WiFi 7 segment LED -klokke: 3 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Prosjekt: WiFi 7 -segment LED -klokke

Dato: november - desember 2019

7 -segmentsklokken bruker en vanlig Anode 5V -forsyning via 22ohm motstander basert Shift Register -kontroll. Hovedårsaken til å bygge denne klokken var for det første gjenbruk av to nattbordsklokker hver med 4 X 7 segmentdisplays og den andre grunnen til inkluderingen av et Wemos R1 D2 -kort som er skreddersydd til en Android -applikasjon. Android -applikasjonen bruker WiFi -kommunikasjon til å sende og motta kommandoer til og fra klokken. Android -applikasjonen kan "SET" tid og dato for klokken og "GET" gjeldende tid, dato, temperatur, trykk og fuktighet.

I tillegg, og hjelpen fra David ved Nixie Google Group som vennlig ga meg en skjematisk oversikt over et passende 74HC595 SPI 16 skiftregister og et 74HC245 Octal tri-state transceiver registerbasert krets for å støtte 8 x 7 segment-lysdioder ved hjelp av multiplex visningsmetode. Et enkelt PCB -kort ble konstruert ved bruk av to 74HC595 20 -pinners IC -brikker på 20 -pinners bærere og to 74HC595 16 -pinners IC -brikker på 16 -pinners bærere. Utgangen fra den ene siden av kretsen ble brukt til å støtte anodene til hver av de 8 x 7 segment -lysdiodene, og den andre siden av kretsen ble brukt til å støtte de 7 segmentene, via 22ohm motstander i serie, pluss desimalpunktet.

Rekvisita

Utstyrsliste

1. WEMOS R1 D2 Arduino -kort med innebygd ESP8266 WiFi -modul

2. Lysdetekterende motstand pluss 22ohm motstand

3. To -polet bryter, fargede ledninger, PCB -plugger, varmekrymp, kretskort, 3 mm plaststøtter

4. LED pluss 330ohm motstand

5. BME280 temperatursensor

6. MP3-TF-16P-spiller pluss 22ohm motstand

7. 4 Ohm 5W høyttaler

8. 16 X 2 -linjers LCD -skjerm ved bruk av IC2 -kommunikasjon (valgfritt, hovedsakelig brukt til testing)

9. RTC -klokke DS3231

10. 2 X DC Step Down 12V - 5V

11. 2 X 74HC245 IC Chip pluss 20 brikke

12. 2 X 74FC595 IC Chip pluss 16 brikke

13. 8 X 22ohm motstand

Trinn 1: KONSTRUKSJON

Vedlagt er Fritzing-diagrammer over klokkekonstruksjonen som viser WEMOS-kortet, LCD-skjermen, MP3-spilleren, BME280-sensoren, to nedtrappede DC-forsyninger, en RTC DS3231-klokke og til slutt lysdetekterende motstand. Det andre Fritzing-diagrammet viser den Shift og Octal registerbaserte kretsen og dens forbindelser med WEMOS. Tre vedlegg dekker de 7 segmentene LED, 74HC245 og 74HC595 IC -brikker.

Klokkehuset var konstruert av mahogny med 8 enkle bokser konstruert for å omgi hver av de 7 segment -lysdiodene. Hver boks er koblet til den neste ved hjelp av et 15 mm stålrør som passerer gjennom hver boks og via en hul mahogniboks som forbinder det horisontale stålrøret med et vertikalt stålrør som støtter klokkevisningen. Stålrøret er festet til den hule boksen under som inneholder utstyret for klokke. Ledningene som forbinder hver LED mates gjennom hver boks og via stålrøret ned til klokkesystemet nedenfor, mates ett sett med åtte segmentkontrolltråder i en retning og det andre settet med åtte ledninger, anodestyring, mates i motsatt retning.

De forskjellige bildene viser utformingen av de grunnleggende komponentene på klokkens grunnbrett. Bruken av et fordelerkort for både I2C-kommunikasjon og 5V strøm har fordelen av at det bare krever to pinner på WeMOS-kortet, og at det kan brukes to DC-DC trinn ned 12V til 5V forsyninger. Den første forsyningen for å drive kortet, LCD, RTC, MP3 -spiller etc., den andre dedikert til å drive klokkedisplayet og skjermdriverkretsen.

Trinn 2: PROGRAMVARE

De vedlagte filene inkluderer ICO Arduino -kildefilen og Android -appen. Den første ICO -filen inneholder kode som lar WEMOS styre BME280, RTC -klokken og LCD -skjermen. Dette prosjektet ga meg muligheten til å bygge videre på et originalt Wifi Robot -prosjekt. WEMOS D1 R2 Arduino -programvaren var basert på en tidligere klokke der en Wifi -kommunikasjonspakke ble lagt til ved hjelp av en enkel "GET" og "SET" vertskommando for først å få gjeldende klokkeverdier og for det andre angi gjeldende klokkedato og -tid, som vist på appen., brukes til å oppdatere klokken eksternt. Den andre ICO -filen, "WifiAccesPoint" er en enkel testrutine for å fastslå at de riktige send- og returstrengene fungerer som de skal.

MERK: For øyeblikket kan jeg ikke laste opp følgende fil "app-release.apk". Jeg venter på at supportteamet skal fikse dette problemet

Det skal bemerkes at versjon 1.8.10 Arduino IDE har blitt brukt og brettet som ble valgt var "LOLIN (WEMOS) D1 R2 & Mini". Følgende spesialbiblioteker ble lastet ned: Wire.h, LiquidCrystal_I2C.h, SoftwareSerial.h, DFRobotDFPlayerMini.h, SparkFunBME280.h, RTClib.h, ESP8266WiFi. H, WiFiClient.h og ESP8266WebSErver.h The Wifi WEMOS ESP8266 -brikken kalles "WifiClock" og har et passord på "passord". Det er mulig å oppdatere klokken uten å bruke den skreddersydde Android -appen. Heller bruke en standard nettleser, med tilgangspunktet "Wificlock" valgt, og skrive inn https -kommandoen som følger:

For SET -kommandoen:

"https://192.168.4.1/SET?PARA1=HH-MM-SS&PARA2=DD-MM-YY&PARA3=VV&PARA4=Y&PARA5=Y"

Hvor klokkeslett og dato er angitt ved hjelp av standardformatet og "VV" er volumet 0-30, først "Y" ved siden av PARA4 er "Y" eller "N" for å velge klokkespillet som skal spilles og det andre "Y" 'ved siden av PARA5 er "Y" eller "N" for å velge alternativet Lagre natt som lukker skjermen i mørketimene.

For kommandoen GET:

"https://192.168.4.1/GET"

Dette returnerer en streng med data fra klokken i følgende format:

HH, MM, SS, DD, MM, 20, YY, HHH, HH, PPP, PP, CC, CC, FF, FF, VV, Y, Y

Hvor "HHH, HH" er fuktighetsavlesningen, "PPP, PP" er trykkavlesningen, "CC, CC" er temperaturen i Celsius, "FF, FF" er temperaturen i Fahrenheit, "VV" er klokkevolum, "Y" er klokkespill påkrevd, og den andre "Y" er nattsparing nødvendig.

Det skal bemerkes at tablettens posisjonstjenester må være aktivert, ellers vil ikke WiFi -skanneknappen returnere tilgjengelige nettverk, inkludert selvfølgelig WiFiClock -nettverket

Trinn 3: PROJEKTOVERSIKT

Dette har vært et veldig interessant prosjekt ettersom det har samlet to nye elementer, nemlig bruk av Wifi som en metode for å oppdatere klokken, i stedet for bruk av et tastatur. For det andre bruk av en Shift og Octal registerbasert kontrollkrets for de 7 segmentdisplayene. Jeg synes det er en stor tilfredshet å kunne gjenbruke gammelt redundant utstyr og bringe det tilbake til livet. Utviklingen av en Android-basert applikasjon gjør at klokken kan ses eksternt, selv om en grense på 20 meter er alt som kan forventet av WeMOS ESP8266 -brikken og dens begrensede effekt. Et alternativ til den skiftbaserte skjermdriveren jeg har brukt er en som bruker MAX7219 IC -skjermdriverbrikke som er designet for å gi 5V -forsyningen til 7 segmentbaserte skjermer.

Komponentene til mitt neste prosjekt har kommet. Disse inkluderer gamle nye IN-4 russiske Nixie-rør og INS-1 Neon-rør. Jeg har tenkt å gå tilbake til MAXIM-serien med IC-driverbrikker og snøre sammen fire av disse brikkene for å drive IN-4 og Neon-baserte skjermer.