IOT de relógio de gráfico de barras (ESP8266 + caixa impressa em 3D): 5 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Oi, Neste Instructables, explicarei como construir um IOT 256 LED Bar Graph Clock.

Este relógio não é muito difícil de fazer, não é muito caro, mas você precisa ter paciência para dizer as horas ^^ mas é agradável de fazer e cheio de ensinamentos.

Para fazer esse relógio, as principais etapas serão:

• Faça uma caixa de encaixe
• Encontre a hora exata com protocolo WiFi e NTP
• Programe uma matriz de 8x32 LED que represente 256 LED

Suprimentos

• Led Matrix WS2812B 8x32 11 € no Aliexpress

  A matriz de LED 8x32 WS2812B também é chamada de NeoMatrix pela empresa Adafruit

• Uma placa Nodemcu ESP8266 3 a 4 € no Aliexpress (Nodemcu é mais fino que Wemos)
• Algum filamento de impressora 3D (≈ 120g)
• 2 parafusos ou pregos
• Um cabo USB (USB Tipo A para Micro USB Tipo B)
• Um adaptador de parede USB

Ferramentas necessárias

• Uma impressora 3D, a minha é uma Creality CR-10
• Um alicate
• Um ferro de solda

Ferramentas opcionais

• Um pouco de cola quente
• Um testador de tensão USB DC (muito útil em muitos projetos)

Etapa 1: como saber as horas?

A Figura 1 e o arquivo "Explanation_Clock.pdf" explicarão como ler este relógio. Basicamente, você precisa contar os pontos em cada coluna RGB (vermelho = horas / verde = minutos / azul = segundos).

Por exemplo, o relógio exibe 17h50m44s na figura 2.

Etapa 2: projetar o gabinete de clipes impressos em 3D usando Fusion 360

Eu queria que esta caixa fosse totalmente clipada, então a projetei de uma forma que não precisaria usar cola.

Clip-on são inspirados por estes dois tutoriais (clipe lateral) (clipe intermediário)

Dimensões da matriz:

300 mm de altura x 80 mm de comprimento x 2 mm de largura

Dimensões da caixa:

323 mm de altura x 85 mm de comprimento x 9,2 mm de largura

Impressão de figuras-chave:

• 180g de filamento
• 16h30 (hora da impressão)

Abaixo, existem 4 arquivos:

• Box_Bottom_ws (com suporte)
• Box_Top_ws (com suporte)
• Cover_Bottom_Matrix
• Cover Top_Matrix

Você precisará dessas 4 peças para fazer o case completo.

Os arquivos também estão disponíveis no Thingiverse, aqui está o link:

Etapa 3: montar a caixa impressa em 3D + ESP8266

Após imprimir as 4 peças, siga estas etapas:

1. Desolder todos os fios da matriz, exceto o 5V, GND e DIN
2. Solde os 3 fios restantes na placa ESP8266 (veja o esquema)
3. Monte "Box_Bottom_ws" e "Box_Top_ws"
4. Insira o cabo USB através de "Box_Bottom_ws"
5. Fixe o ESP8266 com fita dupla-face ou cola quente
6. Conecte o cabo USB ao ESP8266
7. Deslize a matriz de LED através de "Cover_Bottom_Matrix"
8. Clip "Cover_Bottom_Matrix" em "Box_Bottom_ws"
9. Refaça as etapas 7 e 8 com "Cover_Top_Matrix"
10. Comece a programar

Etapa 4: Programação usando Arduino IDE

Este programa tem três funções principais:

• Wi-fi
• NTP (Network Time Protocol) (wikipedia)
• Matriz feita com LED 256 WS2812B (veja como funciona)

Pré-requisitos:

Para o Gerente do Conselho:

Adicione a placa ESP8266 no Arduino IDE (novo método)

Para a biblioteca:

Para conduzir a matriz, use:

• "Adafruit GFX Library" feita por Adafuit
• "Adafuit NeoMatrix" feito por Adafruit
• "Adafuit NeoPixel" feito por Adafruit

Para se conectar ao Wifi, use:

• "WiFi" integrado feito por Arduino
• Build-In "ESP8266WiFi" disponível adicionando a placa

Baixe o código, altere o SSID e a senha do WiFi (linhas 54 e 55) e carregue-o na placa ESP8266.

Opcional:

• Mude as cores (linha 52) (você pode usar esta ferramenta: Cor para código RGB)
• Altere o fuso horário (linha 59)
• Altere o brilho para cada LED (linha 92)
• Mude a maneira de exibir o segundo (linha 101 a 104) (eu deixo você tentar)
• Codifique sua própria maneira de exibir ^^.

/! / A matriz é alimentada pela placa de interface USB, portanto, o consumo de energia deve ser limitado a 500mA (fontes). Para ficar abaixo de 500mA, mantenha a variável de luminosidade entre 0 e 10 (verifique com seu testador USB, se você tiver um).

Se você quiser mais detalhes sobre:

• como funciona o NTP veja este vídeo feito por Andreas Spiess.
• como funciona a NeoMatrix veja este vídeo novamente feito por Andreas Spiess.
• como funciona a biblioteca Adafuit, consulte este tutorial

Etapa 5: pendure, observe e comece a contar - seja paciente

Estou feliz com o resultado, a caixa de encaixe é bacana e fácil de montar e o relógio funciona como um encanto.

Admito que não é a maneira mais rápida de saber as horas, mas é muito engraçada.

Tenha um bom dia !