Morphing Digital Clock: 14 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Um vídeo rápido sobre este projeto. Desde então, implementei uma forma de definir o fuso horário.

Graças ao trabalho da comunidade Arduino e ESP8266, este relógio legal é surpreendentemente fácil de construir!

1. Apenas dois componentes principais: Display (obviamente) e um MicroControlador WiFi
2. Sem solda necessária
3. Nenhuma habilidade de programação necessária, o código é fornecido!

Vamos começar

Etapa 1: Lista de peças

Embora eu tenha incluído links para onde comprei minhas peças, essas peças podem ser facilmente adquiridas de outros fornecedores em todo o mundo.

• Matriz LED P3 64x32 RGB $ 20
• Módulo de microcontrolador WiFi NodeMCU 32 MB ESP8266 $ 4,95
• Fios de jumper Dupont feminino para feminino de 20 cm $ 0.85
• Cabo micro USB de dados / sincronização e adaptador de parede para carregador de telefone de 5 V (eu tinha esses e não precisei comprá-los)
• Fonte de alimentação MÍNIMA 5V 2A (eu tinha e não precisei comprá-la) $ 7,95
• Conector de barril fêmea sem solda para conectar a fonte de alimentação ao cabo de alimentação do monitor.

IMPORTANTE:

• Alguns cabos USB são projetados apenas para fornecimento de energia (carregamento) - eles são adequados para alimentar o relógio final, mas para carregar o código para o ESP, precisaremos de um cabo USB de dados / sincronização.
• A matriz P3 RGB possui mais de 6.000 LEDs. Para este relógio, nunca vamos girar todos eles de uma vez, então 2 Amp é mais do que suficiente. No entanto, se você planeja fazer mais com o display e tem todos os LEDs configurados para branco, a fonte de alimentação recomendada é de no mínimo 8 Amp.

Etapa 2: Resumo da fiação

Há muitos fios, mas não se preocupe. Tudo o que estamos fazendo é conectar um pino ao outro.

Leve o tempo que precisar. Verifique cada conexão antes e depois de conectá-la.

Certifique-se de que os fios estejam totalmente inseridos para que não se soltem acidentalmente. Eles são bastante confortáveis quando totalmente inseridos.

Etapa 3: Fiação ESP

Primeiro, vamos colocar fios de ligação no ESP. Não se preocupe se as cores dos seus fios forem diferentes das minhas. O que é importante é o par de pinos conectado por cada fio.

NÃO conecte o ESP ao seu PC AINDA. Precisamos completar toda a fiação antes de ligar qualquer coisa

Estamos usando os pinos D0 a D8 e dois GND.

Podemos pular o pino de 3 V porque o ESP será alimentado pela porta USB.

Também ignoramos os pinos de transmissão e recepção porque nos comunicaremos com o ESP via USB ou wi-fi.

Etapa 4: Fiação da Matriz - Parte 1

Em seguida, pegue a outra extremidade dos fios de ligação que acabamos de conectar ao ESP e conecte-os à matriz.

Novamente, o gráfico inclui as cores dos fios que usei, mas é claro que suas cores podem ser diferentes.

O importante é conectar os pinos ESP à matriz, conforme mostrado na tabela.

A matriz NÃO é simétrica, existe uma esquerda / direita, para cima / para baixo. Observe as setas brancas

Os conectores em minha matriz não são rotulados, então adicionei uma foto com rótulos. Sua matriz pode ser ligeiramente diferente. Esses recursos discutem outras versões de placa detalhadamente:

• PxMatrix por Dominic Buchstaller
• RGB Led Matrix com um ESP8266 de Brian Lough, também conhecido como WitnessMeNow

Etapa 5: Fiação da Matriz - Parte 2

O segundo conjunto de fios de jumper conecta o conector esquerdo ao conector direito da matriz.

A terceira foto mostra o lado direito da matriz.

Etapa 6: Fiação de energia

O cabo de alimentação da tela foi projetado para terminais de parafuso.

Você poderia cortar o terminal de solda e descascar o fio, mas optei por dobrar os pinos e usar tubos termorretráteis adicionais para garantir que não haja metal exposto. Faça o que fizer, certifique-se de que os fios fazem bom contato, firmemente presos e isolados.

Obviamente, o fio vermelho deve ser conectado a (+) e o fio preto a (-)

Conecte a outra extremidade ao display, observando novamente a polaridade: o vermelho vai para VCC e o preto vai para GND.

Se o seu cabo foi projetado para alimentar dois monitores simultaneamente, não importa qual deles você conecta ao seu único monitor. No entanto, é MUITO IMPORTANTE que você não inverta o vermelho (+) e o preto (-)

Se ainda não o fez, agora é um bom momento para verificar se todos os fios de jumper estão conectados aos pinos corretos (antes de ligarmos a alimentação).

Verifique a polaridade do cabo de alimentação NOVAMENTE, certifique-se de que MAIS e MENOS NÃO estão invertidos

Ei, terminamos com a fiação! Mas não conecte AINDA

Etapa 7: Instale o Arduino IDE

Para fazer upload do código para o ESP, você precisará do software Arduino e de algumas bibliotecas:

Siga as instruções de instalação no site do Arduino.

O Arduino fez muito pela comunidade de criadores, então você deve contribuir com o Arduino, mas é opcional.

Clique em "Just download" para baixar sem contribuir.

Etapa 8: instalar bibliotecas

Depois de instalado, inicie o Arduino IDE e:

• Clique no menu Sketch> Incluir Biblioteca> Gerenciar Bibliotecas…

• Pesquise e instale a versão mais recente das seguintes bibliotecas:

  • Biblioteca AdaFruit Gfx
  • PxMatrix por Dominic Buchstaller
  • ArduinoJSON versão 5.13.2 por Benoit Blanchon
  • WiFiManager por Tzapu
  • DoubleResetDetector de Stephen Denne, também conhecido como Datacute

IMPORTANTE: Observe que, no momento em que este livro foi escrito, o ArduinoJSON versão 6.x beta não funcionava com o Morph Clock. Isso causa erros de compilação. Certifique-se de especificar a versão 5.13.2 ao instalar / atualizar o ArduinoJSON. Obrigado ao usuário lmirel por perceber isso.

Etapa 9: Instale o suporte ESP8266

Também precisamos de suporte ESP8266

• Feche Gerenciar Bibliotecas, mas permaneça no IDE do Arduino
• Vá para Arquivo> Preferências
• Clique no ícone à direita de URLs adicionais do gerenciador de placa

• Cole este URL em uma linha separada (a sequência não importa).

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

• Clique em Ok para sair de Preferências
• Navegue para: Ferramentas> Quadro xyz> Gerenciador de Quadro …
• Pesquisar por 8266
• Instale esp8266 pela comunidade ESP8266.

Etapa 10: instalar o driver CH340

A última coisa a instalar é o driver do dispositivo para que nosso PC possa se comunicar com o ESP.

Baixe e instale o driver para o seu computador na parte inferior da página do driver do fabricante.

Se precisar de ajuda, há um bom tutorial sobre como instalar o Arduino Nano CH340 por samuel123abc. O mesmo CH340 / CH341 que está no NodeMCU ESP está no clone do Arduino Nano.

Etapa 11: faça upload do código

Estamos quase lá…

1. Baixe e descompacte o código mais recente do Morphing Clock.

   • (veja a imagem acima se você não estiver familiarizado com o github)
   • Descompacte o arquivo zip baixado e clique duas vezes em MorphingClock.ino

2. Compilar e fazer upload

   • Antes de conectarmos o NodeMCU ao seu PC por meio do cabo Micro USB, você verificou novamente a fiação?:-)
   • Certifique-se de que os pinos do NodeMCU não estejam sendo encurtados por nenhum objeto de metal em sua mesa enquanto o NodeMCU estiver ligado.
   • Ao conectar o USB, você deve ouvir o "ding" usual quando o Windows reconhece um dispositivo USB sendo conectado.

   • Configure as opções em Arduino IDE> Ferramentas conforme ilustrado

     • Sua porta COM pode ser diferente.
     • Tive que mudar o tamanho do Flash para 4M (1M SPIFFS), seu ESP pode ser diferente.
   • Clique no botão Upload conforme a ilustração. Isso levará algum tempo (cerca de 30 segundos) e haverá avisos, mas, eventualmente, o upload para o NodeMCU.

Solução de problemas:

• Se o upload falhar porque não foi possível conectar, certifique-se de escolher a porta onde o ESP está conectado em Ferramentas> Porta.
• Se não houver nenhuma opção habilitada em Ferramentas> Porta
  • Certifique-se de ter instalado o driver CH340 (consulte a etapa anterior)
  • Certifique-se de usar um cabo de dados / sincronização. Teste-o conectando o telefone e o PC com esse cabo. Se você conseguiu ver os arquivos no telefone a partir do PC, então você tem um bom cabo de dados.
• Se a compilação falhar antes de tentar fazer o upload, role para cima na janela de fundo preto e, em seguida, role lentamente para baixo e observe o primeiro erro relatado. Se você não consegue entender o que está dizendo, poste aquele primeiro erro e tentarei ajudar. Haverá alguns avisos - esses estão OK, eles não interrompem a compilação.
• se você receber um erro relacionado a JSON ao compilar, use a biblioteca JSON versão 5.13.2 em vez da versão mais recente (6-beta) - Obrigado lmirel!
• Se a compilação foi bem-sucedida, o upload foi bem-sucedido, mas o relógio não funciona, abra o monitor serial no IDE do Arduino e pressione reset no ESP. Se os erros forem vários números hexadecimais, tente alterar o tamanho do Flash para 4M (1M SPIFFS) e recarregue.
• Se o erro estiver em inglês, ele deverá informar o problema com o qual está ocorrendo. Poste o que diz se precisar de ajuda para decifrar o que está tentando dizer:-)
• O Matrix funciona, mas o ESP nunca aparece como um ponto de acesso. Já vi isso acontecer no NodeMCU menor que é baseado em ESP-12E e 1M SPIFF e usar esta versão ESP-12E do MorphClk. Infelizmente, só consegui solucionar o problema diminuindo a taxa de atualização da tela, então a tela não é tão brilhante em comparação com a versão original.

Etapa 12: Configuração

Assim que o upload for concluído, você deverá ver a palavra: "Conectando" no visor.

O ESP está tentando se conectar ao seu WiFi para buscar a hora atual. No entanto, ele ainda não conhece a senha do seu ponto de acesso WiFi (AP).

• Pressione o botão reset (RST) no ESP duas vezes seguidas com cerca de um segundo de intervalo.
• O display mostrará AP: MorphClk, Pwd: HariFun e 192.168.4.1.
• Neste momento, o ESP está atuando como ponto de acesso WiFi denominado MorphClk com a senha HariFun.
• Vá para o seu computador / telefone para alterar sua conexão WiFi de seu WiFi normal para MorphClk.
• Para ligar o WiFi, no Windows, o ícone está no canto inferior direito, no Mac está no canto superior direito.
• Você pode ver um aviso dizendo que seu telefone não consegue encontrar a Internet. Tudo bem. Seu telefone agora está conectado APENAS ao ESP e o ESP (ainda) não está conectado à Internet.
• Usando um navegador da web em seu computador / telefone, visite 192.168.4.1, este é um site servido pelo ESP.
• Toque em "Configurar WiFi" e selecione SEU ponto de acesso WiFi e digite sua senha WiFi. Em seguida, ele salvará essas informações em um armazenamento permanente para que você nunca mais as insira novamente.
• Aqui também é onde você escolhe o fuso horário. Use este site para encontrar a diferença de fuso horário para sua localização. Não se esqueça de inserir o sinal de menos.
• Digite Y no campo 24 horas para mostrar as horas no formato militar ou digite N se preferir o formato de 12 horas. Ainda não tenho um indicador AM / PM. Talvez você possa adicionar esse recurso e compartilhar como você fez isso?
• Não se esqueça de mudar o computador / telefone de volta para o ponto de acesso WiFi normal ou você não terá acesso à Internet.

Etapa 13: Tudo pronto

Bem, é isso

Tudo o que resta é fazer um bom caso para isso.

Você não precisa mais do computador / telefone. Você pode usar qualquer carregador de telefone para alimentar o ESP.

Informe-me se encontrar algo que eu possa melhorar neste instrutível. Eu farei o meu melhor para responder às perguntas também.

Se você construir isso, clique no botão "Eu fiz" e mostre sua versão. Divirta-se fazendo!

Etapa 14: Código de contribuição

As pessoas maravilhosas da Internet aprimoraram este projeto! Informe se você fez melhorias que gostaria de compartilhar aqui. Obrigado a todos!

Morphing Clock Remix de lmirel

github.com/lmirel/MorphingClockRemix

Data, Temperatura, Umidificação Relativa por VincentD6714

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

Vice-campeão no Concurso de Relógios