Đèn đồng hồ hiển thị ma trận dải LED được điều khiển bằng WiFi: 3 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Dự án Tinkercad »

Dải đèn LED có thể lập trình, ví dụ: dựa trên WS2812, rất hấp dẫn. Các ứng dụng rất đa dạng và bạn nhanh chóng có thể nhận được kết quả ấn tượng. Và bằng cách nào đó, việc xây dựng đồng hồ dường như là một lĩnh vực khác mà tôi nghĩ đến rất nhiều. Bắt đầu với một số kinh nghiệm trong việc xây dựng đồng hồ từ dựa trên đèn LED đơn, Arduino và mô-đun đồng hồ kỹ thuật số, tôi đã chuyển sang thời gian NTP dựa trên web, đây là một thành phần gọn gàng của mô-đun gật đầu tích hợp WLAN (ESP8622). Do đó, việc xây dựng đồng hồ hiển thị ma trận dẫn từ dải đèn LED và bộ điều khiển gật gù là điều hiển nhiên. Và bên cạnh việc hiển thị đồng hồ, người ta có thể thực hiện tất cả các loại hiệu ứng ánh sáng lạ mắt với ma trận điểm ảnh đa màu gồm 42 x 7 pixel dải LED. Xem bản demo.

Bên cạnh dải đèn LED, bộ nguồn, nút MCU, bạn cần một số nguồn cung cấp khác như tấm đế, tấm mặt trong suốt, một số vít và đai ốc khoảng cách. Kỹ năng hàn và chế tác gỗ (sau này tôi không có…) rất hữu ích. Máy in 3D là một lựa chọn thông minh để in giá đỡ và vỏ thiết bị điện tử.

Quân nhu:

6 x HSeaMall 180 mảnh M3 Nylon Trắng Đĩa đệm Hex Spacer Đai ốc Đai ốc Đồng thau Khoảng cách Screw Nut Assortment Kit để gắn tấm polystyrol vào tấm gỗ

1 x Polystyrolplate 80x20 cm trong suốt, 2, 5mm màu trắng làm tấm phía trước

1 x Kệ gỗ 80 x 20 cm, trắng, 1, 6 cm làm tấm đế cho dải đèn LED và thiết bị điện tử

20 x Công nghiệp 15 mm x 3,9 mm Vít khoan có ren để sửa chữa mọi thứ

1 x Mô-đun NodeMCU Lua Amica V2 ESP8266 ESP-12F -Wifi để điều khiển Đồng hồ LED

1 x Nguồn cấp cho 300 led - 230V đến 5V, 8A MSKU mục: MeanWell Series LPV-60. [Loại năng lượng A] - cấp nguồn cho tối đa 300 đèn LED

1 x dải LED, 5m 300 LED, IC WS2811 Tích hợp 5050SMD, độ sáng 256 - Ma trận điểm ảnh LED

1 x điện trở nhạy sáng để tự động điều chỉnh độ sáng

các bộ phận điện tử và điện, cáp, thiết bị đầu cuối PCB 2 cực, một bảng mạch phù hợp

Bước 1: Xây dựng tấm nền và tấm phủ

Lúc đầu, các giá đỡ cho tấm bìa cần phải thẳng hàng. Bố cục chi tiết của bảng được hiển thị trong PDF. Một đai ốc khoảng cách ở mỗi góc được định vị ở mỗi góc với tâm cách mép ngoài 1cm. Hai vít được gắn ở giữa cạnh dài để ổn định tấm bìa.

Dải đèn LED được cắt thành bảy dòng @ 42 LED mỗi dòng để xây dựng ma trận. Các đường LED được cố định đối xứng với bảng như trong PDF bố cục bảng. QUAN TRỌNG: hướng của luồng dữ liệu của các dòng là từ trái sang phải đối với dòng trên, từ phải sang trái đối với dòng tiếp theo, từ trái sang phải một lần nữa đối với dòng tiếp theo và cứ tiếp tục như vậy cho tất cả bảy dòng.

Đường dữ liệu và đường nguồn (GND, + 5V) được kết nối (hàn) cho từng đường từ trên xuống dưới. Vì vậy, dòng một và hai được kết nối ở phía bên phải, hai và ba ở phía bên trái, ba và bốn ở phía bên phải một lần nữa, v.v. Chiến lược này giữ cho các đường hàn ngắn.

Các đường dây dẫn đến bộ nguồn được hàn vào giữa dây để tránh có độ dài quá dài so với nguồn cấp cho đèn LED cuối cùng.

Một lỗ 3mm cho bộ thay đổi độ nhạy sáng ở phần trên bên trái của bảng (sẽ là phần dưới cùng của đèn) hỗ trợ điện trở hướng ra ngoài (để phía sau đèn không nhận quá nhiều ánh sáng từ ma trận LED). Điện trở hướng ra ngoài, các đường nối được dẫn chung qua một lỗ khoan khác đến mặt sau của đèn.

Tấm bìa được khoan các lỗ tại các vị trí đối xứng với các lỗ lắp trên tấm đế. Các vít có vòng khoảng cách bằng nhựa cố định tấm bìa vào bảng đế.

Đối với chân đế, tôi đã in hai miếng màu trắng cần được cố định bằng vít M4x20mm để tạo chân đế ổn định.

Bước 2: Nguồn điện và Điện tử

Bây giờ tôi cần một số nguồn và một số bộ điều khiển cho ma trận dải LED. Lúc đầu, bộ điều khiển nodeMCU. Một bảng mạch rất đơn giản cho phép gắn nút có thể tháo rời, không có gì khó chịu hơn là khử hàn một thiết bị điện tử bị hỏng với rất nhiều chân hàn. Các kết nối được mô tả dưới đây:

Kết nối NodeMCU (A0 chân điện trở 1

3, 3V đèn điện trở chân 2

D2 DIn của dải LED

Vin 5V của nguồn điện

GND GND cung cấp điện

Nguồn điện được gắn ở mặt sau của bo mạch chủ. Tôi quyết định sửa nguồn cung cấp tương đối lớn dọc theo hướng cạnh dài với kết nối 5V / GND ở phía dưới, nơi các đầu nối từ phía trước đi qua toàn bộ được khoan. Các lỗ gắn của bộ nguồn được sử dụng chung với các thiết bị điện tử in 3D và các nắp đậy đầu nối nguồn. …

Các bộ phận 3D đã được tạo ra bằng tinkercad (rất phù hợp cho các thiết kế nhanh) và được in / cắt bằng Cura.

Liên kết đến dự án tinkercad: Các thành phần ma trận dải LED Tinkercad

Bước 3: Phần mềm

Ưu điểm của gật đầu chắc chắn là không cần mô-đun đồng hồ kỹ thuật số, bạn cũng không cần giao diện điều khiển riêng biệt vì người ta có thể sử dụng máy chủ web để điều khiển gật đầu.

Số lượng hiệu ứng là không giới hạn vì ma trận có thể được sử dụng làm bảng nhắn tin, đèn, Tetris như trò chơi, đèn tuyết,…

May mắn thay, lập trình nodeMCU rất, rất gần với lập trình arduinos. Arduino IDE có thể được sử dụng. Có rất nhiều mô tả tốt về cách bạn có thể cài đặt Arduino IDE và làm việc với nodeMCU ESP8622. Và bạn cũng nhận được chúng trên các hướng dẫn - Bắt đầu nhanh với Nodemcu (ESP8266) trên Arduino IDE của Magesh Jayakumar

Một vài thư viện cần được cài đặt và phần mềm vẫn đang hoạt động. Đồng hồ hiển thị, cuộn văn bản và một số hiệu ứng được bao gồm.

Đồng hồ và các hiệu ứng có thể được điều khiển thông qua một trang web. Điều này vẫn còn rất cơ bản và tôi cần tìm cách nâng cấp trang web lên một giao diện người dùng thực sự đẹp với tất cả các loại chức năng gọn gàng.

Nhiều việc phải làm nữa.