Đồng hồ kỹ thuật số Morphing: 14 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Một video nhanh về dự án này. Kể từ đó, tôi đã triển khai một cách để đặt múi giờ.

Nhờ công của cộng đồng Arduino và ESP8266, chiếc đồng hồ thú vị này dễ chế tạo một cách đáng ngạc nhiên!

1. Chỉ cần hai thành phần chính: Màn hình (hiển nhiên) và một MicroController WiFi
2. Không cần hàn
3. Không yêu cầu kỹ năng lập trình, mã được cung cấp!

Bắt đầu nào

Bước 1: Danh sách bộ phận

Mặc dù tôi đã bao gồm các liên kết đến nơi tôi mua các bộ phận của mình, nhưng bạn có thể dễ dàng mua những bộ phận này từ các nhà cung cấp khác trên toàn thế giới.

• Ma trận LED P3 64x32 RGB $ 20
• Mô-đun Vi điều khiển WiFi NodeMCU 32MB ESP8266 $ 4,95
• Dây nhảy Dupont từ nữ đến nữ dài 20 cm $ 0,85
• Cáp Micro USB Data / Sync và bộ chuyển đổi tường bộ sạc điện thoại 5V (tôi đã có những thứ này và không phải mua)
• Nguồn cung cấp 5V 2A TỐI THIỂU (Tôi đã có cái này và không phải mua) $ 7,95
• Đầu nối thùng nữ không hàn để kết nối Nguồn điện với cáp nguồn màn hình.

QUAN TRỌNG:

• Một số cáp USB được thiết kế chỉ để cung cấp điện (sạc) - những cáp này có thể cấp nguồn cho đồng hồ đã hoàn thành, nhưng để tải mã lên ESP, chúng tôi sẽ cần cáp USB dữ liệu / đồng bộ hóa.
• Ma trận P3 RGB có hơn 6000 đèn LED. Đối với đồng hồ này, chúng tôi sẽ không bao giờ quay tất cả chúng cùng một lúc, vì vậy 2 Amp là quá đủ. Tuy nhiên, nếu bạn định làm nhiều hơn với màn hình và đặt tất cả đèn LED thành màu trắng, thì nguồn điện được khuyến nghị là tối thiểu 8 Amp.

Bước 2: Tóm tắt hệ thống dây điện

Có rất nhiều dây, nhưng đừng lo lắng. Tất cả những gì chúng tôi đang làm là kết nối pin này với pin khác.

Chỉ mất thời gian của bạn. Kiểm tra kỹ từng kết nối trước và sau khi bạn cắm nó vào.

Đảm bảo rằng các dây được cắm hoàn toàn để chúng không vô tình bị tháo ra. Chúng khá khít khi được lắp vào hoàn toàn.

Bước 3: Nối dây ESP

Đầu tiên, hãy đặt dây jumper trên ESP. Đừng lo lắng nếu màu sắc dây của bạn khác với của tôi. Mỗi dây được nối với nhau bằng chân nào mới là điều quan trọng.

KHÔNG kết nối ESP với PC của bạn. Chúng tôi cần phải hoàn thành tất cả các dây trước khi chúng tôi cung cấp bất kỳ thứ gì

Chúng tôi đang sử dụng các chân từ D0 đến D8 và hai GND.

Chúng ta có thể bỏ qua chân 3V vì ESP sẽ được cấp nguồn qua cổng USB.

Chúng tôi cũng bỏ qua các chân Truyền và Nhận vì chúng tôi sẽ giao tiếp với ESP qua USB hoặc WiFi.

Bước 4: Đấu dây ma trận Phần 1

Tiếp theo, lấy đầu còn lại của dây jumper mà chúng ta vừa nối với ESP và cắm chúng vào ma trận.

Một lần nữa, biểu đồ bao gồm các màu của dây mà tôi đã sử dụng, nhưng tất nhiên màu của bạn có thể khác.

Điều quan trọng là bạn kết nối các chân ESP với ma trận như trong bảng.

Ma trận KHÔNG đối xứng, có trái / phải, lên / xuống. Xin lưu ý các mũi tên màu trắng

Các trình kết nối trên ma trận của tôi không được gắn nhãn, vì vậy tôi đã thêm ảnh có nhãn. Ma trận của bạn có thể hơi khác một chút. Các tài nguyên này thảo luận rất chi tiết về các phiên bản bảng khác:

• PxMatrix bởi Dominic Buchstaller
• Ma trận LED RGB với ESP8266 của Brian Lough aka WitnessMeNow

Bước 5: Đấu dây ma trận Phần 2

Bộ dây nhảy thứ hai kết nối đầu nối bên trái với đầu nối bên phải của ma trận.

Ảnh thứ ba cho thấy phía bên phải của ma trận.

Bước 6: Hệ thống dây điện

Cáp nguồn màn hình được thiết kế cho các thiết bị đầu cuối vít.

Bạn có thể cắt vấu hàn và dải dây, nhưng tôi đã chọn uốn cong ngạnh và sử dụng thêm ống co nhiệt để đảm bảo rằng không có kim loại nào tiếp xúc. Dù bạn làm gì, hãy đảm bảo dây tiếp xúc tốt, được gắn chặt và cách điện.

Rõ ràng là dây Đỏ phải được kết nối với (+) và dây Đen với (-)

Cắm đầu kia vào màn hình, một lần nữa lưu ý phân cực: Màu đỏ chuyển đến VCC và Màu đen chuyển đến GND.

Nếu cáp của bạn được thiết kế để cấp nguồn đồng thời cho hai màn hình, bạn kết nối cái nào với một màn hình của mình không quan trọng. Tuy nhiên, điều RẤT QUAN TRỌNG là bạn không đảo ngược màu đỏ (+) và đen (-)

Nếu bạn chưa có, bây giờ là thời điểm tốt để kiểm tra lại để đảm bảo rằng tất cả các dây jumper được kết nối với đúng chân (trước khi chúng tôi cấp nguồn).

Kiểm tra cực tính của cáp nguồn LẠI, đảm bảo rằng CỘNG và TRỪ KHÔNG PHẢI TRỞ LẠI

Này, chúng ta đã hoàn thành việc nối dây! Nhưng đừng cắm nó vào YET

Bước 7: Cài đặt Arduino IDE

Để tải mã lên ESP, bạn sẽ cần phần mềm Arduino và một vài thư viện:

Làm theo hướng dẫn cài đặt trên trang web Arduino.

Arduino đã đóng góp rất nhiều cho cộng đồng nhà sản xuất, vì vậy bạn nên đóng góp cho Arduino, nhưng nó là tùy chọn.

Nhấp vào "Chỉ cần tải xuống" để tải xuống mà không cần đóng góp.

Bước 8: Cài đặt thư viện

Sau khi cài đặt, khởi chạy Arduino IDE sau đó:

• Nhấp vào menu Phác thảo> Bao gồm Thư viện> Quản lý Thư viện…

• Tìm kiếm và cài đặt phiên bản mới nhất của các thư viện sau:

  • Thư viện AdaFruit Gfx
  • PxMatrix bởi Dominic Buchstaller
  • ArduinoJSON phiên bản 5.13.2 của Benoit Blanchon
  • WiFiManager của Tzapu
  • DoubleResetDetector của Stephen Denne aka Datacute

QUAN TRỌNG: Lưu ý rằng tại thời điểm viết bài này, ArduinoJSON phiên bản 6.x beta không hoạt động với Morph Clock. Làm như vậy gây ra lỗi biên dịch. Đảm bảo bạn chỉ định phiên bản 5.13.2 khi cài đặt / cập nhật ArduinoJSON. Cảm ơn người dùng lmirel đã nhận thấy điều này.

Bước 9: Cài đặt Hỗ trợ ESP8266

Chúng tôi cũng cần hỗ trợ ESP8266

• Đóng Quản lý thư viện nhưng vẫn ở trong Arduino IDE
• Đi tới Tệp> Tùy chọn
• Nhấp vào biểu tượng ở bên phải URL Trình quản lý Hội đồng Quản trị Bổ sung

• Dán URL này vào một dòng riêng biệt (trình tự không quan trọng).

  https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

• Nhấp vào Ok để thoát khỏi Preferences
• Điều hướng đến: Tools> Board xyz> Board Manager…
• Tìm kiếm 8266
• Cài đặt esp8266 bởi Cộng đồng ESP8266.

Bước 10: Cài đặt trình điều khiển CH340

Điều cuối cùng cần cài đặt là trình điều khiển thiết bị để PC của chúng tôi có thể nói chuyện với ESP.

Tải xuống và cài đặt trình điều khiển cho máy tính của bạn từ cuối trang trình điều khiển của nhà sản xuất.

Nếu bạn cần trợ giúp, có một bài hướng dẫn rất hay về cách cài đặt Arduino Nano CH340 của samuel123abc. Giống như CH340 / CH341 trên NodeMCU ESP trên bản sao Arduino Nano.

Bước 11: Tải lên mã

Chúng ta gần đến rồi…

1. Tải xuống và giải nén mã Morphing Clock mới nhất.

   • (xem hình trên nếu bạn không quen với github)
   • Giải nén tệp zip đã tải xuống sau đó nhấp đúp vào MorphingClock.ino

2. Biên dịch và tải lên

   • Trước khi cắm NodeMCU vào PC của bạn qua cáp Micro USB, bạn đã kiểm tra kỹ hệ thống dây của mình chưa?:-)
   • Đảm bảo rằng các chân của NodeMCU không bị chập bởi bất kỳ vật kim loại nào trên bàn của bạn khi NodeMCU đang bật.
   • Khi cắm USB, bạn sẽ nghe thấy tiếng "ding" thông thường vì Windows nhận ra thiết bị USB đang được cắm vào.

   • Thiết lập các tùy chọn trong Arduino IDE> Công cụ như hình

     • Cổng COM của bạn có thể khác.
     • Tôi đã phải thay đổi Kích thước Flash thành 4M (1M SPIFFS) ESP của bạn có thể khác.
   • Nhấp vào nút Tải lên như hình. Quá trình này sẽ mất một khoảng thời gian (khoảng 30 giây) và sẽ có cảnh báo, nhưng cuối cùng nó sẽ được tải lên NodeMCU.

Xử lý sự cố:

• Nếu quá trình tải lên không thành công do không thể kết nối, hãy đảm bảo bạn chọn cổng nơi ESP được cắm vào trong Công cụ> Cổng.

• Nếu không có tùy chọn được bật trong Công cụ> Cổng

  • Đảm bảo bạn đã cài đặt trình điều khiển CH340 (xem bước trước)
  • Đảm bảo rằng bạn đang sử dụng cáp dữ liệu / đồng bộ hóa. Kiểm tra nó bằng cách kết nối điện thoại và PC của bạn bằng cáp đó. Nếu bạn có thể xem các tệp trên điện thoại từ PC, thì bạn có một cáp dữ liệu tốt.
• Nếu trình biên dịch không thành công trước khi cố gắng tải lên, hãy cuộn lên trong cửa sổ nền đen, sau đó từ từ cuộn xuống và lưu ý lỗi đầu tiên mà nó báo cáo. Nếu bạn không thể hiểu nó đang nói gì, hãy đăng lỗi đầu tiên đó và tôi sẽ cố gắng trợ giúp. Sẽ có một số cảnh báo - đó là OK, chúng không dừng quá trình biên dịch.
• nếu bạn gặp lỗi liên quan đến JSON khi biên dịch, hãy sử dụng thư viện JSON phiên bản 5.13.2 thay vì phiên bản mới nhất (6-beta) - Cảm ơn lmirel!
• Nếu biên dịch thành công, tải lên thành công nhưng đồng hồ không hoạt động, hãy mở màn hình nối tiếp trong Arduino IDE, nhấn đặt lại trên ESP. Nếu lỗi là một loạt các số hex, hãy thử thay đổi Kích thước Flash thành 4M (1M SPIFFS) và tải lên lại.
• Nếu lỗi bằng tiếng Anh, nó sẽ cho bạn biết nó đang gặp sự cố gì. Đăng những gì nó nói nếu bạn cần trợ giúp để giải mã những gì nó đang cố gắng nói:-)
• Ma trận hoạt động, nhưng ESP không bao giờ hiển thị như một điểm truy cập. Tôi đã thấy điều này xảy ra trên NodeMCU nhỏ hơn dựa trên ESP-12E và 1M SPIFF và sử dụng phiên bản ESP-12E này của MorphClk. Thật không may, tôi chỉ có thể giải quyết vấn đề bằng cách giảm tốc độ làm mới của màn hình nên màn hình hiển thị không sáng bằng so với phiên bản gốc.

Bước 12: Cấu hình

Sau khi tải lên hoàn tất, bạn sẽ thấy từ: "Đang kết nối" trên màn hình.

ESP đang cố gắng kết nối với WiFi của bạn để lấy thời gian hiện tại. Tuy nhiên, nó chưa biết mật khẩu của Điểm truy cập WiFi (AP) của bạn.

• Nhấn nút đặt lại (RST) trên ESP hai lần liên tiếp cách nhau khoảng một giây.
• Màn hình sẽ hiển thị cho bạn AP: MorphClk, Pwd: HariFun và 192.168.4.1.
• Tại thời điểm này, ESP đang hoạt động như một điểm truy cập WiFi có tên MorphClk với mật khẩu HariFun.
• Vào máy tính / điện thoại của bạn để thay đổi kết nối WiFi từ WiFi thông thường sang MorphClk.
• Để chuyển đổi WiFi, trên Windows, biểu tượng nằm ở góc dưới cùng bên phải, trên máy Mac, biểu tượng ở trên cùng bên phải.
• Bạn có thể thấy cảnh báo nói rằng điện thoại của bạn không thể tìm thấy Internet. Ổn mà. Điện thoại của bạn hiện được kết nối CHỈ với ESP và ESP chưa được kết nối với Internet (chưa).
• Sử dụng trình duyệt web trên máy tính / điện thoại của bạn, hãy truy cập địa chỉ 192.168.4.1, đây là trang web được cung cấp bởi ESP.
• Nhấn vào "Định cấu hình WiFi" và chọn điểm truy cập WiFi CỦA BẠN và nhập mật khẩu WiFi của bạn. Sau đó, nó sẽ lưu thông tin đó vào bộ nhớ vĩnh viễn để bạn không bao giờ phải nhập lại.
• Đây cũng là nơi bạn chọn múi giờ Sử dụng trang web này để tìm chênh lệch múi giờ cho vị trí của bạn. Đừng quên nhập dấu trừ.
• Nhập Y vào trường 24Hr để hiển thị giờ ở định dạng quân đội hoặc nhập N nếu bạn thích định dạng 12 giờ. Tôi chưa có chỉ báo AM / PM. Có lẽ bạn có thể thêm tính năng đó và chia sẻ cách bạn đã thực hiện nó?
• Đừng quên chuyển máy tính / điện thoại của bạn trở lại điểm truy cập WiFi thông thường, nếu không bạn sẽ không truy cập được Internet.

Bước 13: Tất cả đã hoàn tất

Vâng, đó là nó

Tất cả những gì còn lại là tạo ra một trường hợp đẹp cho nó.

Bạn không cần máy tính / điện thoại nữa. Bạn có thể sử dụng bất kỳ bộ sạc điện thoại nào để cấp nguồn cho ESP.

Vui lòng cho tôi biết nếu bạn thấy bất kỳ điều gì mà tôi có thể cải thiện trên tài liệu hướng dẫn này. Tôi cũng sẽ cố gắng hết sức để trả lời các câu hỏi.

Nếu bạn xây dựng cái này, vui lòng nhấp vào nút "Tôi đã tạo ra nó" và giới thiệu phiên bản của bạn. Chúc bạn làm vui vẻ!

Bước 14: Mã đóng góp

Những con người tuyệt vời của Internet đã cải thiện dự án này! Hãy cho tôi biết nếu bạn đã thực hiện những cải tiến mà bạn muốn chia sẻ ở đây. Cảm ơn mọi người!

Morphing Clock Remix bởi lmirel

github.com/lmirel/MorphingClockRemix

Ngày, Nhiệt độ, Độ ẩm tương đối bởi VincentD6714

drive.google.com/file/d/1TG8Y1IjAQaV7qGPWL…

Về nhì trong cuộc thi đồng hồ