Luce dell'orologio con display a matrice di strisce LED controllate WiFi: 3 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

Progetti Tinkercad »

Strisce LED programmabili, ad es. basati su WS2812, sono affascinanti. Le applicazioni sono molteplici e puoi ottenere rapidamente risultati impressionanti. E in qualche modo costruire orologi sembra essere un altro campo a cui penso molto. Partendo da una certa esperienza nella costruzione di un word clock basato su singoli LED, un Arduino e un modulo di clock digitale, sono passato al tempo NTP basato sul web che è un componente pulito di un modulo WLAN integrato nodemcu (ESP8622). Quindi costruire un orologio con display a matrice di LED da una striscia LED e un controller nodemcu è quasi ovvio. E oltre a visualizzare un orologio, si possono fare tutti i tipi di effetti di luce fantasiosi con una matrice di pixel multicolore di 42 x 7 pixel di strisce LED. Guarda la demo.

Oltre a una striscia LED, un alimentatore, l'MCU del nodo, hai bisogno di ulteriori forniture come una piastra di base, una piastra frontale trasparente, alcune viti e dadi distanziatori. Le abilità di saldatura e lavorazione del legno (l'ultima delle quali non ho …) sono molto utili. Una stampante 3D è una scelta intelligente per stampare il supporto e la copertura dell'elettronica.

Forniture:

6 x HSeaMall 180 pezzi M3 nylon bianco esagonale dado distanziale vite dado distanziale in ottone distanza vite dado assortimento kit per piastra in polistirolo montaggio su piastra in legno

1 x Polystyrolplate 80x20 cm trasparente, bianco 2,5 mm come piastra frontale

1 x Ripiano in legno 80 x 20 cm, bianco, 1, 6 cm come piastra di base per striscia LED ed elettronica

20 x Industria 15 mm x 3,9 mm Viti autofilettanti filettate Bulloni perforanti per fissare le cose

1 x NodeMCU Lua Amica Module V2 ESP8266 ESP-12F -Wifi per il controllo dell'orologio a LED

1 x Alimentatore PER 300 led - 230V a 5V, 8A Articolo MSKU: MeanWell Serie LPV-60. [Classe energetica A] - per alimentare fino a 300 LED

1 x striscia LED, 5m 300 LED, WS2811 IC integrato 5050SMD, 256 luminosità - LED a matrice di pixel

1 x resistenza sensibile alla luce per la regolazione automatica della luminosità

parti elettroniche ed elettriche, cavi, morsetti per PCB a 2 poli, una scheda elettronica adatta

Passaggio 1: costruire la piastra di base e la copertura

All'inizio è necessario allineare i supporti per la piastra di copertura. Il layout dettagliato della scheda è mostrato nel PDF. Un dado per vite distanziatore in ogni angolo è posizionato in ogni angolo con il centro a 1 cm dal bordo esterno. Due viti sono montate al centro del lato lungo per stabilizzare la piastra di copertura.

La striscia LED è tagliata in sette linee @42 LED ciascuna per costruire la matrice. Le linee LED sono fissate alla scheda in modo simmetrico come mostrato nel PDF del layout della scheda. IMPORTANTE: la direzione del flusso dati delle righe è da sinistra a destra per la riga superiore, da destra a sinistra per la riga successiva, ancora da sinistra a destra per la riga successiva e così via per tutte e sette le righe.

La linea dati e le linee di alimentazione (GND, +5V) sono collegate (saldate) per ogni linea dalla linea superiore a quella inferiore. Quindi le linee uno e due sono collegate a destra, due e tre a sinistra, tre e quattro a destra ancora e così via. Questa strategia mantiene le linee saldate corte.

Le linee di alimentazione all'alimentatore sono saldate al centro della linea per evitare di avere una lunghezza eccessiva per l'alimentazione dell'ultimo LED.

Un foro di 3 mm per il resistore fotosensibile nella parte superiore sinistra della scheda (sarà la parte inferiore della lampada) supporta il resistore rivolto verso l'esterno (sul retro della lampada per non far entrare troppa luce dalla matrice di LED). Il resistore punta verso l'esterno, le linee del connettore sono dirette congiuntamente attraverso un altro foro praticato sul retro della lampada.

La piastra di copertura ha ricevuto fori nelle posizioni simmetriche rispetto ai fori di montaggio nella scheda di base. Le viti con anelli distanziatori in plastica fissano la piastra di copertura al pannello di base.

Per un supporto ho stampato due pezzi bianchi che devono essere fissati con viti M4x20mm per consentire un supporto stabile.

Passaggio 2: alimentazione ed elettronica

Ora ho bisogno di un po' di energia e di un controller per la matrice di strisce LED. Inizialmente il controller nodeMCU. Un circuito molto semplice permette di montare il nodemcu staccabile, niente di più fastidioso che dissaldare un dispositivo elettronico distrutto con molti pin saldati. I collegamenti sono descritti di seguito:

Connessione NodeMCU (A0 luce resistore pin 1

3, 3V luce resistore pin 2

D2 DIn della striscia LED

Vin 5V di alimentazione

GND GND dell'alimentatore

L'alimentatore è montato sul retro della scheda base. Ho deciso di fissare l'alimentatore relativamente grande lungo la direzione del bordo lungo con la connessione 5V/GND nella parte inferiore dove i connettori dalla parte anteriore passano attraverso l'intero forato. I fori di montaggio dell'alimentatore sono usati insieme all'elettronica stampata in 3D e ai coperchi dei connettori di alimentazione. Il design è stato fatto al volo - in retrospettiva avrei combinato tutto in un'unica copertura accanto all'alimentatore - beh, questo è ciò a cui servono i prototipi …

Le parti 3D sono state create con tinkercad (che è semplicemente fantastico per i progetti veloci) e stampate/tagliate con Cura.

Link al progetto tinkercad: componenti della matrice di strisce LED Tinkercad

Passaggio 3: software

Il vantaggio di un nodemcu è sicuramente che non è richiesto alcun modulo orologio digitale, né è necessaria un'interfaccia di controllo separata in quanto è possibile utilizzare il server Web per controllare il nodemcu.

Il numero di effetti è illimitato in quanto la matrice può essere utilizzata come bacheca di messaggistica, lampada, Tetris come gamestation, luce nevosa, …

Fortunatamente, programmare il nodeMCU è molto, molto vicino alla programmazione di Arduino. È possibile utilizzare l'IDE Arduino. Ci sono un sacco di buone descrizioni su come è possibile installare l'IDE Arduino e lavorare con il nodeMCU ESP8622. E li ottieni anche su instructables - Quick Start to Nodemcu (ESP8266) su Arduino IDE di Magesh Jayakumar

È necessario installare un paio di librerie e il software è ancora in lavorazione. Sono inclusi il display dell'orologio, il testo scorrevole e alcuni effetti.

L'orologio e gli effetti possono essere controllati tramite una pagina web. Questo è ancora molto semplice e ho bisogno di capire come la pagina web può essere aggiornata a un'interfaccia utente davvero carina con tutti i tipi di funzioni pulite.

Molto altro da fare.