นาฬิกาปลุกแบบซิงโครไนซ์ NTP: 8 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

สวัสดี.

นี่เป็นการสอนครั้งแรกของฉันและภาษาอังกฤษไม่ใช่ภาษาแม่ของฉัน ดังนั้นโปรดอดใจรอ

ฉันต้องการสร้างนาฬิกาปลุก NTP ด้วย RTC ที่จะซิงโครไนซ์จากอินเทอร์เน็ต

ฉันพบนาฬิกาที่สวยมากโดย ZaNgAbY และผู้ชายคนนี้ (ขอบคุณ)

นาฬิกาเป็นนาฬิกาดอทเมทริกซ์ RTC แบบนำโดยอิงตาม ESP8266 ที่มีชื่อเสียงซึ่งซิงโครไนซ์กับเซิร์ฟเวอร์ NTP

แม้ว่านาฬิกาจะดีมาก แต่ก็ขาดฟังก์ชันบางอย่างที่ฉันชอบ ดังนั้นฉันจึงเพิ่มบางอย่างเข้าไป

1. ฟังก์ชั่นปลุกพร้อมจอแสดงผลแยกต่างหาก

2. ความสว่างอัตโนมัติ

3. ปุ่มรีเซ็ตภายนอกหากนาฬิกาเป็นกองและจำเป็นต้องรีเซ็ต

4. เปลี่ยนเดือนเป็นตัวเลข ไม่ใช่คำ (ชอบแบบนั้นแหละ)

5. เมื่อเริ่มต้นหากการเชื่อมต่อ WiFi ล้มเหลวและเวลา RTC ถูกต้อง เวลา RTC จะปรากฏขึ้น

6. ไฟ LED สีฟ้าจะสว่างขึ้นหากมีการเชื่อมต่อ WiFi

7. WiFi ssid และรหัสผ่านไม่ใช่ฮาร์ดโค้ด คุณสามารถเปลี่ยนผ่านหน้าเว็บได้

8. หากหลังจาก 24 ชั่วโมงไม่สามารถอัปเดตจากเซิร์ฟเวอร์ NTP ได้ ESP8266 จะพยายามเชื่อมต่อกับ WiFi อีกครั้ง

9. สวิตช์หยุดปลุกเป็นปุ่มสัมผัส

ขั้นตอนที่ 1: ขั้นตอนที่ 1: ชิ้นส่วนและเครื่องมือ

อะไหล่:

4 + 2 x 8x8 MAX7219 LED Matrix (แบบนี้)

1 x RTC DS3231 (แบบนี้)

1 x บอร์ด ESP12 (แบบนี้)

1 x ปุ่มสัมผัสเดียว (แบบนี้)

1 x โมดูล LDR (แบบนี้)

โมดูล 1 x I2C PCF8574 (ฉันใช้โมดูล I2C ถึง LCD แบบนี้)

1 x Sparkfun Serial led display (ฉันใช้สีเหลือง แต่สีน้ำเงินก็ดี)

ต้นแบบ PCB 65.5mm x 210mm (ฉันทำจากสองส่วน)

1 x นาฬิกาปลุกชิปมากเพื่อลบเสียงกริ่ง (เช่นนี้)

1 x ลูกแก้ว pip 80 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 74 มม. ภายใน 213 มม. ยาว

1 x 5.5 มม. X 2.1 มม. แหล่งจ่ายไฟ DC แผงแจ็คโลหะ

4 x ปุ่มกด

1 x สวิตช์เปิด/ปิด

1 x ไฟ LED สีน้ำเงินและตัวต้านทาน 1k

ตัวเก็บประจุ 1 x 470uF 16v

1 x ฟิล์มติดกระจกครับ

แหล่งจ่ายไฟ 1 x 5v 1A

สายไฟ

เครื่องมือ:

หัวแร้ง

และเครื่องมือทั่วไป

ขั้นตอนที่ 2: ขั้นตอนที่ 2: การเตรียมจอแสดงผล

ฉันได้บล็อกละ 4 บล็อกสองหน่วยดังนั้นฉันจึงตัดหนึ่งถึงครึ่งและได้จอแสดงผล 6 บล็อก หากคุณต้องการคุณสามารถซื้อ 6 บล็อกเดี่ยวและต่อเข้าด้วยกัน (โปรดทราบว่า Dout ของบล็อกหนึ่งเชื่อมต่อกับ Din ของถัดไป).

หลังจากคุณมีจอแสดงผล 6 บล็อก ประกอบบน PCB ต้นแบบ ฉันใช้สกรู สเปเซอร์ และสลักเกลียว หากคุณต้องการวิธีแก้ปัญหาอย่างรวดเร็ว คุณสามารถใช้เทปสองหน้าได้

ต่อไปเราต้องประกอบการแสดงสัญญาณเตือนภายใต้จอแสดงผลดอทเมทริกซ์หลัก ดูภาพ

ที่ด้านซ้ายของจอแสดงผลการเตือน ฉันบัดกรีไฟ LED สีฟ้าของ WiFi

ขั้นตอนที่ 3: การเปลี่ยนโมดูล ESP8266 เพื่อใช้เสาอากาศภายนอก

ฉันมีปัญหาในการเชื่อมต่อ WiFi ที่ดีในห้องที่ใช้นาฬิกา ดังนั้นฉันจึงเปลี่ยนโมดูล ESP8266 เพื่อใช้เสาอากาศภายนอก

หากคุณไม่มีปัญหากับการเชื่อมต่อ WiFi คุณสามารถใช้เสาอากาศเดิมได้

ขั้นตอนที่ 4: การประกอบสิ่งอื่น ๆ

ที่ด้านหลังของ PCB ต้นแบบ เราจะประกอบโมดูล ESP8266, RTC และ PCF8574

ฉันบัดกรีซ็อกเก็ตเพื่อให้สามารถเสียบและถอดปลั๊กโมดูลได้

นอกจากนี้ คุณต้องประกอบโมดูล LDR เพื่อให้เซ็นเซอร์ตรวจจับแสงโดยรอบได้

เพิ่มสวิตช์สัมผัสครั้งสุดท้ายในที่ที่สะดวก เพื่อให้คุณสามารถเข้าถึงได้ง่ายเพื่อหยุดการเตือน

ขั้นตอนที่ 5: เชื่อมต่อทุกสิ่งเข้าด้วยกัน

โปรดดูแผนผัง มันไม่ซับซ้อน เพียงเชื่อมต่อสายจากโมดูลหนึ่งไปยังอีกโมดูลหนึ่ง

หากคุณมีปัญหาในการอ่านแผนผังนี่คือคำอธิบายข้อความ:

====================

MAX7219 ถึง ESP8266====================

VCC - 5V (หมายเหตุ 1)

GND - GND

CS - D8

DIN - D7

CLK - D5

===================

DS3231 ถึง ESP8266

===================

GND - GND

VCC - 3.3V

SDA - D1

SCL - D2

==========================================

Sparkfun serial 7 segment แสดงเป็น ESP8266

==========================================

VCC - 5V (หมายเหตุ 1)

GND - GND

RX - D4

==========================================

โมดูลเซ็นเซอร์วัดแสง LDR เป็น ESP8266

==========================================

VCC - 3.3V

GND - GND

ออก - A0

===========================================

WiFi นำแคโทด - D3 แอโนดถึง 3.3V พร้อมตัวต้านทาน 1k

(ฉันใช้ตัวต้านทาน 1k เพราะฉันต้องการให้ led หรี่ลง)

===========================================

============================================

อีเบย์ PCF8574T I/O Fr I2C อินเทอร์เฟซพอร์ตสนับสนุน Arduino ======================================== =====

P0 - ปุ่มชั่วโมงขึ้น

P1 - ปุ่ม dn ชั่วโมง

P2 - ปุ่มขึ้นนาที

P3 - ออด (ฉันใช้ออดอิเล็กทรอนิกส์จากนาฬิกาปลุกแบบชิปราคา ~ $1)

P4 - ปุ่ม dn นาที

P5 - ปุ่มเปิด/ปิดนาฬิกาปลุก

P6 - เพิ่ม 1 ชั่วโมงสำหรับฤดูร้อน (สำหรับอิสราเอลเท่านั้น) (หมายเหตุ 2)

P7 - ปุ่มสัมผัสหยุดปลุก

SDA เป็น SDA ของ RTC

SCL เป็น SCL ของ RTC

GND เป็น GND

VCC เป็น 3.3V

ปุ่มทั้งหมดเชื่อมต่อด้านหนึ่งกับพอร์ตและอีกด้านหนึ่งกับ GND

หมายเหตุ 1 - ทั้ง 6 บล็อกของเมทริกซ์นำและจอแสดงผลการเตือนเชื่อมต่อกับ5V

หมายเหตุ 2 - จำเป็นต้องใช้สวิตช์ที่เชื่อมต่อกับ P6 ของ PCF8574 ในประเทศของฉันเท่านั้น เนื่องจากเวลาในฤดูร้อนไม่ใช่วันเดียวกันเสมอไปเหมือนที่อื่นๆ ในโลก ดังนั้นฉันสามารถเพิ่มชั่วโมงได้หากต้องการ

พลังงานของนาฬิกาสามารถจ่ายได้สองวิธี:

1. เชื่อมต่อสาย USB เข้ากับโมดูล ESP12e และรับ 5V สำหรับจอแสดงผลจากพิน VV ของโมดูล

2. อินพุต 5V ผ่านตัวเชื่อมต่อเฉพาะ (เช่นที่อธิบายไว้ในแผนผัง) เชื่อมต่อ 5V กับโมดูลดอทเมทริกซ์และจอแสดงผลสัญญาณเตือน และพิน Vin บนโมดูล ESP12e

หากคุณใช้ตัวเลือก 2 คุณต้องเชื่อมต่อตัวเก็บประจุ 470uF 16V ระหว่าง 5V และ GND

ฉันยังเชื่อมต่อการรีเซ็ตกับปุ่มกดที่ฉันสามารถเข้าถึงได้จากนอกนาฬิกาด้วยหมุด

สังเกตแรงดันไฟฟ้าของแต่ละโมดูล !!

ขั้นตอนที่ 6: ซอฟต์แวร์

แนบเป็นภาพร่าง Arduino ฉันใส่ความคิดเห็นมากมายดังนั้นฉันเชื่อว่ามันจะชัดเจน

คุณจะต้องรวมไลบรารี WiFiManager จากการได้ยิน และไลบรารี ESP8266WiFi จาก hear

หากคุณไม่ทราบวิธีตั้งโปรแกรม ESP12e ด้วย Arduino IDE โปรด google สำหรับมัน

ขั้นตอนที่ 7: กล่อง

ฉันทำกล่องจากท่อ Plexiglas ยาว 210 มม. ที่ติดฟิล์มสีหน้าต่างไว้ข้างใน (ใช้ในรถยนต์)

ฝาปิดทั้งสองด้านที่ฉันทำมาจาก Delrin ซึ่งฉันกลึงด้วยเครื่องกัด CNC (บางทีก็สามารถทำได้ด้วยเครื่องพิมพ์ 3D)

ฉันมีเฉพาะไฟล์ DXF สำหรับหน้าปกที่ใช้สำหรับการเขียนโปรแกรม CNC

หากมีคนต้องการไฟล์ DXF โปรดส่งข้อความถึงฉัน

แน่นอน คุณสามารถสร้างกล่องที่สวยงามสำหรับนาฬิกาได้

ขั้นตอนที่ 8: นาฬิกาสำเร็จรูป

ดูนาฬิกาที่เสร็จแล้วได้ที่นี่

ขอขอบคุณ.