โครงการนาฬิกาคำ IEEE: 12 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:02

นี่เป็นโครงการสำหรับ IEEE club ของ UNO ซึ่งเป็นวิธีพิเศษในการแสดงเวลา Word Clock สะกดเวลาและด้วยแถบ RGB คุณสามารถมีนาฬิกาในสีใดก็ได้ที่คุณเลือก การใช้ความสามารถ WiFi ของ ESP32 นาฬิกาจะเชื่อมต่อกับเครือข่าย WiFi ที่ระบุและดึงเวลาปัจจุบันจากอินเทอร์เน็ต หากคุณไม่มีเครือข่าย WiFi ให้เชื่อมต่อ ไม่ต้องกังวล คุณสามารถแก้ไขโค้ดเพื่อให้ทำงานบนนาฬิกาภายใน ESP32 ได้อย่างง่ายดาย แต่จะทำให้ Word Clock ไม่ตรงต่อเวลา

โครงการและรหัสแรงบันดาลใจจาก:

www.instructables.com/id/THE-WORD-CLOCK/

randomnerdtutorials.com/esp32-ntp-client-d…

เสบียง

-ESP32 ไมโครคอนโทรลเลอร์

-WS2812b RGB แอดเดรสแอดเดรส LED Strip (60 led ต่อเมตร)

เพียงพอสำหรับ 8 แถบ 13 LEDs, ~2 เมตร

-แผงด้านหน้า

• แผงด้านหน้านี้สามารถตัดด้วยเลเซอร์จากวัสดุทึบแสงใดก็ได้
• ในคำแนะนำนี้ แผงด้านหน้าถูกตัดด้วยเลเซอร์จากแผ่นไม้ขนาด 1/8 นิ้วที่มีขนาด 9x7

-ละลายวัสดุ

เป็นอะไรก็ได้ตั้งแต่ผ้ากระจายไปจนถึงกระดาษเครื่องพิมพ์

-เทป

-5V วอลโวต

- สาย USB เป็น micro-USB

- คอมพิวเตอร์พร้อมอินเทอร์เน็ต

-Arduino IDE

-ให้รหัส

-Wifi เครือข่าย

ขั้นตอนที่ 1: ตัดแถบ LED ให้ยาว

แถบ LED ที่กำหนดแอดเดรสได้แบบแยกส่วนเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของโครงการนี้ หากคุณไม่ได้รับแถบ LED ที่ถูกต้อง รหัสอาจไม่ทำงาน ระยะห่างของไฟ LED บนแถบเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าคุณมีแถบที่มีไฟ LED 60 ดวงต่อเมตร สำหรับโครงการนี้ แถบ LED ยาวประมาณ 2 เมตรก็เพียงพอแล้ว

สำหรับโปรเจ็กต์ คุณจะต้องตัดแถบ LED แบบเต็มเป็นแถบเล็กๆ เพื่อให้พอดีกับบอร์ด คุณจะต้องใช้แถบ 8 แถบที่มีความยาว 13 LED เริ่มจากจุดเริ่มต้นของแถบ (สิ้นสุดด้วยขั้วต่อตัวเมีย) นับ 13 ไฟ LED แล้วตัดแถบเพื่อให้คุณมีแถบขนาดเล็กกว่าพร้อมไฟ LED 13 ดวง ทำซ้ำจนกว่าคุณจะมีแถบเต็ม 8 แถบ ซึ่งจะมีแถบ LED ยาว 1 เมตร 2 แถบ คุณจะได้รับ 4 แถบขนาดที่เหมาะสมจากแถบ LED แต่ละแถบ เก็บไฟ LED พิเศษไว้สำหรับชิ้นส่วนอะไหล่หรือโครงการอื่นๆ

ขั้นตอนที่ 2: การจัดเรียงและเดินสายไฟ LED Strip

ตอนนี้คุณมี LED ครบทั้ง 8 แถบแล้ว ถึงเวลาจัดเรียงบนเทมเพลตที่ให้มา (Front Panel.svg) เมื่อพิมพ์ไฟล์.svg ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ปรับขนาดอย่างเหมาะสมเป็น 9 นิ้ว คูณ 7 นิ้ว ให้ความสนใจกับทิศทางของสายข้อมูลอย่างระมัดระวัง หากคุณมองใกล้แถบนั้น คุณจะเห็น Din พร้อมลูกศรชี้ไปที่โมดูล LED ทิศทางของลูกศรจะถูกใช้เพื่อจัดเรียงแถบ LED อย่างเหมาะสม วางแถบ LED บนแม่แบบก่อนถอดตัวป้องกันกาวออก เริ่มจากแถวบนสุด บรรทัด "IT R IS C TEN HALF" วางแถบแรกโดยให้ลูกศร Din ชี้ไปทางขวา วางแถบ LED ถัดไปในบรรทัดถัดไปลง แต่คราวนี้ตรวจสอบให้แน่ใจว่าลูกศร Din ชี้ไปทางซ้าย วางแถบ LED ทั้งหมดต่อไปโดยสลับทิศทางที่ลูกศรหันไป บรรทัดสุดท้ายควรชี้ไปทางซ้าย

เมื่อคุณจัดแถบ LED ทั้งหมดบนแม่แบบอย่างถูกต้องแล้ว แถบต่อแถบ นำแถบป้องกันกาวออกจากด้านหลังของแถบ LED และนำไปใช้กับแม่แบบให้ตรงที่สุด หลังจากที่ติดแถบ LED ทั้งหมดบนแผ่นแม่แบบแล้ว ให้บัดกรีสายไฟอย่างระมัดระวังเพื่อเชื่อมต่อการเชื่อมต่อ +5V, GND และ Data เข้าด้วยกัน

ขั้นตอนที่ 3: การเชื่อมต่อกับ ESP32

เมื่อบัดกรีแถบทั้งหมดเข้าด้วยกัน ก็ถึงเวลาเชื่อมต่อแถบ LED กับตัวควบคุม ESP32 คุณสามารถเสียบสายไฟเข้ากับขั้วต่อตัวเมีย หรือจะค่อยๆ ดึงความร้อนที่หดตัวออกจากสายไฟและถอดบัดกรีออกจากแถบ LED เมื่อคุณบัดกรีสายไฟเหล่านี้เข้ากับ ESP32 ให้ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณมีสายเพียงพอสำหรับวางตำแหน่ง mirco-USB ไว้ที่ตำแหน่งที่คุณสามารถเสียบสาย mirco-USB ได้ บัดกรีลวดที่เชื่อมต่อกับ +5V หรือ +3.3V กับ Vin, GND ถึง GND และ Din ถึง D13

ขั้นตอนที่ 4: การติดตั้ง Arduino IDE

หากคุณไม่ได้ติดตั้ง Arduino IDE ให้ดาวน์โหลดจากลิงค์ต่อไปนี้

www.arduino.cc/en/Main/Software

เลือกเวอร์ชันที่ถูกต้องสำหรับ OS. ของคุณ

ขั้นตอนที่ 5: การตั้งค่า Arduino IDE

หลังจากเปิด Arduino IDE แล้ว ให้ไปที่ลิงก์ที่เกี่ยวข้องเพื่อติดตั้งไดรเวอร์บอร์ด ESP32

การติดตั้งบอร์ด ESP32 ใน Arduino IDE (คำแนะนำสำหรับ Windows)

การติดตั้งบอร์ด ESP32 ใน Arduino IDE (คำแนะนำสำหรับ Mac และ Linux)

ถัดไป ดาวน์โหลดไลบรารีไคลเอ็นต์ NTP จาก Taranais จากลิงก์ต่อไปนี้:

คลิกที่นี่เพื่อดาวน์โหลดไลบรารีไคลเอ็นต์ NTP

นอกจากนี้ คุณจะต้องดาวน์โหลด Adafruit Neopixel Library

github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel

แตกไฟล์.zip และคัดลอกโฟลเดอร์ภายในไปยังโฟลเดอร์ไลบรารี Arduino IDE ของคุณ

ขั้นตอนที่ 6: การเขียนโปรแกรม ESP32 สำหรับ Word Clock Project

เปิดร่าง Arduino ใหม่และดาวน์โหลดโค้ดด้านบน คัดลอกและวางโค้ดนี้ลงในสเก็ตช์ Arduino ใหม่และคอมไพล์โค้ดด้วย ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ติดตั้งไดรเวอร์ที่เหมาะสมทั้งหมดแล้ว

ขั้นตอนที่ 7: ขั้นตอนสุดท้าย…

มีการตั้งค่าบางอย่างในโค้ดที่คุณจะต้องแก้ไข

ขั้นตอนที่ 8: เชื่อมต่อกับ WiFi

ตัวแปรทั้งสองนี้ในโค้ดจะต้องเปลี่ยนเป็นชื่อและรหัสผ่านเครือข่าย wifi ของคุณ

ขั้นตอนที่ 9: การเปลี่ยนสีของ LEDs

ตัวแปรนี้ควบคุมสีของ LEDs เค้าโครงของบรรทัดนี้สามารถดูได้ดังนี้:

uint32_t color = strip. Color (เขียว, แดง, น้ำเงิน);

โดยการเปลี่ยนค่าของค่าสีแต่ละค่า (0-255) คุณสามารถเปลี่ยนสีของ LED ได้ รหัสถูกตั้งค่าไว้ล่วงหน้าสำหรับไฟ LED เป็นสีเขียวสดใส

ขั้นตอนที่ 10: การปรับเวลา

นี่คือบล็อกของรหัสที่รับผิดชอบในการปรับการเลื่อนเวลาเนื่องจากเขตเวลา มีการตั้งค่าเป็น CDT โปรดทราบว่ารหัสนี้จะไม่เปลี่ยนแปลงโดยอัตโนมัติเมื่อมีการบันทึกเวลากลางวัน คุณจะต้องเปลี่ยนค่าออฟเซ็ตเป็น -21600 เมื่อการออมแสง "ถอยกลับ"

ขั้นตอนที่ 11: การประกอบขั้นสุดท้าย

เมื่อ ESP32 กำลังเชื่อมต่อกับ WiFi และไฟ LED ของคุณสว่างขึ้น ก็ถึงเวลาประกอบโครงการ

ติดเทปวัสดุกระจายไปที่ด้านหลังของแผงด้านหน้าเพื่อให้ปิดตัวอักษรที่ตัดออกทั้งหมด จากนั้นจัดเรียงไฟ LED ด้วยตัวอักษรที่ตัดลึกหนาบาง เมื่อจัดตำแหน่งเหล่านี้แล้ว ให้ติดเทปที่ขอบของแผงด้านหลังและแผงด้านหน้า

ขั้นตอนที่ 12: บันทึกย่อสุดท้าย

โปรเจ็กต์นี้อาจใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ แต่เนื่องจากไฟ LED จำนวนมากที่จ่ายไฟอยู่ แบตเตอรี่จึงอาจไม่สามารถจ่ายกระแสไฟได้เพียงพอ

ไฟ LED บางดวงจะสว่างขึ้นแบบสุ่ม ซึ่งสามารถแก้ไขได้โดยการรีเซ็ต ESP32 โดยกดปุ่ม EN การเปลี่ยนพิน Vin เป็น 3.3V จาก 5V อาจช่วยแก้ปัญหานี้ได้