นาฬิกากราฟแท่ง IOT (ESP8266 + เคสที่พิมพ์ 3 มิติ): 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

สวัสดี, ในคำแนะนำนี้ ฉันจะอธิบายวิธีสร้างนาฬิกากราฟแท่ง LED IOT 256

นาฬิกาเรือนนี้ทำไม่ยาก ไม่แพงมาก แต่ต้องอดทนในการบอกเวลานะครับ ^^ แต่ทำออกมาได้น่าพอใจและเต็มไปด้วยการสอน

ในการทำนาฬิกานี้ ขั้นตอนหลักจะเป็น:

• ทำกล่องคลิปออน
• ค้นหาเวลาที่แน่นอนด้วยโปรโตคอล WiFi และ NTP
• ตั้งโปรแกรมแม่มดเมทริกซ์ LED 8x32 แทน 256 LED

เสบียง

• Led Matrix WS2812B 8x32 11€ บน Aliexpress

  เมทริกซ์ LED 8x32 WS2812B เรียกอีกอย่างว่า NeoMatrix โดย บริษัท Adafruit

• บอร์ด Nodemcu ESP8266 3 ถึง 4 ยูโรใน Aliexpress (Nodemcu ดีกว่า Wemos)
• ฟิลาเมนต์เครื่องพิมพ์ 3 มิติบางส่วน (≈ 120 กรัม)
• สกรูหรือตะปู 2 ตัว
• สาย USB (USB Type A ถึง Micro USB Type B)
• อะแดปเตอร์ติดผนัง USB

เครื่องมือที่จำเป็น

• เครื่องพิมพ์ 3 มิติ ของฉันคือ Creality CR-10
• คีม
• หัวแร้ง

เครื่องมือเสริม

• กาวร้อน
• เครื่องทดสอบแรงดันไฟฟ้า USB DC (ค่อนข้างมีประโยชน์ในหลายโครงการ)

ขั้นตอนที่ 1: วิธีการบอกเวลา ?

ภาพที่ 1 และไฟล์ "Explanation_Clock.pdf" จะอธิบายวิธีการอ่านนาฬิกานี้ โดยพื้นฐานแล้ว คุณต้องนับจุดในแต่ละคอลัมน์ RGB (สีแดง = ชั่วโมง / สีเขียว = นาที / สีน้ำเงิน = วินาที)

ตัวอย่างเช่น นาฬิกาแสดงเวลา 17h50m44s บนภาพที่ 2

ขั้นตอนที่ 2: การออกแบบกล่องใส่คลิปที่พิมพ์ 3 มิติโดยใช้ Fusion 360

ฉันต้องการให้กล่องนี้เป็นกล่องแบบหนีบได้ทั้งหมด ดังนั้นฉันจึงออกแบบให้ไม่ต้องใช้กาว

Clip-on ได้แรงบันดาลใจจากสองบทช่วยสอนนี้ (คลิปข้าง) (คลิปกลาง)

ขนาดเมทริกซ์:

สูง 300 มม. x ยาว 80 มม. x กว้าง 2 มม

ขนาดกล่อง:

สูง 323 มม. x ยาว 85 มม. x กว้าง 9.2 มม

พิมพ์ตัวเลขสำคัญ:

• เส้นใย 180 กรัม
• 16.30 น. (เวลาพิมพ์)

ด้านล่างมี 4 ไฟล์:

• Box_Bottom_ws (พร้อมรองรับ)
• Box_Top_ws (พร้อมรองรับ)
• Cover_Bottom_Matrix
• หน้าปก_เมทริกซ์

คุณจะต้องใช้ 4 ชิ้นนี้เพื่อสร้างเคสให้สมบูรณ์

ไฟล์ยังมีอยู่ใน Thingiverse นี่คือลิงค์:

ขั้นตอนที่ 3: ประกอบเคสพิมพ์ 3 มิติ + ESP8266

หลังจากพิมพ์ทั้ง 4 ชิ้นแล้ว ให้ทำตามขั้นตอนเหล่านี้:

1. ปลดสายไฟทั้งหมดจาก Matrix ยกเว้น 5V, GND และ DIN
2. บัดกรีสายไฟที่เหลืออีก 3 เส้นเข้ากับบอร์ด ESP8266 (ดูแผนผัง)
3. ประกอบ "Box_Bottom_ws" และ "Box_Top_ws"
4. เสียบสาย USB ผ่าน "Box_Bottom_ws"
5. แก้ไข ESP8266 ด้วยเทปสองหน้าหรือกาวร้อน
6. เสียบสาย USB เข้ากับ ESP8266
7. เลื่อนเมทริกซ์ LED ผ่าน "Cover_Bottom_Matrix"
8. คลิป "Cover_Bottom_Matrix" บน "Box_Bottom_ws"
9. ทำซ้ำขั้นตอนที่ 7 และ 8 ด้วย "Cover_Top_Matrix"
10. เริ่มเขียนโปรแกรม

ขั้นตอนที่ 4: การเขียนโปรแกรมโดยใช้ Arduino IDE

โปรแกรมนี้มีหน้าที่หลักสามประการ:

• WiFi
• NTP (Network Time Protocol) (วิกิพีเดีย)
• เมทริกซ์ที่สร้างด้วย 256 WS2812B LED (ดูวิธีการทำงาน)

ข้อกำหนดเบื้องต้น:

สำหรับผู้จัดการคณะกรรมการ:

เพิ่มบอร์ด ESP8266 บน Arduino IDE (วิธีใหม่)

สำหรับห้องสมุด:

ในการขับเคลื่อนเมทริกซ์ให้ใช้:

• "ห้องสมุด Adafruit GFX" สร้างโดย Adafuit
• "Adafuit NeoMatrix" ผลิตโดย Adafruit
• "Adafuit NeoPixel" สร้างสรรค์โดย Adafruit

ในการเชื่อมต่อกับ Wifi ให้ใช้:

• Build-In "WiFi" ที่สร้างโดย Arduino
• Build-In "ESP8266WiFi" พร้อมใช้งานโดยการเพิ่มบอร์ด

ดาวน์โหลดรหัส เปลี่ยน WiFi ssid และรหัสผ่าน (บรรทัดที่ 54 และ 55) และอัปโหลดบนบอร์ด ESP8266 ของคุณ

ไม่จำเป็น:

• เปลี่ยนสี (บรรทัด 52) (คุณสามารถใช้เครื่องมือนี้: รหัสสีเป็น RGB)
• เปลี่ยนเขตเวลา (สาย 59)
• เปลี่ยนความสว่างของ LED ทุกดวง (สาย 92)
• เปลี่ยนวิธีการแสดงที่สอง (บรรทัด 101 ถึง 104) (ฉันให้คุณลอง)
• โค้ดวิธีแสดงของคุณเอง ^^

/!\ เมทริกซ์ใช้พลังงานจากบอร์ดอินเทอร์เฟซ USB ดังนั้นการใช้พลังงานต้องจำกัดที่ 500mA (แหล่งที่มา) หากต้องการอยู่ต่ำกว่า 500mA ให้รักษาตัวแปรความส่องสว่างระหว่าง 0 ถึง 10 (ตรวจสอบกับเครื่องทดสอบ USB ของคุณหากมี)

หากคุณต้องการรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับ:

• วิธีการทำงานของ NTP ดูจากวิดีโอนี้ที่สร้างโดย Andreas Spiess
• วิธีการทำงานของ NeoMatrix ดูวิดีโอนี้อีกครั้งโดย Andreas Spiess
• วิธีการทำงานของ Adafuit Library ดูบทช่วยสอนนี้

ขั้นตอนที่ 5: แขวนไว้ ดูและเริ่มนับ - อดทน

ฉันพอใจกับผลลัพธ์ที่ได้ กล่องคลิปออนนั้นเจ๋งและประกอบง่าย และนาฬิกาก็ใช้งานได้อย่างมีเสน่ห์

ฉันยอมรับว่าไม่ใช่วิธีที่เร็วที่สุดในการบอกเวลา แต่เป็นวิธีที่ตลกดี

ขอให้เป็นวันที่ดี !