7-сегментные светодиодные часы WiFi: 3 шага (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Проект: 7-сегментные светодиодные часы WiFi

Дата: ноябрь - декабрь 2019 г

7-сегментный тактовый генератор использует общий анодный источник питания 5 В через резисторы 22 Ом на основе управления регистром сдвига. Основной причиной создания этих часов было, во-первых, повторное использование двух прикроватных часов с 4-х 7-сегментными дисплеями каждый, а второй причиной было включение платы Wemos R1 D2, к которой подключается специальное приложение для Android. Приложение Android использует связь Wi-Fi для отправки и получения команд на часы и от них. Приложение Android может «УСТАНОВИТЬ» время и дату на часах и «ПОЛУЧИТЬ» текущее время, дату, температуру, давление и влажность.

Кроме того, и помощь Дэвида из Nixie Google Group, который любезно предоставил мне схему подходящего сдвигового регистра 74HC595 SPI 16 и схемы на основе регистра приемопередатчика Octal с тремя состояниями 74HC245 для поддержки светодиодов 8 X 7 сегментов с использованием мультиплексора. способ отображения. Простая печатная плата была построена с использованием двух 20-контактных микросхем 74HC595, расположенных на 20-контактных держателях, и двух 16-контактных микросхем 74HC595, размещенных на 16-контактных держателях. Выход одной стороны схемы использовался для поддержки анодов каждого из светодиодов 8 x 7 сегментов, а другая сторона схемы использовалась для поддержки 7 сегментов через последовательно подключенные резисторы 22 Ом плюс десятичная точка.

Запасы

Перечень оборудования

1. Карта WEMOS R1 D2 Arduino со встроенным WiFi-модулем ESP8266

2. Светочувствительный резистор плюс резистор 22 Ом.

3. Двухполюсный переключатель, цветные провода, розетки для печатных плат, термоусадочная коробка, печатная плата, пластиковые опоры 3 мм.

4. Светодиод плюс резистор 330 Ом

5. Датчик температуры BME280

6. Плеер MP3-TF-16P плюс резистор 22 Ом.

7. Динамик 4 Ом 5 Вт

8. ЖК-экран 16 X 2 строки с использованием связи IC2 (опционально, используется в основном для тестирования)

9. Часы реального времени DS3231

10. 2 понижающих преобразователя постоянного тока 12 В - 5 В

11. 2 микросхемы 74HC245 IC и 20 микросхем

12. 2 микросхемы 74FC595 IC плюс 16 микросхем

13. Резистор 8 X 22 Ом

Шаг 1: СТРОИТЕЛЬСТВО

Прилагаемые схемы Фритзинга конструкции часов, показывающие карту WEMOS, ЖК-дисплей, MP3-плеер, датчик BME280, два понижающих источника постоянного тока, часы RTC DS3231 и, наконец, светочувствительный резистор. Вторая диаграмма Фритцинга показывает схему на основе регистров сдвига и восьмеричного числа и ее соединения с WEMOS. Три насадки закрывают 7-сегментный светодиод, микросхемы 74HC245 и 74HC595.

Корпус часов был изготовлен из красного дерева с 8 простыми коробками, окружающими каждый из 7-сегментных светодиодов. Каждая коробка соединяется со следующей с помощью 15-миллиметровой стальной трубы, которая проходит через каждую коробку и через полую коробку из красного дерева, которая соединяет горизонтальную стальную трубу с вертикальной стальной трубкой, которая поддерживает отображение часов. Стальная труба прикреплена к полой коробке ниже, в которой находится оборудование для поддержки часов. Провода, соединяющие каждый светодиод, проходят через каждую коробку и через стальную трубку вниз к системе часов, расположенной ниже, один набор из восьми проводов управления сегментами подается в одном направлении, а второй набор из восьми проводов управления анодом подается в противоположном направлении..

На различных фотографиях показано расположение основных компонентов на базовой плате часов. Использование распределительной платы как для связи I2C, так и для питания 5 В имеет то преимущество, что на плате WeMOS требуется только два контакта, и позволяет использовать два источника постоянного / постоянного тока с понижением напряжения с 12 В до 5 В. Первый источник питания для питания платы, ЖК-дисплея, часов реального времени, MP3-плеера и т. Д., Второй предназначен для питания дисплея часов и схемы драйвера дисплея.

Шаг 2: ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Прикрепленные файлы включают исходный файл ICO Arduino и приложение для Android. Первый файл ICO содержит код, который позволяет WEMOS управлять BME280, часами RTC и ЖК-экраном. Этот проект дал мне возможность развить оригинальный проект Wifi Robot. Программное обеспечение WEMOS D1 R2 Arduino было основано на предыдущих часах, где пакет связи Wi-Fi был добавлен с помощью простых команд хоста «GET» и «SET», чтобы сначала получить текущие значения часов, а затем установить текущие дату и время часов, как показано. в приложении, используется для удаленного обновления часов. Второй файл ICO, «WifiAccesPoint», представляет собой простую процедуру тестирования, позволяющую установить, что правильные строки отправки и возврата работают правильно.

ПРИМЕЧАНИЕ. В настоящее время я не могу загрузить следующий файл «app-release.apk». Жду, когда служба поддержки исправит эту проблему

Следует отметить, что использовалась версия 1.8.10 Arduino IDE и выбрана плата «LOLIN (WEMOS) D1 R2 & Mini». Были загружены следующие специальные библиотеки: Wire.h, LiquidCrystal_I2C.h, SoftwareSerial.h, DFRobotDFPlayerMini.h, SparkFunBME280.h, RTClib.h, ESP8266WiFi. H, WiFiClient.h и ESP8266WebSErver.h Точка доступа Wi-Fi, созданная точкой доступа Wi-Fi Чип WEMOS ESP8266 называется «WifiClock» и имеет пароль «пароль». Можно обновить часы, не используя специальное приложение для Android. Вместо этого, используя стандартную программу просмотра веб-страниц, с выбранной точкой доступа «Wificlock» и вводом команды https следующим образом:

Для команды SET:

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

Если время и дата вводятся в стандартном формате, а «VV» - это громкость звонка от 0 до 30, первая «Y» рядом с PARA4 - «Y» или «N» для выбора варианта воспроизведения колокольчиков, а вторая «Y». 'рядом с PARA5 стоит «Y» или «N» для выбора опции Night Save, которая закрывает дисплей в темное время суток.

Для команды GET:

"https://192.168.4.1/GET"

Это возвращает строку данных с часов в следующем формате:

ЧЧ, ММ, СС, ДД, ММ, 20, ГГ, ЧЧЧ, ЧЧ, PPP, PP, CC, CC, FF, FF, VV, Y, Y

Где «HHH, HH» - показание влажности, «PPP, PP» - показание давления, «CC, CC» - температура в градусах Цельсия, «FF, FF» - температура в градусах Фаренгейта, «VV» - громкость звукового сигнала, «Y» - требуется перезвон, а второй «Y» - требуется ночное сохранение.

Следует отметить, что службы определения местоположения планшетов должны быть включены, иначе кнопка сканирования Wi-Fi не вернет какие-либо доступные сети, включая, конечно, сеть WiFiClock

Шаг 3: ОБЗОР ПРОЕКТА

Это был очень интересный проект, поскольку он объединил два новых элемента, а именно использование Wi-Fi как метода обновления часов, а не использование клавиатуры. Во-вторых, использование схемы управления на основе регистров сдвига и восьмеричного регистра для 7-сегментных дисплеев. Я считаю большим удовлетворением иметь возможность повторно использовать старое избыточное оборудование и вернуть его к жизни. Разработка приложения на базе Android позволяет просматривать часы удаленно, хотя ограничение диапазона в 20 метров - это все, что может быть ожидается от чипа WeMOS ESP8266 и его ограниченной мощности. Альтернативой драйверу дисплея на основе сдвига, который я использовал, является тот, который использует микросхему драйвера дисплея MAX7219 IC, которая предназначена для подачи питания 5 В на 7-сегментные дисплеи.

Прибыли компоненты моего следующего проекта, в том числе старые новые штатные российские лампы Nixie IN-4 и неоновые лампы INS-1. Я намерен вернуться к линейке микросхем драйверов микросхем MAXIM и соединить четыре из этих микросхем, чтобы управлять дисплеями на базе IN-4 и Neon.