Morphing Digital Clock: 14 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

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

วิดีโอสั้นๆ เกี่ยวกับโครงการนี้ ฉันได้ใช้วิธีตั้งเขตเวลาตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา

ขอบคุณการทำงานของชุมชน Arduino และ ESP8266 นาฬิกาสุดเจ๋งนี้สร้างได้ง่ายอย่างน่าประหลาดใจ!

1. เพียงสององค์ประกอบหลัก: จอแสดงผล (ชัด) และ WiFi MicroController
2. ไม่ต้องบัดกรี
3. ไม่จำเป็นต้องมีทักษะการเขียนโปรแกรม มีโค้ดให้!

มาเริ่มกันเลย

ขั้นตอนที่ 1: รายการชิ้นส่วน

แม้ว่าฉันได้รวมลิงก์ไปยังที่ที่ฉันซื้อชิ้นส่วนแล้ว แต่ชิ้นส่วนเหล่านี้สามารถซื้อได้อย่างง่ายดายจากผู้ขายรายอื่นทั่วโลก

• P3 64x32 RGB LED Matrix $20
• NodeMCU 32MB ESP8266 โมดูลไมโครคอนโทรลเลอร์ WiFi $4.95
• สายจัมเปอร์ดูปองท์หญิง-หญิง 20 ซม. $0.85
• สาย Micro USB Data/Sync และอะแดปเตอร์ชาร์จโทรศัพท์ 5V แบบเสียบผนัง (ฉันมีเหล่านี้และไม่ต้องซื้อ)
• 5V 2A MINIMUM Power Supply (ฉันมีสิ่งนี้และไม่ต้องซื้อ) $7.95
• ขั้วต่อบาร์เรลแบบ Solderless Female เพื่อเชื่อมต่อพาวเวอร์ซัพพลายเข้ากับสายไฟของจอแสดงผล

สำคัญ:

• สาย USB บางสายได้รับการออกแบบสำหรับการจ่ายพลังงาน (การชาร์จ) เท่านั้น ซึ่งสามารถใช้จ่ายไฟให้กับนาฬิกาที่เสร็จสิ้นได้ แต่ในการอัปโหลดรหัสไปยัง ESP เราต้องใช้สาย USB สำหรับข้อมูล/ซิงค์
• P3 RGB Matrix มีไฟ LED มากกว่า 6000 ดวง สำหรับนาฬิกาเรือนนี้ เราจะไม่หมุนมันทั้งหมดพร้อมกัน ดังนั้น 2 แอมป์ก็เพียงพอแล้ว อย่างไรก็ตาม หากคุณวางแผนที่จะทำสิ่งต่างๆ มากขึ้นกับจอแสดงผลและตั้งค่า LED ทั้งหมดเป็นสีขาว แหล่งจ่ายไฟที่แนะนำคือขั้นต่ำ 8 แอมป์

ขั้นตอนที่ 2: สรุปการเดินสาย

มีสายจำนวนมาก แต่ไม่ต้องกังวล สิ่งที่เราทำคือเชื่อมต่อพินหนึ่งเข้ากับอีกพินหนึ่ง

เพียงแค่ใช้เวลาของคุณ ตรวจสอบการเชื่อมต่อแต่ละครั้งก่อนและหลังเสียบปลั๊ก

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเสียบสายไฟเข้าไปจนสุดเพื่อไม่ให้หลุดโดยไม่ได้ตั้งใจ พวกเขาจะค่อนข้างสบายเมื่อใส่เข้าไปจนสุด

ขั้นตอนที่ 3: การเดินสาย ESP

ขั้นแรก ให้วางสายจัมเปอร์บน ESP ไม่ต้องกังวลหากสีลวดของคุณแตกต่างจากของฉัน หมุดคู่ใดที่เชื่อมต่อด้วยลวดแต่ละเส้นมีความสำคัญ

อย่าเพิ่งเชื่อมต่อ ESP กับพีซีของคุณ เราจำเป็นต้องเดินสายให้เรียบร้อยก่อนที่เราจะเปิดเครื่อง

เราใช้พิน D0 ถึง D8 และ GND สองตัว

เราสามารถข้ามพิน 3V ได้เพราะ ESP จะใช้พลังงานผ่านพอร์ต USB

นอกจากนี้เรายังข้ามพินการส่งและรับเพราะเราจะสื่อสารกับ ESP ผ่าน USB หรือ WiFi

ขั้นตอนที่ 4: Matrix Wiring ตอนที่ 1

ต่อไป ใช้ปลายอีกด้านของสายจัมเปอร์ที่เราเพิ่งต่อกับ ESP แล้วเสียบเข้ากับเมทริกซ์

อีกครั้ง แผนภูมิรวมถึงสีของสายไฟที่ฉันใช้ แต่แน่นอนว่าสีของคุณอาจแตกต่างกัน

สิ่งสำคัญคือคุณต้องเชื่อมต่อหมุด ESP กับเมทริกซ์ตามที่แสดงในตาราง

เมทริกซ์ไม่สมมาตร มีซ้าย/ขวา ขึ้น/ลง โปรดสังเกตลูกศรสีขาว

ตัวเชื่อมต่อบนเมทริกซ์ของฉันไม่มีป้ายกำกับ ดังนั้นฉันจึงเพิ่มรูปภาพที่มีป้ายกำกับ เมทริกซ์ของคุณอาจแตกต่างกันเล็กน้อย แหล่งข้อมูลเหล่านี้จะกล่าวถึงบอร์ดรุ่นอื่นๆ โดยละเอียด:

• PxMatrix โดย Dominic Buchstaller
• RGB Led Matrix พร้อม ESP8266 โดย Brian Lough aka WitnessMeNow

ขั้นตอนที่ 5: Matrix Wiring ตอนที่ 2

สายจัมเปอร์ชุดที่สองเชื่อมต่อขั้วต่อด้านซ้ายกับขั้วต่อด้านขวาของเมทริกซ์

รูปที่สามแสดงด้านขวาของเมทริกซ์

ขั้นตอนที่ 6: การเดินสายไฟ

สายไฟแสดงผลได้รับการออกแบบสำหรับขั้วต่อสกรู

คุณสามารถตัดสายบัดกรีและดึงลวดออกได้ แต่ฉันเลือกที่จะงอง่ามและใช้ท่อหดด้วยความร้อนเพิ่มเติมเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีโลหะโผล่ออกมา ไม่ว่าคุณจะทำอะไร ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายไฟมีการสัมผัสที่ดี ติดแน่นและหุ้มฉนวน

เห็นได้ชัดว่าควรต่อสายสีแดงเข้ากับ (+) และสายสีดำกับ (-)

เสียบปลายอีกด้านหนึ่งเข้ากับจอแสดงผล โดยสังเกตขั้วอีกครั้ง: สีแดงไปที่ VCC และสีดำไปที่ GND

หากสายเคเบิลของคุณออกแบบมาเพื่อจ่ายไฟให้กับจอแสดงผลสองจอพร้อมกัน ไม่สำคัญว่าคุณจะเชื่อมต่อกับจอภาพใดกับจอภาพเดียว อย่างไรก็ตาม เป็นสิ่งสำคัญมากที่คุณจะต้องไม่กลับค่าสีแดง(+) และสีดำ(-)

หากคุณยังไม่ได้ทำ ตอนนี้เป็นเวลาที่ดีที่จะตรวจสอบอีกครั้งเพื่อให้แน่ใจว่าสายจัมเปอร์ทั้งหมดเชื่อมต่อกับพินที่ถูกต้อง (ก่อนที่เราจะจ่ายไฟ)

ตรวจสอบขั้วของสายไฟอีกครั้ง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีการกลับขั้วบวกและลบ

เฮ้ เสร็จสิ้นการต่อสายไฟแล้ว! แต่อย่าเพิ่งเสียบปลั๊ก

ขั้นตอนที่ 7: ติดตั้ง Arduino IDE

ในการอัปโหลดโค้ดไปยัง ESP คุณจะต้องใช้ซอฟต์แวร์ Arduino และไลบรารีสองสามตัว:

ทำตามคำแนะนำการติดตั้งบนเว็บไซต์ Arduino

Arduino ได้ทำอะไรมากมายสำหรับชุมชนผู้ผลิต ดังนั้นคุณควรมีส่วนร่วมใน Arduino แต่ก็เป็นทางเลือก

คลิก "เพียงดาวน์โหลด" เพื่อดาวน์โหลดโดยไม่ต้องมีส่วนร่วม

ขั้นตอนที่ 8: ติดตั้งไลบรารี

เมื่อติดตั้งแล้ว ให้เปิด Arduino IDE จากนั้น:

• คลิกเมนู Sketch > รวมไลบรารี > จัดการไลบรารี…

• ค้นหาและติดตั้งเวอร์ชันล่าสุดของไลบรารีต่อไปนี้:

  • ห้องสมุด AdaFruit Gfx
  • PxMatrix โดย Dominic Buchstaller
  • ArduinoJSON เวอร์ชัน 5.13.2 โดย Benoit Blanchon
  • WiFiManager โดย Tzapu
  • DoubleResetDetector โดย Stephen Denne aka Datacute

สำคัญ:โปรดสังเกตว่าในขณะที่เขียนบทความนี้ ArduinoJSON เวอร์ชัน 6.x เบต้าไม่ทำงานกับนาฬิกามอร์ฟ การทำเช่นนี้ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการคอมไพล์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณระบุเวอร์ชัน 5.13.2 เมื่อคุณติดตั้ง/อัปเดต ArduinoJSON ขอบคุณผู้ใช้ lmirel ที่สังเกตเห็นสิ่งนี้

ขั้นตอนที่ 9: ติดตั้งการสนับสนุน ESP8266

เรายังต้องการการสนับสนุน ESP8266

• ปิดจัดการไลบรารี แต่อยู่ใน Arduino IDE
• ไปที่ ไฟล์ > การตั้งค่า
• คลิกไอคอนทางด้านขวาของ URL ผู้จัดการบอร์ดเพิ่มเติม

• วาง URL นี้ในบรรทัดแยกต่างหาก (ลำดับไม่สำคัญ)

  https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

• คลิกตกลงเพื่อออกจากการตั้งค่า
• ไปที่: เครื่องมือ > บอร์ด xyz > ผู้จัดการบอร์ด…
• ค้นหา 8266
• ติดตั้ง esp8266 โดยชุมชน ESP8266

ขั้นตอนที่ 10: ติดตั้งไดรเวอร์ CH340

สิ่งสุดท้ายที่จะติดตั้งคือไดรเวอร์อุปกรณ์เพื่อให้พีซีของเราสามารถพูดคุยกับ ESP ได้

ดาวน์โหลดและติดตั้งไดรเวอร์สำหรับคอมพิวเตอร์ของคุณจากด้านล่างของหน้าไดรเวอร์ของผู้ผลิต

หากคุณต้องการความช่วยเหลือ มีบทช่วยสอนที่ดีเกี่ยวกับวิธีการติดตั้ง Arduino Nano CH340 โดย samuel123abc CH340/CH341 เดียวกันกับที่อยู่บน NodeMCU ESP อยู่ในโคลน Arduino Nano

ขั้นตอนที่ 11: อัปโหลดรหัส

เราเกือบจะอยู่ที่นั่นแล้ว…

1. ดาวน์โหลดและเปิดเครื่องรูดรหัสนาฬิกา Morphing ล่าสุด

   • (ดูภาพด้านบนหากคุณไม่คุ้นเคยกับ github)
   • แตกไฟล์ zip ที่ดาวน์โหลดมา จากนั้นดับเบิลคลิก MorphingClock.ino

2. รวบรวมและอัปโหลด

   • ก่อนที่เราจะเสียบ NodeMCU กับพีซีของคุณผ่านสาย Micro USB คุณได้ตรวจสอบสายไฟของคุณอีกครั้งหรือไม่:-)
   • ตรวจสอบให้แน่ใจว่าหมุดของ NodeMCU ไม่ลัดวงจรโดยวัตถุที่เป็นโลหะใดๆ บนโต๊ะทำงานของคุณในขณะที่ NodeMCU เปิดอยู่
   • เมื่อคุณเสียบ USB คุณควรได้ยินเสียง "ding" ตามปกติเนื่องจาก Windows รู้จักอุปกรณ์ USB ที่เสียบอยู่

   • ตั้งค่าตัวเลือกใน Arduino IDE > เครื่องมือตามภาพ

     • พอร์ต COM ของคุณอาจแตกต่างกัน
     • ฉันต้องเปลี่ยนขนาดแฟลชเป็น 4M (1M SPIFFS) ESP ของคุณอาจแตกต่างกัน
   • คลิกปุ่มอัปโหลดตามภาพ จะใช้เวลาสักครู่ (ประมาณ 30 วินาที) และจะมีคำเตือน แต่ในที่สุดจะอัปโหลดไปยัง NodeMCU

การแก้ไขปัญหา:

• หากการอัปโหลดล้มเหลวเนื่องจากไม่สามารถเชื่อมต่อได้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้เลือกพอร์ตที่เสียบ ESP ไว้ภายใต้เครื่องมือ > พอร์ต

• หากไม่มีตัวเลือกที่เปิดใช้งานภายใต้เครื่องมือ > พอร์ต

  • ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้ติดตั้งไดรเวอร์ CH340 (ดูขั้นตอนก่อนหน้า)
  • ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณใช้สายดาต้า/ซิงค์ ทดสอบโดยเชื่อมต่อโทรศัพท์และพีซีของคุณด้วยสายเคเบิลนั้น หากคุณสามารถเห็นไฟล์บนโทรศัพท์จากพีซี แสดงว่าคุณมีสายเคเบิลข้อมูลที่ดี
• หากคอมไพล์ล้มเหลวก่อนที่จะพยายามอัปโหลด ให้เลื่อนขึ้นในหน้าต่างพื้นหลังสีดำ จากนั้นเลื่อนลงอย่างช้าๆ และสังเกตข้อผิดพลาดแรกที่รายงาน หากคุณไม่เข้าใจว่ามันพูดอะไร ให้โพสต์ข้อผิดพลาดแรกนั้น แล้วฉันจะพยายามช่วย จะมีคำเตือนบางอย่าง - ไม่เป็นไร พวกเขาไม่หยุดคอมไพล์
• หากคุณได้รับข้อผิดพลาดเกี่ยวกับ JSON เมื่อทำการคอมไพล์ ให้ใช้ไลบรารี JSON เวอร์ชัน 5.13.2 แทนเวอร์ชันล่าสุด (6-beta) -- ขอบคุณ lmirel !
• หากคอมไพล์สำเร็จ อัพโหลดสำเร็จแต่นาฬิกาไม่ทำงาน เปิดมอนิเตอร์แบบอนุกรมใน Arduino IDE แล้วกดรีเซ็ตบน ESP หากข้อผิดพลาดเป็นเลขฐานสิบหกจำนวนมาก ให้ลองเปลี่ยนขนาดแฟลชเป็น 4M (1M SPIFFS) แล้วอัปโหลดอีกครั้ง
• หากข้อผิดพลาดเป็นภาษาอังกฤษ ควรแจ้งให้คุณทราบถึงปัญหาที่เกิดขึ้น โพสต์สิ่งที่พูดหากคุณต้องการความช่วยเหลือในการถอดรหัสสิ่งที่พยายามจะพูด:-)
• เมทริกซ์ใช้งานได้ แต่ ESP ไม่เคยแสดงเป็นจุดเชื่อมต่อ ฉันเคยเห็นสิ่งนี้เกิดขึ้นกับ NodeMCU ที่เล็กกว่าที่ใช้ ESP-12E และ 1M SPIFF และใช้ MorphClk เวอร์ชัน ESP-12E นี้ น่าเสียดายที่ฉันสามารถแก้ไขปัญหาได้โดยการลดอัตราการรีเฟรชของจอแสดงผล ดังนั้นจอแสดงผลจึงไม่สว่างเท่าเมื่อเทียบกับรุ่นดั้งเดิม

ขั้นตอนที่ 12: การกำหนดค่า

เมื่ออัปโหลดเสร็จแล้ว คุณจะเห็นคำว่า "กำลังเชื่อมต่อ" บนจอแสดงผล

ESP กำลังพยายามเชื่อมต่อกับ WiFi ของคุณเพื่อดึงข้อมูลเวลาปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม ยังไม่ทราบรหัสผ่านสำหรับจุดเข้าใช้งาน WiFi (AP) ของคุณ

• กดปุ่มรีเซ็ต (RST) บน ESP สองครั้งติดต่อกันโดยห่างกันประมาณหนึ่งวินาที
• หน้าจอจะแสดง AP: MorphClk, Pwd: HariFun และ 192.168.4.1
• ขณะนี้ ESP ทำหน้าที่เป็นจุดเชื่อมต่อ WiFi ชื่อ MorphClk พร้อมรหัสผ่าน HariFun
• ไปที่คอมพิวเตอร์/โทรศัพท์ของคุณเพื่อเปลี่ยนการเชื่อมต่อ WiFi จาก WiFi ปกติเป็น MorphClk
• หากต้องการสลับ WiFi บน Windows ไอคอนจะอยู่ที่มุมขวาล่าง สำหรับ Mac จะอยู่ด้านขวาบน
• คุณอาจเห็นคำเตือนว่าโทรศัพท์ของคุณไม่พบอินเทอร์เน็ต ไม่เป็นไร. ตอนนี้โทรศัพท์ของคุณเชื่อมต่อกับ ESP เพียงและ ESP ไม่ได้เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต (ยัง)
• ใช้เว็บเบราว์เซอร์บนคอมพิวเตอร์/โทรศัพท์ของคุณ ไปที่ 192.168.4.1 ซึ่งเป็นเว็บไซต์ที่ให้บริการโดย ESP
• แตะ "กำหนดค่า WiFi" และเลือกจุดเชื่อมต่อ WiFi ของคุณและป้อนรหัสผ่าน WiFi ของคุณ จากนั้นจะบันทึกข้อมูลนั้นในที่จัดเก็บถาวร ดังนั้นคุณจะไม่ป้อนข้อมูลนั้นอีก
• นี่คือที่ที่คุณเลือกเขตเวลาใช้เว็บไซต์นี้เพื่อค้นหาเขตเวลาชดเชยสำหรับตำแหน่งของคุณ อย่าลืมใส่เครื่องหมายลบ
• ป้อน Y ในช่อง 24 ชั่วโมงเพื่อแสดงชั่วโมงในรูปแบบทางการทหาร หรือป้อน N หากคุณต้องการรูปแบบ 12 ชั่วโมง ฉันยังไม่มีตัวบ่งชี้ AM/PM บางทีคุณอาจเพิ่มฟีเจอร์นั้นและแชร์ว่าคุณทำได้อย่างไร
• อย่าลืมเปลี่ยนคอมพิวเตอร์/โทรศัพท์กลับไปยังจุดเชื่อมต่อ WiFi ปกติ ไม่เช่นนั้นคุณจะไม่สามารถเข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้

ขั้นตอนที่ 13: เสร็จสิ้น

แค่นั้นแหละ

ที่เหลือก็แค่ทำเคสสวยๆ

คุณไม่จำเป็นต้องมีคอมพิวเตอร์/โทรศัพท์อีกต่อไป คุณสามารถใช้ที่ชาร์จโทรศัพท์เครื่องใดก็ได้เพื่อจ่ายไฟให้กับ ESP

โปรดแจ้งให้เราทราบหากคุณเห็นสิ่งที่ฉันสามารถปรับปรุงได้ในคำแนะนำนี้ ฉันจะพยายามตอบคำถามให้ดีที่สุดเช่นกัน

หากคุณสร้างสิ่งนี้ โปรดคลิกปุ่ม "ฉันสร้างมัน" และอวดเวอร์ชันของคุณ ขอให้สนุกกับการทำ!

ขั้นตอนที่ 14: รหัสสนับสนุน

คนที่ยอดเยี่ยมของอินเทอร์เน็ตได้ปรับปรุงโครงการนี้! แจ้งให้เราทราบหากคุณได้ทำการปรับปรุงที่คุณต้องการแบ่งปันที่นี่ ขอบคุณทุกคน!

Morphing Clock Remix โดย lmirel

github.com/lmirel/MorphingClockRemix

วันที่ อุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์ โดย VincentD6714

drive.google.com/file/d/1TG8Y1IjAQaV7qGPWL…

รองชนะเลิศการแข่งขันนาฬิกา