Màn hình dự báo thời tiết Art Deco: 9 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Xin chào các bạn, trong Có thể hướng dẫn này, chúng ta sẽ thấy rất thú vị khi xây dựng Màn hình Dự báo Thời tiết này. Nó sử dụng bảng mini Wemos D1 cùng với màn hình TFT màu 1,8 inch để hiển thị dự báo thời tiết. Tôi cũng đã thiết kế và in 3d bao vây cho dự án này bằng cách sử dụng sợi gỗ! Tôi lấy cảm hứng cho chiếc vỏ bọc theo phong cách Art Deco này từ một chiếc radio cũ. Tôi muốn một thiết kế cho Trạm thời tiết thật độc đáo và nghệ thuật bằng cách nào đó. Tôi muốn một cái gì đó khiến tôi cảm thấy dễ chịu khi nhìn vào nó.

Dự án kết nối với internet và lấy dự báo thời tiết cho vị trí của tôi và hiển thị trên màn hình. Dự án chỉ hiển thị biểu tượng thời tiết, nhiệt độ và thời gian dự đoán vì tôi muốn có một cái nhìn tối thiểu cho dự án này. Tất nhiên bạn có thể dễ dàng bổ sung thêm thông tin nếu bạn muốn. Bây giờ, hãy xem cách xây dựng dự án này.

Bước 1: Nhận tất cả các bộ phận

Các phần cần thiết để xây dựng dự án này là:

• Bảng mạch mini Wemos D1 ▶
• Màn hình TFT 1,8 inch màu ▶
• Một số dây ▶

Chi phí của dự án rất thấp, khoảng $ 12!

Chúng tôi cũng cần một bao vây cho dự án này. Nếu bạn thích bao vây Art Deco mà tôi thiết kế cho dự án này, bạn hãy tải nó xuống từ Thingiverse.

Tải xuống tại đây ▶

Bước 2: Wemos D1 Mini

Wemos D1 mini là bảng mạch mới tuyệt vời có giá khoảng $ 5!

Ban rất nhỏ. Nó sử dụng chip ESP8266 EX có thể hoạt động ở tần số lên đến 160MHz. Nó có rất nhiều bộ nhớ, 64Kb RAM hướng dẫn, 96Kb RAM dữ liệu và 4MB bộ nhớ flash để lưu trữ các chương trình của bạn. Nó cung cấp kết nối WiFi, cập nhật Over the Air và hơn thế nữa. Bo mạch mini D1 cung cấp 11 chân GPIO và một đầu vào analog. Mặc dù kích thước nhỏ của nó, nhiều lá chắn đang được phát triển cho bảng này mà tôi nghĩ là rất tốt, vì bằng cách này, chúng ta có thể dễ dàng xây dựng các dự án Internet of Things tuyệt vời! Tất nhiên chúng ta có thể lập trình bo mạch này bằng Arduino IDE.

Bo mạch mặc dù có kích thước nhỏ nhưng nó vượt trội hơn tất cả các bo mạch tương thích Arduino khác về hiệu suất. Tôi đã thực hiện so sánh giữa ESP8266 và Arduino, bạn có thể kiểm tra video tôi đã đính kèm ở bước này. Bo mạch này nhanh hơn 17 lần so với Arduino Uno! Nó cũng hoạt động tốt hơn bảng Arduino nhanh nhất, Arduino Due. Tất cả những điều đó, với chi phí ít hơn $ 6! Ấn tượng.

Bước 3: Màn hình TFT 1,8 "màu

Đây là màn hình TFT 1,8 màu sử dụng trình điều khiển ST7735. Đây là màn hình màu đầu tiên sử dụng với Arduino và là màn hình màu mà tôi sử dụng nhiều nhất. Nó không đắt, có giá khoảng 6 đô la, nó có độ phân giải 160x128 pixel, nó có thể hiển thị 65.000 màu, nó cung cấp và khe cắm thẻ nhớ SD ở phía sau và nó có hỗ trợ thư viện tuyệt vời. Nó hoạt động trên mọi Arduino, nó hoạt động trên Teensy và với các bảng ESP8266! Còn điều gì để hỏi nữa? Một màn hình tuyệt vời!

Tôi đã chuẩn bị một video hướng dẫn chi tiết về màn hình này và tôi đã đính kèm trong hướng dẫn này.

Bước 4: Xây dựng mạch nguyên mẫu

Bây giờ là lúc để kết nối tất cả các bộ phận với nhau. Nó rất dễ. Chúng tôi chỉ cần kết nối 8 dây!

Kết nối Màn hình TFT màu 1,8"

1. Vcc của màn hình đi đến đầu ra 5V của Wemos D1 mini
2. GND của màn hình chuyển đến Wemos GND
3. Chân CS chuyển đến Chân số 2
4. Đặt lại pin chuyển đến Chân số 4
5. Chân A0 chuyển đến Chân số 3
6. Chân SDA đi đến Chân số 7
7. Chân SCK chuyển đến Chân số 5
8. Chân LED đi đến đầu ra 3.3V của Wemos D1 mini

Đó là nó! Các thiết bị điện tử đã sẵn sàng! Nếu chúng tôi tăng cường sức mạnh cho dự án, mọi thứ sẽ hoạt động như mong đợi!

Bước 5: In 3D Bao vây

Bước tiếp theo là in 3D bao vây. Tôi đã thiết kế bao vây này bằng phần mềm miễn phí Fusion 360.

Tôi đã thử rất nhiều phần mềm thiết kế 3d khác nhau nhưng Fusion 360 trở thành phần mềm yêu thích của tôi vì những lý do sau.

• Nó rất mạnh mẽ
• Nó là miễn phí
• Nó tương đối dễ sử dụng
• Có rất nhiều hướng dẫn trực tuyến về cách sử dụng phần mềm này

Tôi đã mất khoảng nửa giờ để mô tả 3D bao quanh này và ghi nhớ rằng tôi còn rất mới đối với thiết kế 3D và in 3D. Đây là thiết kế thứ hai mà tôi đã từng thực hiện! Thiết kế này dựa trên thiết kế của một chiếc radio cũ, rất cũ.

Nếu bạn thích bao vây Art Deco mà tôi thiết kế cho dự án này, bạn hãy tải nó xuống từ Thingiverse. Hãy tải nó ở đây ▶

Tôi in 3D nó bằng cách sử dụng sợi gỗ. Tôi đã sử dụng Form Futura’s Easy Wood Coconut filament. Tôi phải nói rằng dây tóc này cho đến nay là yêu thích của tôi. Nó trông và cảm thấy tuyệt vời.

Bước 6: Hoàn thiện bản in 3D

Bao vây bao gồm 3 phần, và tôi đã mất hàng giờ đồng hồ để in nó, nhưng kết quả thật tuyệt vời!

Sau khi in xong, tôi dùng giấy cát mịn chà nhám các bộ phận. Sau đó đánh bóng chúng bằng vecni gỗ. Tôi đợi khoảng một ngày cho lớp sơn bóng khô trước khi tiến hành dự án.

Kết quả cuối cùng là ấn tượng.

Vì tôi là người mới in 3d nên kỹ thuật đánh bóng bản in 3d của tôi có thể không lý tưởng, nhưng kết quả cuối cùng thực sự tuyệt vời!

Bước 7: Kết nối mọi thứ lại với nhau

Sau khi lớp sơn bóng gỗ khô, tôi gắn màn hình vào miếng trước bằng một số băng dính và hàn dây vào bảng mini Wemos D1. Sau đó tôi kết nối dây với màn hình. Sau khi kiểm tra lại mạch để chắc chắn rằng mọi thứ hoạt động như mong đợi, đã đến lúc bạn tiến hành dán bo mạch mini Wemos D1 vào đúng vị trí.

Thật không may, thiết kế không hoàn hảo và các bộ phận không vừa với vỏ máy do lỗi vài mm, vì vậy tôi đã phải thực hiện một số sửa đổi đối với thiết kế một cách khó khăn. Các tệp 3D mà tôi đã tải lên là những tệp chính xác, sau khi sửa đổi được chuyển sang thiết kế 3D.

Sau đó, tôi khởi động dự án và căn giữa màn hình trước khi gắn nó vĩnh viễn bằng keo nóng. Sau đó, đã đến lúc dán một mảnh vải nhỏ lên mảnh vải phía trước để tạo thêm màu sắc và độ tương phản cho vỏ máy. Bước cuối cùng là dán tất cả các bộ phận lại với nhau! Dự án của chúng tôi đã sẵn sàng! Thật ấn tượng phải không? Tôi thực sự thích hình dạng và cảm giác của bao vây. Nó làm cho một Trạm thời tiết bình thường trông độc đáo. Bây giờ chúng ta hãy xem khía cạnh phần mềm của dự án.

Bước 8: Mã của dự án

Dự án được dự báo thời tiết từ trang web openweathermap.org. Để phân tích cú pháp dữ liệu thời tiết, chúng ta cần thư viện Arduino JSON tuyệt vời. Chúng tôi cũng cần hai thư viện để hiển thị.

Các thư viện cần có như sau:

1. Adafruit GFX:
2. Adafruit ST7735:
3. Arduino JSON:

Bây giờ chúng ta hãy xem mã. Đầu tiên, chúng ta phải đặt SSID và mật khẩu của mạng WiFi của mình. Tiếp theo, chúng ta phải nhập APIKEY miễn phí từ trang web operweathermap.org. Để tạo khóa API của riêng bạn, bạn phải đăng ký trên trang web. Nhận dữ liệu thời tiết hiện tại và dự báo là miễn phí nhưng trang web cung cấp nhiều tùy chọn hơn nếu bạn sẵn sàng trả một số tiền. Tiếp theo, chúng tôi phải tìm id của vị trí của chúng tôi. Tìm vị trí của bạn và sao chép ID có thể tìm thấy trong URL của vị trí của bạn. Sau đó, nhập id thành phố của bạn vào biến CityID. Bước cuối cùng là nhập múi giờ của bạn để dự án hiển thị thời gian chính xác. Bây giờ chúng tôi đã sẵn sàng để tiếp tục.

Lúc đầu, chúng tôi kết nối với Mạng WiFi. Sau đó, chúng tôi yêu cầu dữ liệu thời tiết từ máy chủ. Tôi chỉ yêu cầu một kết quả, dự báo thời tiết trong 3 giờ tới. Bạn có thể dễ dàng sửa đổi mã để nhận được nhiều kết quả dự báo hơn nếu muốn. Chúng tôi nhận được câu trả lời với dữ liệu thời tiết ở định dạng JSON. Trước khi gửi dữ liệu đến thư viện JSON, tôi xóa thủ công một số ký tự gây ra sự cố cho tôi. Sau đó, thư viện JSON tiếp quản và chúng ta có thể dễ dàng lưu dữ liệu mà chúng ta cần trong các biến. Chúng ta phải xem cấu trúc của dữ liệu JSON mà trang web openweathermap trả lời để xem cách lấy dữ liệu mà chúng ta quan tâm. Sau khi chúng ta đã lưu dữ liệu trong các biến, tất cả những gì chúng ta phải làm là hiển thị chúng trên màn hình và đợi trong 30 phút trước khi yêu cầu dữ liệu mới từ máy chủ. Chúng tôi hiển thị thời gian dự đoán thời tiết, nhiệt độ và biểu tượng thời tiết. Các biểu tượng thời tiết bao gồm một số đồ họa bitmap và một số hình dạng đơn giản. Tôi cũng đã chuẩn bị một phiên bản mã hiển thị nhiệt độ theo độ F.

Bạn có thể tìm thấy mã của dự án được đính kèm trong Tài liệu hướng dẫn này. Tôi đặt hàng để tải phiên bản mới nhất của mã (phiên bản 2020), bạn có thể kiểm tra trang web của dự án tại đây:

hoặc kho github của dự án:

Bước 9: Kết quả cuối cùng

Như bạn có thể thấy, với công nghệ hiện có, chúng tôi có thể xây dựng các dự án ấn tượng một cách dễ dàng với chi phí cực thấp! Dự án này là một minh chứng rõ ràng cho điều này, nó chỉ tốn chưa đến 15 $! Tất nhiên, chúng tôi có thể thêm nhiều thứ vào dự án này để cải thiện nó. Chúng ta có thể thêm loa và biến nó thành máy nghe nhạc MP3, chúng ta có thể thêm bộ thu radio FM và biến nó thành một đài phát thanh cổ điển và nhiều thứ khác nữa. Tôi rất muốn nghe ý kiến của bạn về dự án này. Bạn có bất kỳ ý tưởng nào về cách cải thiện dự án này? Xin vui lòng gửi suy nghĩ và ý tưởng của bạn dưới đây. Cảm ơn!

Giải nhất cuộc thi Nhà xây dựng IoT

Giải Ba cuộc thi Thiết kế ngay: 3D Design 2016