Jam NeoPixel: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

*********************************************************************************************************

INI ADALAH MASUK DALAM KONTES MICRO CONTROLLER, SILAHKAN PILIH SAYA

********************************************************************************************************

Saya membuat cermin infinity NeoPixel beberapa tahun yang lalu ketika saya berada di Thailand dan dapat dilihat DI SINI.

Saya melakukannya dengan cara yang sulit tidak menggunakan Arduino tetapi prosesor mikro yang berdiri sendiri, PIC18F2550. Ini melibatkan penggalian ke dalam register dan pengaturan waktu Micro untuk menulis kode, beberapa di antaranya berisi perakitan.

Ini semua adalah pengetahuan yang bagus untuk dimiliki dan telah memberi saya manfaat yang baik karena membuat bekerja dengan anak-anak Arduino bermain. Sebagian besar pekerjaan telah dilakukan dengan menggunakan perpustakaan pihak ketiga sedangkan sebelumnya saya menulis kode perpustakaan saya sendiri.

Jam ini dirancang untuk memancarkan cahaya keluar dari pinggiran ke dinding yang terpasang menggunakan WS2812B LED RGB yang dapat dialamatkan secara individual dengan jarak 144 per meter. Ini memberi saya diameter jam 200mm, sesuatu yang bisa saya buat sendiri di printer 3D saya.

Ini memiliki efek yang menakjubkan, terutama di malam hari atau di ruangan yang gelap, cahaya bersinar sekitar 500mm memberikan total razzle-dazzle dengan diameter lebih dari satu meter. Pola-polanya menakjubkan.

Jam menampilkan jam (biru), menit (hijau), dan detik (merah). Juga ditampilkan tanggal pada tampilan 8 digit 7 segmen dan hari dalam seminggu dalam formulir daftar.

Jam dikendalikan oleh smartphone melalui WiFi menggunakan aplikasi Blynk dan server Blynk lokal yang berjalan pada RPi 3.

Penggunaan server lokal untuk Blynk adalah opsional dan pengaturan ini bukan bagian dari instruksi ini. Blynk yang dihosting web dapat digunakan setelah membuat akun di www.blynk.cc dan mengunduh aplikasi.

Ada banyak info tentang penggunaan Blynk di situs web mereka, jadi itu bukan bagian dari instruksi ini.

Pada langkah selanjutnya dalam instruksi ini ada kode QR untuk dipindai, Anda kemudian akan memiliki aplikasi saya di ponsel Anda.

Aplikasi ini memiliki kontrol untuk menampilkan jam atau pola (dengan umpan balik LCD pada aplikasi), kemampuan untuk mengatur zona waktu Anda di mana pun Anda berada di dunia dan mendapatkan waktu melalui server NTP. Itu juga dapat diatur untuk tidur.

Ada modul Jam Waktu Nyata dengan cadangan baterai yang menyediakan fungsi waktu/tanggal ke Arduino.

Firmware pada NodeMCU-E12 di jam dapat diperbarui melalui udara (OTA).

Sekarang mari kita mulai……

Langkah 1: Alat yang Diperlukan

Besi solder dan solder yang bagus

penari telanjang kawat

pemotong kawat kecil

tang kecil berhidung panjang

gergaji kecil untuk memotong papan vero

pisau hobi yang tajam

gunting

lem kertas

Langkah 2: Diperlukan Komponen Elektronik

1 x modul NodeMCE-12E dari SINI

1 x modul jam RTC DI SINI

1x8 digit 7 segmen modul Max7219 di sini

1 x colokan listrik DC di sini

2 x pemindah level (diperlukan karena Arduino adalah 3.3v dan tampilan RTC & 7 segmen adalah 5v) di sini

68 LED strip LED WS2812B 114/mtr di sini.

Catu daya DC 5v 10A di sini.

Resistor 10kOhm 1/4W.

Seperti yang diperlukan kawat hook-up.

Kira-kira 77mm x 56mm papan Vero untuk merakit semua modul dan memasangnya.

Saya benar-benar menggunakan shifter level Adafruit untuk jalur I2c modul RTC karena seharusnya I2c aman !!

Namun saya pikir sebagian besar pemindah level logika bi-directional 3.3v ke 5v harus berfungsi.

Memotong strip LED membuang LED karena bantalan untuk menyolder kedua ujung strip LED 60 diperlukan dan bantalan diperlukan pada 7 strip LED.

Langkah 3: Bagian yang Dicetak

Ada tiga bagian cetak 3D; badan jam utama, penutup depan dan penutup baterai di bagian belakang.

Penutup baterai dapat dihilangkan.

Ada juga 'Topeng' yang dicetak di bawah sampul depan dengan hari-hari dalam seminggu di atasnya. Saya mencetak ini di atas kertas biasa. Saya telah menyediakan file.dwg dan.dxf ini.

Ada 2 sampul depan yang tersedia, satu tidak memiliki nama di atasnya, untuk berjaga-jaga jika Anda tidak dapat mengedit bagian tersebut.

Printer 3D saya (nozzle 0,4mm) memiliki pengaturan berikut dengan Slic3r:

tinggi lapisan pertama = 0.2mm

tinggi lapisan = 0.2mm

suhu tempat tidur = 60 C

suhu nosel = 210 C

keliling vertikal = 2

kulit mendatar = 3

infill = bintang bujursangkar pada 45 derajat

tidak penuh

tidak ada bahan pendukung

Sangat disarankan agar Anda memiliki metode meratakan tempat tidur

File cetak 3D dan gambar topeng di sini:

Langkah 4: Selesaikan File Perakitan

Di bawah ini adalah file IGS dari perakitan lengkap untuk siapa saja yang ingin memodifikasi jam.

Langkah 5: Memasang Perpustakaan

PASANG PAPAN ESP

Anda akan membutuhkan Arduino IDE. Menginstal ini bukan bagian dari instruksi ini tetapi dapat diunduh dari SINI.

Setelah Arduino IDE terinstal, jika belum selesai, Anda perlu menyalin/menempelkan teks di bawah ini ke kotak teks di bawah File>Preferences - Additional Boards Manager URLs:

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

Mulai ulang IDE.

Setelah Anda melakukan ini, buka Tools> Board> Boards Manager. Biarkan selesai memperbarui dan Anda akan melihat versi komunitas ESP8266 dalam daftar papan yang diinstal.

INSTAL PERPUSTAKAAN

Menginstal semua Library di folder Documents/Arduino/Libraries Anda seperti biasa selain yang diinstal oleh board manager.

Setelah menginstal perpustakaan, restart Arduino IDE, buka Sketch> Include Library> Manage Libraries, biarkan selesai memperbarui, Anda akan melihat perpustakaan baru Anda dalam daftar.

RTClib - tersedia di siniAdafruit_NeoPixel - tersedia di sini

HCMAX7219 dari sini

Blynk - tersedia di sini. ikuti petunjuk pemasangan dengan HATI-HATI.

Semua 'termasuk' lainnya dalam file NeoPixelClock diinstal oleh Board Manager atau dikemas dengan instalasi Arduino IDE.

Langkah 6: Menginstal Firmware

Pada tahap ini adalah ide yang baik untuk menyatukan semuanya di papan roti untuk tujuan pengujian.

Periksa semua kabel dengan hati-hati sebelum menghubungkan catu daya 5v dan/atau kabel USB.

Arahkan ke folder Sketch Anda Documents>Arduino.

Buat folder "NeopixelClock".

letakkan file.ino di bawah ini ke dalam folder.

Buka Arduino IDE-nya.

Atur IDE untuk menampilkan nomor baris, buka File>Preferences dan centang kotak "Display Line Numbers", klik OK.

Hubungkan papan NodeMCU Anda ke port USB.

Pergi ke Tools>Board dan pilih NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)

Buka Alat> Port dan pilih port yang terhubung dengan papan Anda.

INSTALL OTA FIRMWARE

Untuk menggunakan pembaruan OTA, Anda harus membakar firmware khusus ke NodeMCU terlebih dahulu.

buka File>Contoh>ArduinoOTA>BasicOTA.

sebuah program akan dimuat di IDE, isi bagian untuk ssid dengan SSID router Anda. Anda dapat melihat nama ini jika Anda mengarahkan mouse ke ikon WiFi di baki sistem.

Isi kata sandi dengan kata sandi jaringan Anda (biasanya tertulis di bagian bawah router nirkabel.

Sekarang unggah ke papan NodeMCU Anda melalui USB.

Setelah selesai, tekan tombol reset pada papan NodeMCU.

INSTAL FIRMWARE NEOPIXELCLOCK

Buka File> Sketchbook> NeoPixelClock dan buka file NeoPixelClock.

Isikan 'auth', 'ssid' dan 'pass' Anda pada baris 114.

Catatan; cara mendapatkan token otoritas dijelaskan di langkah selanjutnya

Anda juga dapat mengatur Zona Waktu lokal Anda di baris 121, ini dapat berupa 1/4 jam antara -12 dan +14 sesuai zona waktu di seluruh dunia. Ini juga dapat diatur di aplikasi jika Anda mau. Saat ini ditetapkan untuk Queensland, Australia.

Pada baris nomor 332 Anda harus mengatur alamat IP untuk server lokal Anda jika Anda menggunakannya.

Catatan di port server lokal. Karena pembaruan terbaru untuk perangkat lunak Blynk, port sekarang menjadi 8080 bukan 8442.

Jika Anda menggunakan perangkat lunak baru yang diperbarui, ubah ini.

Atau jika menggunakan server web Blynk, baris komentar 332 dan baris tanda komentar 333.

Itu semua pengeditan yang perlu dilakukan.

Sekarang unggah ini ke papan NodeMCU Anda melalui USB.

Ketika ini telah berhasil diunggah, lepaskan kabel USB dari papan.

Anda akan melihat di bawah Alat> Port port baru (terlihat seperti alamat IP), pilih ini sebagai port Anda untuk berkomunikasi dengan NodeMCU untuk pembaruan di masa mendatang yang mungkin Anda lakukan.

Jika semuanya berjalan dengan baik, jam akan dimulai, jika tidak tekan tombol 'reset' pada modul NodeMCU.

Catatan: Saya perhatikan bahwa kadang-kadang tidak mulai pertama kali, saya menemukan mencabut catu daya dan menghubungkan kembali berfungsi paling sering. Saya sedang mengerjakan solusi untuk kegagalan ini untuk boot dengan benar.

Langkah 7: Aplikasi Ponsel Cerdas

Untuk mulai menggunakannya:

1. Unduh Aplikasi Blynk: https://j.mp/blynk_Android atau https://j.mp/blynk_iOS jika belum terpasang.

2. buka aplikasi atau masuk, jika baru Anda harus membuat akun.

CATATAN, ini tidak sama dengan akun online.

3. Sentuh ikon QR di aplikasi di bagian atas dan arahkan kamera ke kode QR di atas, atau buka tautan di bawah -

tinyurl.com/yaqv2czw

4. kode otoritas harus dikirim ke email nominasi Anda, yang harus Anda masukkan ke dalam kode Arduino yang dinyatakan pada langkah selanjutnya. Jika Anda menekan ikon mur, Anda akan dapat mengirim email lagi jika diperlukan.

Seperti yang disebutkan sebelumnya, Anda harus membuat akun online di www. Blynk.cc. sebelum melakukan ini.

Maafkan saya untuk ketidakjelasan, saya tidak dapat menguji ini karena saya sudah memiliki aplikasi dan saya tidak menggunakan server web.

Langkah 8: Membangun Majelis Papan Vero

Saya memutuskan untuk meletakkan semua papan dan modul ke sepotong papan vero.

Ini membuat semuanya rapi dan rapi.

Skema dapat dilihat pada file.pdf di bawah ini.

Header pada board dilepas setelah pengujian, saya menghubungkan semua periferal langsung ke board vero karena tidak ada cukup ruang untuk header dan konektor terkait.

Maaf saya tidak mengambil foto bagian bawah papan, tetapi seharusnya tidak sulit untuk mengetahuinya. Anda bahkan dapat meningkatkan tata letak saya. Pertahankan papan Vero dengan ukuran yang sama jika tidak maka tidak akan sesuai dengan dasar cetakan 3D.

Dengan pemindah level logika, LV (+3.3v) menjadi 3.3v pada salah satu pin 3v pada modul Arduino, HV (+5v) menuju ke pin VIN pada papan Arduino.

Semua Grounds berasal dari setiap/semua pin Arduino GND dan harus dihubungkan bersama untuk menghindari loop.

Kawat menggunakan sesuatu seperti kawat inti tunggal berinsulasi 26 gauge, insulasi PTFE akan bagus karena tidak meleleh.

Periksa semua kabel Anda dengan hati-hati 2 atau 3 kali.

Periksa dengan multi-meter yang disetel ke pemeriksaan kontinuitas, periksa semua Gnd terhubung kembali ke VIN GND.

Periksa semua koneksi +5v pada modul RTC, dua pin HV modul shifter level dan pin VIN +5v pada modul NodeMCU.

Ide bagus untuk memeriksa semua kabel lainnya juga.

Langkah 9: Perakitan Jam

Setelah Anda mencetak bagian-bagiannya, bersihkan semua kilatan dan gumpalan dan gundukan dengan pisau hobi yang tajam.

Karena saya hanya memiliki filamen biru dan hitam, saya mengecat bagian dalam rongga LED dengan cat model perak.

Ini saya pikir akan membantu memantulkan cahaya lebih baik dan juga membantu mencegah pendarahan cahaya melalui dinding ke rongga yang berdekatan.

Rakitan papan vero perlu dihubungkan:

ke strip LED +5v, Gnd dan DIN dari rakitan papan vero.

ke layar 7 segmen dari rakitan papan vero.

ke jack DC dari rakitan papan vero.

Kabel ke strip LED 7 arah (DIN) terpisah dari ujung (nomor 60) strip LED 60 arah utama (DOUT).

Saya hanya menyolder data keluar (DOUT) dari ujung (nomor LED 60) dari strip LED 60 arah, +5v dan Gnd untuk strip LED 7 arah yang saya kabel dari rakitan papan vero.

untuk mencegah celana pendek, saya menempatkan sepotong kecil kartu tipis di antara awal dan akhir strip LED 60 arah karena jaraknya sangat dekat.

Ukur dan potong semua kabel dengan panjang yang sesuai, saya menambahkan 5 atau 6mm untuk memberikan sedikit kelonggaran.

Saya tidak melepas kertas perekat pita perekat dari strip LED, ini akan membuat sulit untuk dimasukkan ke dalam alas dan sangat sulit untuk dilepaskan jika perlu.

Saya menemukan stripnya pas dan pas, dorong lalu sampai ke dasar rongga.

Tempatkan rakitan papan Vero di dalam rongga, ada penyangga untuk menahannya dari bagian bawah sebesar 2mm.

Letakkan display 8 way 7 segment pada rongga yang ada stand-off post untuk pemasangan ini.

Jack DC pas di rongganya, solder kabel ini di bagian dalam tag. Hapus tag samping jika Anda mau.

Semua kabel harus diletakkan dengan rapi ke dalam rongga yang disediakan.

Terakhir lewati colokan listrik dari catu daya melalui lubang dan masukkan ke dalam colokan DC, dorong kabel ke dalam alur yang disediakan di bawahnya.

Periksa semua kabel Anda dengan hati-hati 2 atau 3 kali. Lihat diagram pengkabelan di bawah ini.

Langkah 10: Memasang Sampul Depan hingga Selesai

Blok dasar memiliki beberapa pasak kecil yang menonjol di cincin luar, ini harus sejajar dengan lubang di penutup depan.

Masker kertas harus dicetak dalam warna hitam, dipotong dan direkatkan ke sampul depan dengan sesuatu seperti lem.

Lubang akan dilubangi melalui kertas ketika, dengan penutup depan, ditekan ke alasnya.

Kita siap untuk pergi, pasang, jam akan mulai secara otomatis, jika tidak, seperti yang saya temukan beberapa kali, cabut daya dan pasang kembali.

Jika Anda tidak memiliki baterai di modul RTC, Anda perlu mengatur waktu dan tanggal.

Lakukan ini dengan aplikasi, atur zona waktu dengan kontrol atas/bawah lalu tekan tombol 'SET NTP TIME'.

Anda akan melihat di terminal aplikasi apakah berhasil atau tidak, jika tidak coba lagi.

Ketika DONE ditampilkan, tombol Jam dapat ditekan dan jam akan berjalan dan menampilkan waktu, tanggal, dan hari dalam seminggu.

Pola dapat dijalankan dengan menekan tombol Pola, ini dapat dihentikan kapan saja dengan menekan tombol Jam atau tombol Pola lagi.

Kecerahan LED jam dan tampilan 7 segmen dapat disesuaikan untuk kecerahan dengan penggeser terkait.

Semua LED dapat dimatikan dengan menekan tombol Jam Mati.

Gantung di dinding dan cahaya akan bersinar ke luar ke dinding, terutama indah di ruangan yang gelap.

Setiap pertanyaan saya hanya akan senang untuk mencoba dan menjawab.

NIKMATI dan jangan lupa untuk memilih saya.

************************************************** ************************************************** ***** INI ADALAH ENTRY DALAM KONTES MICRO CONTROLLER, SILAHKAN PILIH SAYA ******************************* ************************************************** **************************