74HC245 ir 74HC595 IC lustus.

Laikrodžio korpusas buvo pagamintas iš raudonmedžio su 8 paprastomis dėžutėmis, supančiomis kiekvieną iš 7 segmentų šviesos diodų. Kiekviena dėžutė yra prijungta prie kitos naudojant 15 mm plieninį vamzdį, kuris praeina per kiekvieną dėžę, ir per tuščiavidurę raudonmedžio dėžę, jungiančią horizontalųjį plieninį vamzdį su vertikaliu plieniniu vamzdžiu, palaikančiu laikrodžio ekraną. Plieninis vamzdis pritvirtintas prie tuščiavidurės dėžutės, po kuria yra laikrodžio palaikymo įranga. Laidai, jungiantys kiekvieną šviesos diodą, tiekiami per kiekvieną dėžę ir per plieninį vamzdį iki žemiau esančios laikrodžio sistemos, vienas aštuonių segmentų valdymo laidų komplektas, tiekiamas viena kryptimi, o antrasis aštuonių laidų rinkinys, anodo valdymas, tiekiamas priešinga kryptimi.

Įvairios nuotraukos rodo pagrindinių komponentų išdėstymą laikrodžio pagrindo plokštėje. Paskirstymo plokštės naudojimas tiek „I2C“ryšiui, tiek 5 V elektros energijos tiekimui turi tą pranašumą, kad reikia tik dviejų „WeMOS“plokštės kaiščių ir leidžia naudoti du nuolatinės srovės nuolatinės srovės maitinimo šaltinius nuo 12 V iki 5 V. Pirmasis maitinimas plokštei, LCD, RTC, MP3 grotuvui ir kt., Antrasis skirtas maitinti laikrodžio ekraną ir ekrano tvarkyklės grandinę.

2 žingsnis: PROGRAMINĖ ĮRANGA

Prie pridėtų failų yra „ICO Arduino“šaltinio failas ir „Android“programa. Pirmajame ICO faile yra kodas, leidžiantis WEMOS valdyti BME280, RTC laikrodį ir LCD ekraną. Šis projektas suteikė man galimybę remtis originaliu „Wifi Robot“projektu. „WEMOS D1 R2 Arduino“programinė įranga buvo pagrįsta ankstesniu laikrodžiu, prie kurio buvo pridėtas „Wifi“ryšio paketas naudojant paprastas „GET“ir „SET“pagrindinio kompiuterio komandas, kad būtų galima gauti esamas laikrodžio reikšmes ir, antra, nustatyti dabartinę laikrodžio datą ir laiką, kaip parodyta programoje, naudojamas nuotoliniu būdu atnaujinti laikrodį. Antrasis ICO failas „WifiAccesPoint“yra paprasta bandymų tvarka, skirta nustatyti, ar teisingos siuntimo ir grąžinimo eilutės veikia tinkamai.

PASTABA: Šiuo metu negaliu įkelti šio failo „app-release.apk“. Laukiu, kol palaikymo komanda išspręs šią problemą

Reikėtų pažymėti, kad buvo naudojama 1.8.10 versija „Arduino IDE“ir pasirinkta plokštė „LOLIN (WEMOS) D1 R2 & Mini“. Atsisiųstos šios specialios bibliotekos: „Wire.h“, „LiquidCrystal_I2C.h“, „SoftwareSerial.h“, „DFRobotDFPlayerMini.h“, „SparkFunBME280.h“, „RTClib.h“, „ESP8266WiFi. H“, „WiFiClient.h“ir „ESP8266WebSErver. H. „WEMOS ESP8266“lustas vadinamas „WifiClock“ir turi „slaptažodžio“slaptažodį. Galima atnaujinti laikrodį nenaudojant specialios „Android“programos. Dar naudojant standartinę tinklalapio peržiūros priemonę, pasirinkus „Wificlock“prieigos tašką ir įvedus https komandą taip:

SET komandai:

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

Kai laikas ir data įvedami naudojant standartinį formatą, o „VV“yra skambučio garsumas nuo 0 iki 30, pirmiausia „Y“šalia PARA4 yra „Y“arba „N“, kad pasirinktumėte skambėjimo skambėjimo parinktį, o antrasis-„Y“Šalia PARA5 yra „Y“arba „N“, kad pasirinktumėte nakties taupymo parinktį, kuri uždaro ekraną tamsiu paros metu.

Norėdami gauti komandą GET:

„https://192.168.4.1/GET“

Tai grąžina duomenų seką iš laikrodžio tokiu formatu:

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

Kur „HHH, HH“yra drėgmės rodmenys, „PPP, PP“- slėgio rodmenys, „CC, CC“- temperatūra Celsijaus laipsniais, „FF, FF“- temperatūra Fahrenheitu, „VV“- skambučio tūris, „Y“yra skambutis, o antrasis „Y“- būtinas nakties taupymas.

Reikėtų pažymėti, kad planšetinių kompiuterių vietos nustatymo paslaugos turi būti įjungtos, kitaip „WiFi“nuskaitymo mygtukas negrąžins jokių galimų tinklų, įskaitant, žinoma, „WiFiClock“tinklą

3 žingsnis: PROJEKTO APŽVALGA

Tai buvo labai įdomus projektas, nes jis sujungė du naujus elementus, būtent „Wifi“naudojimą kaip laikrodžio atnaujinimo metodą, o ne klaviatūros naudojimą. Antra, „Shift“ir „Octal“registrais pagrįstos valdymo grandinės naudojimas 7 segmentų ekranams. Mane labai džiugina tai, kad galiu pakartotinai naudoti seną nereikalingą įrangą ir ją atgaivinti. Sukūrus „Android“pagrįstą programą, galima žiūrėti laikrodį nuotoliniu būdu, nors 20 metrų diapazono riba yra viskas, kas gali būti tikimasi iš „WeMOS ESP8266“lusto ir jo ribotos galios. Alternatyva, kuria naudoju pamainomis pagrįstą ekrano tvarkyklę, yra MAX7219 IC ekrano tvarkyklės mikroschema, skirta 5 V maitinti 7 segmentų ekranus.

Atėjo mano kito projekto komponentai, įskaitant senus naujus IN-4 rusiškus Nixie mėgintuvėlius ir INS-1 neoninius vamzdelius. Ketinu grįžti į MAXIM IC tvarkyklės mikroschemų asortimentą ir sujungti keturis iš šių mikroschemų, kad galėčiau valdyti IN-4 ir neoninius ekranus.