ساعة Morphing الرقمية: 14 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

فيديو سريع عن هذا المشروع. لقد نفذت منذ ذلك الحين طريقة لتحديد المنطقة الزمنية.

بفضل عمل مجتمع Arduino و ESP8266 ، تعد هذه الساعة الرائعة سهلة البناء بشكل مدهش!

1. مكونان رئيسيان فقط: العرض (من الواضح) و WiFi MicroController
2. لا لحام مطلوب
3. لا توجد مهارة برمجة مطلوبة ، يتم توفير الكود!

هيا بنا نبدأ

الخطوة 1: قائمة الأجزاء

على الرغم من أنني قمت بتضمين روابط إلى المكان الذي اشتريت منه أجزائي ، يمكن شراء هذه الأجزاء بسهولة من بائعين آخرين في جميع أنحاء العالم.

• مصفوفة P3 64x32 RGB LED 20 دولارًا
• وحدة NodeMCU 32 ميجابايت ESP8266 WiFi Microcontroller $ 4.95.00
• أنثى إلى أنثى 20 سم أسلاك توصيل دوبونت 0.85 دولار
• كابل Micro USB Data / Sync ومحول جدار شاحن الهاتف 5V (كان لديهما ولم أضطر إلى شرائه)
• 5V 2A MINIMUM Power Supply (كان لدي هذا ولم أضطر إلى شرائه) 7.95 دولارًا
• موصل أسطواني أنثى بدون لحام لتوصيل مصدر الطاقة بكابل طاقة الشاشة.

الأهمية:

• تم تصميم بعض كبلات USB فقط لتوصيل الطاقة (الشحن) - لا بأس بها لتشغيل الساعة النهائية ، ولكن لتحميل الكود إلى ESP ، سنحتاج إلى كابل بيانات / مزامنة USB.
• تحتوي مصفوفة P3 RGB على أكثر من 6000 مصباح LED. في هذه الساعة ، لن نقوم بتشغيلها جميعًا مرة واحدة ، لذا فإن 2 أمبير أكثر من كافية. ومع ذلك ، إذا كنت تخطط للقيام بالمزيد مع الشاشة وضبطت جميع مصابيح LED على الأبيض ، فإن مصدر الطاقة الموصى به هو 8 أمبير كحد أدنى.

الخطوة 2: ملخص الأسلاك

هناك الكثير من الأسلاك ، لكن لا داعي للقلق. كل ما نقوم به هو توصيل دبوس واحد بآخر.

خذ وقتك. تحقق مرة أخرى من كل اتصال قبل وبعد توصيله.

تأكد من إدخال الأسلاك بالكامل حتى لا يتم التراجع عن طريق الخطأ. إنها مريحة تمامًا عند إدخالها بالكامل.

الخطوة 3: ESP Wiring

أولاً ، لنضع أسلاك توصيل على المرساب الكهروستاتيكي. لا تقلق إذا كانت ألوان الأسلاك الخاصة بك مختلفة عن ألواني. ما هو زوج الدبابيس المتصل بكل سلك هو المهم.

لا تقم بتوصيل ESP بجهاز الكمبيوتر الخاص بك حتى الآن. نحتاج إلى إكمال جميع الأسلاك قبل تشغيل أي شيء

نحن نستخدم دبابيس D0 خلال D8 واثنين من GND.

يمكننا تخطي دبوس 3 فولت لأن ESP سيتم تشغيله عبر منفذ USB.

نتخطى أيضًا دبابيس الإرسال والاستقبال لأننا سنتواصل مع ESP عبر USB أو WiFi.

الخطوة 4: مصفوفة الأسلاك الجزء 1

بعد ذلك ، خذ الطرف الآخر من أسلاك التوصيل التي قمنا للتو بتوصيلها بـ ESP وقم بتوصيلها بالمصفوفة.

مرة أخرى ، يتضمن الرسم البياني ألوان الأسلاك التي استخدمتها ، لكن بالطبع قد تكون ألوانك مختلفة.

المهم هو أن تقوم بتوصيل دبابيس ESP بالمصفوفة كما هو موضح في الجدول.

المصفوفة ليست متماثلة ، هناك يسار / يمين ، أعلى / أسفل. يرجى ملاحظة الأسهم البيضاء

لم يتم تصنيف الموصلات الموجودة في المصفوفة الخاصة بي ، لذا أضفت صورة بها ملصقات. قد تكون المصفوفة الخاصة بك مختلفة قليلاً. تناقش هذه الموارد إصدارات اللوحة الأخرى بتفصيل كبير:

• PxMatrix بواسطة دومينيك بوشتالر
• مصفوفة RGB LED مع ESP8266 بواسطة Brian Lough المعروف أيضًا باسم WitnessMeNow

الخطوة 5: مصفوفة الأسلاك الجزء 2

تقوم المجموعة الثانية من أسلاك العبور بتوصيل الموصل الأيسر بالموصل الأيمن للمصفوفة.

الصورة الثالثة تظهر الجانب الأيمن من المصفوفة.

الخطوة 6: أسلاك الطاقة

تم تصميم كابل طاقة العرض للأطراف اللولبية.

يمكنك قطع عروة اللحام وتجريد السلك ، لكنني اخترت ثني الشوكات واستخدام أنابيب الانكماش الحراري الإضافية لضمان عدم وجود معدن مكشوف. مهما فعلت ، تأكد من أن الأسلاك متصلة بشكل جيد ، وموصولة بشكل آمن ومعزولة.

من الواضح أنه يجب توصيل السلك الأحمر بـ (+) والسلك الأسود بـ (-)

قم بتوصيل الطرف الآخر بالشاشة ، مع الإشارة مرة أخرى إلى القطبية: يذهب الأحمر إلى VCC وينتقل الأسود إلى GND.

إذا كان الكابل الخاص بك مصممًا لتشغيل شاشتين في وقت واحد ، فلا يهم أيهما يتم توصيله بشاشة واحدة. ومع ذلك ، من المهم جدًا ألا تقوم بعكس اللون الأحمر (+) والأسود (-)

إذا لم تكن قد قمت بذلك بالفعل ، فهذا هو الوقت المناسب للتحقق مرة أخرى للتأكد من أن جميع أسلاك التوصيل متصلة بالمسامير الصحيحة (قبل أن نطبق الطاقة).

تحقق من قطبية كابل الطاقة مرة أخرى ، وتأكد من عدم عكس علامة الجمع والطرح

مرحبًا ، لقد انتهينا من الأسلاك! لكن لا تقم بتوصيله بعد

الخطوة 7: قم بتثبيت Arduino IDE

لتحميل الكود إلى ESP ، ستحتاج إلى برنامج Arduino وبعض المكتبات:

اتبع تعليمات التثبيت على موقع Arduino الإلكتروني.

لقد قام Arduino بالكثير من أجل مجتمع المصنّعين ، لذا يجب أن تساهم في Arduino ، لكنه اختياري.

انقر فوق "مجرد تنزيل" للتنزيل دون المساهمة.

الخطوة 8: تثبيت المكتبات

بمجرد التثبيت ، قم بتشغيل Arduino IDE ثم:

• انقر فوق قائمة Sketch> Include Library> Manage Libraries…

• ابحث عن أحدث إصدار من المكتبات التالية وقم بتثبيته:

  • مكتبة AdaFruit Gfx
  • PxMatrix بواسطة دومينيك بوشتالر
  • ArduinoJSON الإصدار 5.13.2 بواسطة Benoit Blanchon
  • WiFiManager بواسطة Tzapu
  • DoubleResetDetector بواسطة ستيفن دين ويعرف أيضًا باسم Datacute

هام: لاحظ أنه في وقت كتابة هذه السطور ، لا يعمل الإصدار 6.x بيتا من ArduinoJSON مع Morph Clock. القيام بذلك يسبب أخطاء في الترجمة. تأكد من تحديد الإصدار 5.13.2 عند تثبيت / تحديث ArduinoJSON. بفضل المستخدم lmirel لملاحظة ذلك.

الخطوة 9: تثبيت دعم ESP8266

نحتاج أيضًا إلى دعم ESP8266

• أغلق إدارة المكتبات ، لكن ابق في Arduino IDE
• انتقل إلى ملف> تفضيلات
• انقر فوق الرمز الموجود على يمين عناوين URL الخاصة بمدير مجلس الإدارة الإضافي

• الصق عنوان URL هذا في سطر منفصل (لا يهم التسلسل).

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

• انقر فوق موافق للخروج من التفضيلات
• انتقل إلى: Tools> Board xyz> Board Manager …
• ابحث عن 8266
• قم بتثبيت esp8266 بواسطة مجتمع ESP8266.

الخطوة 10: قم بتثبيت برنامج تشغيل CH340

آخر شيء يجب تثبيته هو برنامج تشغيل الجهاز حتى يتمكن جهاز الكمبيوتر الخاص بنا من التحدث إلى برنامج ESP.

قم بتنزيل وتثبيت برنامج التشغيل لجهاز الكمبيوتر الخاص بك من أسفل صفحة برنامج التشغيل الخاصة بالشركة المصنعة.

إذا كنت بحاجة إلى مساعدة ، فهناك برنامج تعليمي لطيف حول كيفية تثبيت Arduino Nano CH340 بواسطة samuel123abc. نفس CH340 / CH341 الموجود على NodeMCU ESP موجود على استنساخ Arduino Nano.

الخطوة 11: قم بتحميل الكود

نحن على وشك الانتهاء …

1. قم بتنزيل وفك ضغط أحدث رمز Morphing Clock.

   • (انظر الصورة أعلاه إذا كنت غير معتاد على جيثب)
   • قم بفك ضغط ملف zip الذي تم تنزيله ثم انقر نقرًا مزدوجًا فوق MorphingClock.ino

2. ترجمة وتحميل

   • قبل أن نقوم بتوصيل NodeMCU بجهاز الكمبيوتر الخاص بك عبر كابل Micro USB ، هل قمت بفحص الأسلاك لديك مرتين؟:-)
   • تأكد من أن دبابيس NodeMCU لا يتم تقصيرها بواسطة أي أجسام معدنية على مكتبك أثناء تشغيل NodeMCU.
   • عند توصيل USB ، يجب أن تسمع "ding" المعتاد حيث يتعرف Windows على جهاز USB موصول.

   • قم بإعداد الخيارات في Arduino IDE> Tools كما في الصورة

     • قد يكون منفذ COM مختلفًا.
     • اضطررت إلى تغيير حجم الفلاش إلى 4M (1M SPIFFS) قد يكون ESP الخاص بك مختلفًا.
   • انقر فوق الزر تحميل كما في الصورة. سيستغرق هذا بعض الوقت (حوالي 30 ثانية) ، وستكون هناك تحذيرات ، ولكن سيتم تحميلها في النهاية إلى NodeMCU.

استكشاف الأخطاء وإصلاحها:

• إذا فشل التحميل لأنه تعذر الاتصال ، فتأكد من اختيار المنفذ الذي تم توصيل ESP به ضمن أدوات> منفذ.

• إذا لم يكن هناك خيار ممكّن ضمن أدوات> منفذ

  • تأكد من تثبيت برنامج التشغيل CH340 (انظر الخطوة السابقة)
  • تأكد من أنك تستخدم كابل بيانات / مزامنة. اختبره عن طريق توصيل هاتفك وجهاز الكمبيوتر بهذا الكابل. إذا كان بإمكانك رؤية الملفات على الهاتف من جهاز الكمبيوتر ، فلديك كبل بيانات جيد.
• إذا فشل التجميع قبل أن يحاول التحميل ، قم بالتمرير لأعلى في نافذة الخلفية السوداء ثم قم بالتمرير ببطء لأسفل ولاحظ الخطأ الأول الذي يبلغ عنه. إذا لم تتمكن من معرفة ما يقوله ، فقم بنشر هذا الخطأ الأول وسأحاول مساعدتك. ستكون هناك بعض التحذيرات - هذه جيدة ، فهي لا توقف التجميع.
• إذا حصلت على خطأ متعلق بـ JSON عند الترجمة ، فاستخدم إصدار مكتبة JSON 5.13.2 بدلاً من أحدث إصدار (6-بيتا) - شكرًا جزيلاً!
• إذا نجح التحويل البرمجي ، نجح التحميل ولكن الساعة لا تعمل ، افتح الشاشة التسلسلية في Arduino IDE ، واضغط على إعادة التعيين على ESP. إذا كانت الأخطاء عبارة عن مجموعة من الأرقام السداسية ، فحاول تغيير حجم الفلاش إلى 4M (1M SPIFFS) وأعد التحميل.
• إذا كان الخطأ باللغة الإنجليزية ، فيجب أن يخبرك بالمشكلة التي يواجهها. انشر ما تقوله إذا كنت بحاجة إلى مساعدة في فك تشفير ما تحاول قوله:-)
• تعمل المصفوفة ، لكن ESP لا يظهر أبدًا كنقطة وصول. لقد رأيت هذا يحدث على NodeMCU الأصغر الذي يعتمد على ESP-12E و 1 M SPIFF ويستخدم إصدار ESP-12E هذا من MorphClk. لسوء الحظ ، لم أتمكن إلا من حل المشكلة عن طريق تقليل معدل تحديث الشاشة ، وبالتالي فإن الشاشة ليست ساطعة مقارنة بالإصدار الأصلي.

الخطوة 12: التكوين

بمجرد اكتمال التحميل ، سترى كلمة: "Connecting" على الشاشة.

يحاول ESP الاتصال بشبكة WiFi لجلب الوقت الحالي. ومع ذلك ، فإنه لا يعرف كلمة المرور الخاصة بنقطة وصول WiFi (AP) حتى الآن.

• اضغط على زر إعادة الضبط (RST) في ESP مرتين متتاليتين على بعد ثانية واحدة تقريبًا.
• ستظهر لك الشاشة AP: MorphClk و Pwd: HariFun و 192.168.4.1.
• في هذا الوقت ، يعمل ESP كنقطة وصول WiFi تسمى MorphClk بكلمة مرور HariFun.
• انتقل إلى جهاز الكمبيوتر / الهاتف لتغيير اتصال WiFi من شبكة WiFi العادية إلى MorphClk.
• لتبديل WiFi ، في نظام Windows ، ستجد الرمز في الزاوية اليمنى السفلية ، وفي أعلى اليمين على جهاز Mac.
• قد ترى تحذيرًا يفيد بأن هاتفك لا يمكنه العثور على الإنترنت. لا بأس. هاتفك متصل الآن فقط بـ ESP و ESP غير متصل بالإنترنت (حتى الآن).
• باستخدام متصفح الويب على جهاز الكمبيوتر / الهاتف الخاص بك ، قم بزيارة 192.168.4.1 ، وهو موقع ويب يتم تقديمه بواسطة ESP.
• انقر على "تكوين WiFi" وحدد نقطة وصول WiFi وأدخل كلمة مرور WiFi. سيحفظ هذه المعلومات بعد ذلك في تخزين دائم ، لذا لن تدخلها مرة أخرى أبدًا.
• هذا أيضًا هو المكان الذي تختار فيه المنطقة الزمنية استخدم موقع الويب هذا للعثور على إزاحة المنطقة الزمنية لموقعك. لا تنس إدخال علامة الطرح.
• أدخل Y في حقل 24Hr لإظهار الساعات بتنسيق عسكري ، أو أدخل N إذا كنت تفضل تنسيق 12 ساعة. ليس لدي حتى الآن مؤشر AM / PM. ربما يمكنك إضافة هذه الميزة ومشاركة كيف فعلت ذلك؟
• لا تنسَ إعادة الكمبيوتر / الهاتف إلى نقطة وصول WiFi العادية وإلا فلن تتمكن من الوصول إلى الإنترنت.

الخطوة 13: كل ذلك

حسنًا ، هذا كل شيء

كل ما تبقى هو تقديم حالة جميلة لذلك.

لم تعد بحاجة إلى الكمبيوتر / الهاتف. يمكنك استخدام أي شاحن هاتف لتشغيل المرساب الكهروستاتيكي.

يرجى إعلامي إذا رأيت أي شيء يمكنني تحسينه في هذه التعليمات. سأبذل قصارى جهدي للإجابة على الأسئلة أيضًا.

إذا قمت ببناء هذا ، فالرجاء النقر فوق الزر "لقد صنعته" واظهار نسختك. استمتع بصنع!

الخطوة 14: رمز المساهمة

لقد حسّن عظماء الإنترنت الرائعون هذا المشروع! يُرجى إعلامي إذا كنت قد أجريت تحسينات تريد مشاركتها هنا. شكرا لكل شخص!

Morphing Clock Remix بواسطة lmirel

github.com/lmirel/MorphingClockRemix

التاريخ ودرجة الحرارة والترطيب النسبي بواسطة VincentD6714

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

الوصيف في مسابقة الساعات