Ceas LED cu 7 segmente WiFi: 3 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Proiect: Ceas LED cu 7 segmente WiFi

Data: noiembrie - decembrie 2019

Ceasul cu 7 segmente utilizează o sursă comună de anod 5V prin intermediul controlului Shift Register bazat pe rezistențe de 22 ohm. Motivul principal pentru construirea acestui ceas a fost în primul rând reutilizarea a două ceasuri de noptieră, fiecare cu afișaje de segment 4 X 7, iar al doilea motiv includerea unei plăci Wemos R1 D2 care se conectează la o aplicație Android personalizată. Aplicația Android utilizează comunicații WiFi pentru a trimite și primi comenzi către și de la ceas. Aplicația Android poate „SETA” ora și data ceasului și „OBȚINE” ora curentă, data, temperatura, presiunea și umiditatea.

În plus, și ajutorul lui David de la Nixie Google Group, care mi-a oferit cu amabilitate o schemă a unui registru de schimbare adecvat 74HC595 SPI 16 și a unui circuit bazat pe un registru transceiver tri-stare 74HC245 Octal pentru a susține LED-urile segmentului 8 X 7 folosind multiplexul metoda de afișare. O placă PCB simplă a fost construită folosind două chips-uri IC cu 20 de pini 74HC595 situate pe suporturi cu 20 de pini și două chips-uri IC cu 16 pini 74HC595 situate pe suporturi cu 16 pini. Ieșirea unei părți a circuitului a fost utilizată pentru a susține anodii fiecărui LED de 8 x 7 segmente, iar cealaltă parte a circuitului a fost utilizată pentru a susține cele 7 segmente, prin rezistențe de 22 ohm în serie, plus punctul zecimal.

Provizii

Lista de echipamente

1. Card WEMOS R1 D2 Arduino cu modul WiFi ESP8266 la bord

2. Rezistor de detectare a luminii plus rezistor de 22ohm

3. Comutator cu doi poli, fire colorate, prize femele PCB, termocontractibil, placă PCB, suporturi din plastic de 3 mm

4. Rezistor LED plus 330ohm

5. Senzor de temperatură BME280

6. Player MP3-TF-16P plus rezistor de 22ohm

7. Difuzor de 4 Ohm 5W

8. Ecran LCD de 16 X 2 linii folosind comunicații IC2 (opțional, utilizat în principal pentru testare)

9. Ceas RTC DS3231

10. 2 X DC Down Down 12V - 5V

11. Cip IC 2 X 74HC245 plus 20 de suporturi pentru cipuri

12. 2 X 74FC595 Cip IC plus 16 cip suport

13. Rezistor 8 X 22ohm

Pasul 1: CONSTRUCȚIE

Sunt atașate diagrame Fritzing ale construcției ceasului care arată cardul WEMOS, afișajul LCD, playerul MP3, senzorul BME280, două surse de curent continuu DC, un ceas RTC DS3231 și, în cele din urmă, rezistența de detectare a luminii. A doua diagramă Fritzing arată circuitul bazat pe registrul Shift și Octal și conexiunile sale cu WEMOS. Trei atașamente acoperă jetoanele cu 7 segmente LED, 74HC245 și 74HC595 IC.

Carcasa ceasului a fost construită din mahon cu 8 cutii simple construite pentru a înconjura fiecare dintre cele 7 segmente LED-uri. Fiecare cutie este conectată la următoarea folosind un tub de oțel de 15 mm care trece prin fiecare cutie și printr-o cutie de mahon gol care conectează tubul de oțel orizontal la un tub de oțel vertical care susține afișajul ceasului. Tubul de oțel este fixat pe cutia goală de sub care conține echipamentul de susținere a ceasului. Firele care conectează fiecare LED sunt alimentate de fiecare cutie și prin tubul de oțel până la sistemul de ceas de mai jos, un set de fire de control de opt segmente alimentate într-o direcție și al doilea set de opt fire, controlul anodului, sunt alimentate în direcția opusă.

Diferitele fotografii arată aspectul componentelor de bază pe placa de bază a ceasului. Utilizarea unei plăci de distribuție atât pentru comunicațiile I2C, cât și pentru puterea de 5V are avantajul că necesită doar doi pini pe placa WeMOS și permite utilizarea a două surse DC-DC de 12V la 5V. Prima sursă de alimentare pentru placă, LCD, RTC, MP3 player etc., a doua dedicată alimentării afișajului ceasului și a circuitului driverului de afișare.

Pasul 2: SOFTWARE

Fișierele atașate includ fișierul sursă ICO Arduino și aplicația Android. Primul fișier ICO conține cod care permite WEMOS să controleze BME280, RTC Clock și ecranul LCD. Acest proiect mi-a oferit oportunitatea de a construi pe un proiect original Wifi Robot. Software-ul WEMOS D1 R2 Arduino s-a bazat pe un ceas anterior în care s-a adăugat un pachet de comunicații Wifi folosind comenzi simple de gazdă „GET” și „SET” pentru a obține în primul rând valorile curente ale ceasului și, în al doilea rând, pentru a seta data și ora curente, așa cum este afișat pe aplicație, este utilizat pentru a actualiza de la distanță ceasul. Al doilea fișier ICO, „WifiAccesPoint” este o rutină de testare simplă pentru a stabili dacă șirurile corecte de trimitere și returnare funcționează corect.

NOTĂ: În prezent nu pot încărca următorul fișier „app-release.apk”. Aștept echipa de asistență pentru a remedia această problemă

Trebuie remarcat faptul că versiunea 1.8.10 Arduino IDE a fost utilizată și placa selectată a fost „LOLIN (WEMOS) D1 R2 & Mini”. Au fost descărcate următoarele biblioteci speciale: Wire.h, LiquidCrystal_I2C.h, SoftwareSerial.h, DFRobotDFPlayerMini.h, SparkFunBME280.h, RTClib.h, ESP8266WiFi. H, WiFiClient.h și ESP8266WebSErver.h Punctul de acces Wifi creat de Cipul WEMOS ESP8266 se numește "WifiClock" și are o parolă de "parolă". Este posibil să actualizați ceasul nu utilizând aplicația Android personalizată, ci folosind un vizualizator de pagini web standard, cu punctul de acces „Wificlock” selectat și introducând comanda https după cum urmează:

Pentru comanda SET:

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

În cazul în care ora și data sunt introduse folosind formatul standard și „VV” este volumul sonor 0-30, primul „Y” de lângă PARA4 este „Y” sau „N” pentru a selecta opțiunea de sunet care trebuie redată și a doua „Y” 'lângă PARA5 este „Y” sau „N” pentru a selecta opțiunea Night Save care închide afișajul în timpul orelor de întuneric.

Pentru comanda GET:

„https://192.168.4.1/GET”

Aceasta returnează un șir de date de pe ceas în următorul format:

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

Unde „HHH, HH” este citirea umidității, „PPP, PP” este citirea presiunii, „CC, CC” este temperatura în grade Celsius, „FF, FF” este temperatura în Fahrenheit, „VV” este volumul clopotului, „Y” este obligatoriu, iar al doilea „Y” este necesar pentru economisirea nopții.

Trebuie remarcat faptul că serviciile de localizare ale tabletelor trebuie activate, altfel butonul de scanare WiFi nu va returna nici o rețea disponibilă, inclusiv, desigur, rețeaua WiFiClock

Pasul 3: PREZENTARE GENERALĂ A PROIECTULUI

Acesta a fost un proiect foarte interesant, deoarece a reunit două elemente noi, și anume utilizarea Wifi ca metodă de actualizare a ceasului, mai degrabă decât utilizarea unei tastaturi. În al doilea rând, utilizarea unui circuit de control pe registre Shift și Octal pentru afișajele pe 7 segmente. Mi se pare o mare satisfacție să pot reutiliza echipamente vechi redundante și să le readuc la viață. Dezvoltarea unei aplicații bazate pe Android permite vizionarea ceasului de la distanță, deși o limită de 20 de metri, este tot ce poate fi așteptat de la cipul WeMOS ESP8266 și puterea sa limitată. O alternativă la driverul de afișaj bazat pe schimbare pe care l-am folosit este unul care utilizează cipul driverului de afișaj IC MAX7219, care este conceput pentru a furniza alimentarea de 5V la afișajele pe 7 segmente.

Componentele următorului meu proiect au sosit, acestea includ tuburi vechi noi IN-4 stoc Nixie ruse și tuburi neon INS-1. Intenționez să revin la gama MAXIM de cipuri de driver IC și să strâng patru dintre aceste cipuri pentru a conduce afișajele IN-4 și Neon.