Sommario:
- Forniture
- Passaggio 1: come leggere l'ora?
- Passaggio 2: progettazione dell'involucro ritagliabile stampato in 3D utilizzando Fusion 360
- Passaggio 3: assemblare la custodia stampata in 3D + ESP8266
- Passaggio 4: programmazione utilizzando Arduino IDE
- Passaggio 5: appendilo, guardalo e inizia a contare - Sii paziente
2025 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2025-01-13 06:57
Ciao, In questo Instructables ti spiegherò come costruire un orologio grafico a barre IOT 256 LED.
Questo orologio non è molto difficile da realizzare, non è molto costoso ma dovrai avere pazienza per dire l'ora ^^ ma è piacevole da realizzare e pieno di insegnamento.
Per realizzare questo orologio, i passaggi principali saranno:
- Crea una scatola con clip
- Trova l'ora esatta con il protocollo WiFi e NTP
- Programma una matrice di LED 8x32 che rappresenta 256 LED
Forniture
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Led Matrix WS2812B 8x32 11€ su Aliexpress
La matrice LED 8x32 WS2812B è anche chiamata NeoMatrix dalla società Adafruit
- Una scheda Nodemcu ESP8266 da 3 a 4 € su Aliexpress (Nodemcu è più fine di Wemos)
- Alcuni filamenti per stampante 3D (≈ 120 g)
- 2 viti o chiodi
- Un cavo USB (da USB di tipo A a Micro USB di tipo B)
- Un adattatore da parete USB
Strumenti richiesti
- Una stampante 3D, la mia è una Creality CR-10
- una pinza
- Un saldatore
Strumenti opzionali
- Un po' di colla a caldo
- Un tester di tensione CC USB (piuttosto utile in molti progetti)
Passaggio 1: come leggere l'ora?
L'immagine 1 e il file "Explanation_Clock.pdf" ti spiegheranno come leggere questo orologio. Fondamentalmente, devi contare i punti in ogni colonna RGB (rosso = ore / verde = minuti / blu = secondi).
Ad esempio, l'orologio mostra 17h50m44s nell'immagine 2.
Passaggio 2: progettazione dell'involucro ritagliabile stampato in 3D utilizzando Fusion 360
Volevo che questa scatola fosse completamente a clip, quindi l'ho progettata in modo da non dover usare la colla.
I clip-on sono ispirati a questi due tutorial (clip laterale) (clip centrale)
Dimensioni della matrice:
300 mm di altezza x 80 mm di lunghezza x 2 mm di larghezza
Dimensioni della scatola:
323 mm di altezza x 85 mm di lunghezza x 9,2 mm di larghezza
Stampa cifre chiave:
- 180 g di filamento
- 16h30 (orario di stampa)
Di seguito, ci sono 4 file:
- Box_Bottom_ws (con supporto)
- Box_Top_ws (con supporto)
- Cover_Bottom_Matrix
- Cover Top_Matrix
Avrai bisogno di questi 4 pezzi per realizzare la custodia completa.
I file sono disponibili anche su Thingiverse, ecco il link:
Passaggio 3: assemblare la custodia stampata in 3D + ESP8266
Dopo aver stampato i 4 pezzi, segui questi passaggi:
- Dissaldare tutti i cavi dalla Matrix tranne 5V, GND e DIN
- Saldare i 3 fili rimanenti alla scheda ESP8266 (vedi schema)
- Assemblare "Box_Bottom_ws" e "Box_Top_ws"
- Inserisci il cavo USB attraverso "Box_Bottom_ws"
- Fissare l'ESP8266 con nastro biadesivo o colla a caldo
- Collega il cavo USB all'ESP8266
- Fai scorrere la matrice LED attraverso "Cover_Bottom_Matrix"
- Ritaglia "Cover_Bottom_Matrix" su "Box_Bottom_ws"
- Ripeti i passaggi 7 e 8 con "Cover_Top_Matrix"
- Inizia a programmare
Passaggio 4: programmazione utilizzando Arduino IDE
Questo programma ha tre funzioni principali:
- Wifi
- NTP (Network Time Protocol) (wikipedia)
- Matrice realizzata con 256 LED WS2812B (vedi come funziona)
Prerequisiti:
Per il dirigente del consiglio:
Aggiungi la scheda ESP8266 su Arduino IDE (nuovo metodo)
Per la Biblioteca:
Per guidare la matrice, utilizzare:
- "Adafruit GFX Library" realizzata da Adafuit
- "Adafuit NeoMatrix" prodotto da Adafruit
- "Adafuit NeoPixel" realizzato da Adafruit
Per connetterti al Wi-Fi, usa:
- "WiFi" integrato realizzato da Arduino
- Build-In "ESP8266WiFi" disponibile aggiungendo la scheda
Scarica il codice, cambia l'ssid WiFi e la password (righe 54 e 55) e caricalo sulla tua scheda ESP8266.
Opzionale:
- Cambia i colori (riga 52) (puoi usare questo strumento: codice da colore a RGB)
- Modificare il fuso orario (riga 59)
- Modificare la luminosità per ogni LED (riga 92)
- Cambia il modo di visualizzare il secondo (dalla riga 101 alla 104) (ti lascio provare)
- Codifica il tuo modo di visualizzare ^^.
/!\ La matrice è alimentata dalla scheda di interfaccia USB, quindi il consumo di energia deve essere limitato a 500 mA (sorgenti). Per rimanere al di sotto dei 500 mA, mantieni la variabile di luminosità tra 0 e 10 (verifica con il tuo tester USB se ne hai uno).
Se vuoi maggiori dettagli su:
- come funziona NTP guarda questo video realizzato da Andreas Spiess.
- come funziona NeoMatrix guarda di nuovo questo video realizzato da Andreas Spiess.
- come funziona la libreria Adafuit guarda questo tutorial
Passaggio 5: appendilo, guardalo e inizia a contare - Sii paziente
Sono contento del risultato, la scatola a clip è bella e facile da montare e l'orologio funziona come un incantesimo.
Ammetto che non è il modo più veloce per leggere l'ora, ma è un modo piuttosto divertente.
Buona giornata !