ساعة NeoPixel: 10 خطوات (بالصور)

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

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

هذه مشاركة في مسابقة وحدة التحكم الصغيرة ، يرجى التصويت لي

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

لقد قمت ببناء مرآة لا متناهية من NeoPixel منذ بضع سنوات عندما كنت في تايلاند ويمكن رؤيتها هنا.

لقد فعلت ذلك بالطريقة الصعبة ليس باستخدام Arduino ولكن معالج صغير قائم بذاته ، PIC18F2550. تضمن ذلك البحث في سجلات وتوقيتات المايكرو لكتابة الكود ، وبعضها يحتوي على تجميع.

هذه معرفة عظيمة وقد جعلتني في مكانة جيدة لأنها تجعل العمل مع أطفال Arduino أمرًا ممتعًا. تم إنجاز معظم العمل عن طريق استخدام مكتبات تابعة لجهات خارجية بينما كنت أكتب قبل ذلك رمز مكتبتي الخاص.

تم تصميم هذه الساعة لإصدار الضوء من المحيط على الحائط وهي متصلة باستخدام WS2812B RGB LEDs القابلة للتوجيه بشكل فردي متباعدة بمعدل 144 لكل متر. أعطاني هذا قطر ساعة يبلغ قطرها 200 ملم ، وهو شيء يمكنني أن أجعله بنفسي على طابعة ثلاثية الأبعاد.

له تأثير مذهل ، خاصة في الليل أو في غرفة مظلمة ، يضيء الضوء حوالي 500 مم مما يعطي إبهارًا كليًا يبلغ قطره أكثر من متر. الأنماط مذهلة.

تعرض الساعة الساعات (باللون الأزرق) والدقائق (باللون الأخضر) والثواني (باللون الأحمر). يُعرض أيضًا التاريخ على شاشة عرض مكونة من 7 أرقام ويوم الأسبوع في شكل قائمة.

يتم التحكم في الساعة بواسطة الهاتف الذكي عبر شبكة WiFi باستخدام تطبيق Blynk وخادم Blynk المحلي الذي يعمل على RPi 3.

يعد استخدام خادم محلي لـ Blynk اختياريًا ولا يعد إعداد هذا جزءًا من هذه التعليمات. يمكن استخدام Blynk المستضاف على الويب بعد إنشاء حساب على www.blynk.cc وتنزيل التطبيق.

هناك الكثير من المعلومات حول استخدام Blynk على موقع الويب الخاص بهم ، لذلك فهي ليست جزءًا من هذه التعليمات.

في خطوة لاحقة في هذا الدليل ، يوجد رمز QR للمسح الضوئي ، وبعد ذلك سيكون لديك تطبيقي على هاتفك.

يحتوي التطبيق على عناصر تحكم لإظهار الساعة أو الأنماط (مع تعليقات LCD على التطبيق) ، والقدرة على ضبط منطقتك الزمنية أينما كنت في العالم والحصول على الوقت عبر خادم NTP. يمكن أيضًا ضبطه على وضع السكون.

توجد وحدة Real Time Clock مع بطارية احتياطية توفر وظائف الوقت / التاريخ لاردوينو.

يمكن تحديث البرنامج الثابت على NodeMCU-E12 في الساعة عبر الهواء (OTA).

لنبدأ الآن …….

الخطوة 1: الأدوات المطلوبة

مكواة لحام جيدة ولحام

أدوات تقشير الأسلاك

قواطع الأسلاك الصغيرة

كماشة طويلة الأنف الصغيرة

منشار صغير لقطع لوح فيرو

سكين هواية حاد

مقص

غراء الورق

الخطوة 2: الأجزاء الإلكترونية المطلوبة

1 × وحدة NodeMCE-12E من هنا

1 × وحدة ساعة RTC هنا

1 × 8 أرقام 7 قطعة Max7219 وحدة هنا

1 × مقبس طاقة تيار مستمر هنا

2 × مبدل مستوى (مطلوب لأن Arduino هو 3.3 فولت وشاشة RTC & 7 هي 5 فولت) هنا

يوجد هنا 68 مصباحًا لشريط LED WS2812B 114 / mtr.

مصدر طاقة تيار مستمر 5 فولت 10 أمبير هنا.

10 كيلو أوم 1/4 واط مقاومة.

كما هو مطلوب سلك التوصيل.

لوح Vero مقاس 77 مم × 56 مم تقريبًا لتجميع جميع الوحدات وتوصيلها بأسلاك.

لقد استخدمت بالفعل ناقل حركة بمستوى Adafruit لخطوط وحدة RTC I2c حيث كان من المفترض أن تكون آمنة I2c !!

ومع ذلك ، أعتقد أن معظم محولات مستوى المنطق ثنائية الاتجاه 3.3v إلى 5v يجب أن تعمل.

أدى قطع شريط LED إلى إهدار مؤشر LED حيث كانت هناك حاجة إلى وسادات لحام طرفي شريط 60 LED والوسادات مطلوبة على شريط LED 7.

الخطوة 3: الأجزاء المطبوعة

هناك ثلاثة أجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد ؛ جسم الساعة الرئيسي والغطاء الأمامي وغطاء البطارية في الخلف.

يمكن حذف غطاء البطارية.

يوجد أيضًا "قناع" مطبوع تحت الغلاف الأمامي وعليه أيام الأسبوع. لقد طبعت هذا على ورق عادي. لقد قمت بتوفير ملف dwg. و dxf. من هذا.

هناك نوعان من الأغلفة الأمامية المتاحة ، أحدهما ليس له اسم ، فقط في حالة عدم قدرتك على تعديل الجزء.

تحتوي الطابعة ثلاثية الأبعاد (فوهة 0.4 مم) على الإعدادات التالية مع Slic3r:

ارتفاع الطبقة الأولى = 0.2 مم

ارتفاع الطبقات = 0.2 مم

درجة حرارة السرير = 60 درجة مئوية

درجة حرارة الفوهة = 210 درجة مئوية

المحيطات العمودية = 2

قذائف أفقية = 3

infill = نجوم مستقيمة عند 45 درجة

لا أسنانها

لا توجد مواد دعم

يوصى بشدة أن يكون لديك طريقة تسوية السرير

الملفات المطبوعة ثلاثية الأبعاد ورسم القناع هنا:

الخطوة 4: أكمل ملف التجميع

يوجد أدناه ملف IGS للتجميع الكامل لأي شخص يرغب في تعديل الساعة.

الخطوة الخامسة: تثبيت المكتبات

تثبيت لوحات المرساب الكهروستاتيكي

ستحتاج إلى Arduino IDE. تثبيت هذا ليس جزءًا من هذه التعليمات ولكن يمكن تنزيله من هنا.

بمجرد تثبيت Arduino IDE ، إذا لم يكن قد تم بالفعل ، فستحتاج إلى نسخ / لصق النص أدناه في مربع النص ضمن ملف> تفضيلات - عناوين URL إضافية لمدير اللوحات:

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

أعد تشغيل IDE.

بعد الانتهاء من ذلك ، انتقل إلى Tools> Board> Boards Manager. دعه ينتهي من التحديث وسترى إصدار المجتمع ESP8266 في قائمة اللوحات المثبتة.

تثبيت المكتبات

تثبيت جميع المكتبات في مجلد المستندات / Arduino / Libraries كالمعتاد بصرف النظر عن تلك المثبتة بواسطة مدير اللوحة.

بعد تثبيت المكتبات ، أعد تشغيل Arduino IDE ، وانتقل إلى Sketch> Include Library> Manage Libraries ، واتركها تنتهي من التحديث ، يجب أن ترى مكتباتك الجديدة في القائمة.

RTClib - متاح هنا Adafruit_NeoPixel - متاح هنا

HCMAX7219 من هنا

بلينك - متوفر هنا. اتبع تعليمات التثبيت بعناية.

يتم تثبيت جميع "التضمينات" الأخرى في ملف NeoPixelClock إما بواسطة Board Manager أو يتم حزمها مع تثبيت Arduino IDE.

الخطوة 6: تثبيت البرنامج الثابت

في هذه المرحلة ، من الجيد توصيل كل شيء معًا على لوح الخبز لأغراض الاختبار.

تحقق من جميع الأسلاك بعناية قبل توصيل مصدر طاقة 5 فولت و / أو كبل USB.

انتقل إلى مجلد المستندات Sketch> Arduino.

قم بإنشاء مجلد "NeopixelClock".

ضع ملف.ino أدناه في المجلد.

افتح Arduino IDE.

اضبط IDE لعرض أرقام الأسطر ، واذهب إلى File> Preferences وحدد المربع "Display Line Numbers" ، وانقر فوق OK.

قم بتوصيل لوحة NodeMCU بمنفذ USB.

انتقل إلى Tools> Board وحدد NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)

انتقل إلى Tools> Port وحدد المنفذ الذي تتصل به اللوحة الخاصة بك.

تثبيت OTA FIRMWARE

لاستخدام تحديث OTA ، عليك أولاً نسخ جزء خاص من البرامج الثابتة على NodeMCU.

اذهب ملف> أمثلة> ArduinoOTA> BasicOTA.

سيتم تحميل برنامج في IDE ، املأ الجزء الخاص بـ ssid بأجهزة التوجيه SSID الخاصة بك. يمكنك رؤية هذا الاسم إذا قمت بتمرير الماوس فوق رمز WiFi في علبة النظام.

املأ كلمة المرور بكلمة مرور الشبكة (عادةً ما تكون مكتوبة في الجزء السفلي من جهاز التوجيه اللاسلكي.

الآن قم بالتحميل إلى لوحة NodeMCU الخاصة بك عبر USB.

عند الانتهاء ، اضغط على زر إعادة الضبط على لوحة NodeMCU.

قم بتثبيت البرنامج الثابت NEOPIXELCLOCK

اذهب إلى File> Sketchbook> NeoPixelClock وافتح ملف NeoPixelClock.

يجب إدخال "المصادقة" و "ssid" و "المرور" في السطر 114.

ملحوظة؛ يتم شرح كيفية الحصول على رمز الاستناد في الخطوة التالية

يمكنك أيضًا تعيين المنطقة الزمنية المحلية الخاصة بك على السطر 121 ، ويمكن أن يكون هذا أي ربع ساعة بين -12 و +14 حسب المناطق الزمنية حول العالم ، ويمكن أيضًا تعيين هذا في التطبيق إذا كنت تفضل ذلك. تم تعيينه حاليًا في كوينزلاند ، أستراليا.

في السطر رقم 332 ، يجب عليك تعيين عنوان IP لخادمك المحلي إذا كنت تستخدمه.

ملاحظة على منفذ الخادم المحلي. نظرًا للتحديث الأخير لبرنامج Blynk ، أصبح المنفذ الآن 8080 وليس 8442.

إذا كنت تستخدم البرنامج المحدث الجديد ، فقم بتغيير هذا.

أو في حالة استخدام خادم الويب Blynk ، سطر التعليق 332 وسطر إلغاء التعليق 333.

هذا هو كل التحرير الذي يجب القيام به.

الآن قم بتحميل هذا إلى لوحة NodeMCU الخاصة بك عبر USB.

عندما يتم تحميل هذا بنجاح ، افصل كابل USB من اللوحة.

سترى ضمن أدوات> منفذ منفذ جديد (يشبه عنوان IP) ، حدد هذا كمنفذك للتواصل مع NodeMCU للتحديثات المستقبلية التي قد تفعلها.

إذا سارت الأمور على ما يرام ، يجب أن تبدأ الساعة ، وإذا لم يكن الأمر كذلك ، فاضغط على زر "إعادة الضبط" في وحدة NodeMCU.

ملاحظة: لقد لاحظت أنه في بعض الأحيان لا يبدأ الأمر لأول مرة ، وجدت فصل مصدر الطاقة وإعادة توصيل الأعمال في معظم الأوقات. أنا أعمل على حل لهذا الفشل في التمهيد بشكل صحيح.

الخطوة 7: تطبيق الهاتف الذكي

لبدء استخدامه:

1. قم بتنزيل تطبيق Blynk: https://j.mp/blynk_Android أو https://j.mp/blynk_iOS إذا لم يكن مثبتًا بالفعل.

2. افتح التطبيق أو قم بتسجيل الدخول ، إذا كنت جديدًا فستحتاج إلى إنشاء حساب.

ملاحظة ، هذا ليس هو نفسه الحساب عبر الإنترنت.

3. المس رمز QR في التطبيق في الجزء العلوي ووجه الكاميرا نحو رمز الاستجابة السريعة أعلاه ، أو افتح الرابط أدناه -

tinyurl.com/yaqv2czw

4. يجب إرسال رمز التفويض إلى بريدك الإلكتروني الذي تم تعيينه ، والذي يجب عليك إدخاله في كود Arduino حيث يتم ذكره في خطوة لاحقة. إذا قمت بالضغط على أيقونة الجوز ، فستتمكن من إرسال بريد إلكتروني مرة أخرى إذا لزم الأمر.

كما ذكرنا من قبل ، يجب عليك إنشاء حساب عبر الإنترنت على www. Blynk.cc. قبل القيام بذلك.

سامحني على الغموض ، لا يمكنني اختبار هذا لأن لدي التطبيق بالفعل ولا أستخدم خادم الويب.

الخطوة الثامنة: بناء مجموعة مجلس Vero

قررت أن أضع كل الألواح والوحدات على قطعة من لوح فيرو.

هذا يحافظ على كل شيء نظيفًا ومرتبًا.

يمكن رؤية المخطط في ملف.pdf أدناه.

تمت إزالة الرؤوس الموجودة على اللوحة بعد الاختبار ، وقمت بتوصيل جميع الأجهزة الطرفية مباشرة بلوحة vero حيث لم تكن هناك مساحة كافية للرؤوس والموصلات المرتبطة بها.

آسف لم ألتقط أي صور للجانب السفلي من اللوحة ، لكن لا ينبغي أن يكون من الصعب معرفة ذلك. يمكنك حتى تحسين تخطيطي. احتفظ بلوحة Vero بنفس الحجم وإلا فلن تناسب القاعدة المطبوعة ثلاثية الأبعاد.

مع مغيرات المستوى المنطقي ، ينتقل LV (+ 3.3v) إلى 3.3 فولت على أي من المسامير 3 فولت في وحدة Arduino ، ينتقل HV (+ 5v) إلى دبوس VIN على لوحة Arduino.

تأتي جميع الأراضي من أي / كل دبابيس Arduino GND ويجب ربطها معًا لتجنب الحلقات.

سلك باستخدام شيء مثل سلك أحادي النواة معزول قياس 26 ، سيكون عزل PTFE جيدًا لأنه لا يذوب.

تحقق من جميع الأسلاك الخاصة بك بعناية 2 أو 3 مرات.

قم بالمرور عليها باستخدام مجموعة متعددة العدادات لفحص الاستمرارية ، وتحقق من توصيل جميع Gnds مرة أخرى بـ VIN GND.

تحقق من جميع التوصيلات + 5 فولت في وحدة RTC ، ودبابيس HV لوحدات ناقل الحركة ذات المستوى المزدوج ودبوس VIN + 5 فولت على وحدة NodeMCU.

فكرة جيدة لفحص جميع الأسلاك الأخرى أيضًا.

الخطوة 9: تجميع الساعة

بمجرد طباعة الأجزاء ، نظف أي وميض وكتل وصدمات بسكين هواية حاد.

نظرًا لأنني لم يكن لدي سوى خيوط باللونين الأزرق والأسود ، فقد قمت بطلاء تجاويف LED مع طلاء نموذج فضي.

أعتقد أن هذا يجب أن يساعد في عكس الضوء بشكل أفضل ويساعد أيضًا في منع نزيف الضوء عبر الجدران إلى التجاويف المجاورة.

يجب أن يتم توصيل مجموعة لوحة vero:

إلى شريط LED + 5 فولت و Gnd و DIN من مجموعة لوحة vero.

إلى شاشة العرض المكونة من 7 أجزاء من مجموعة لوحة vero.

إلى مقبس التيار المباشر من مجموعة لوحة vero.

سلك لشريط LED ذي 7 اتجاهات منفصل (DIN) من نهاية (رقم 60) لشريط LED الرئيسي ذو 60 اتجاهًا (DOUT).

لقد قمت فقط بإخراج البيانات (DOUT) من النهاية (رقم LED 60) لشريط LED ذي 60 اتجاهًا ، و + 5 فولت و Gnd لشريط LED ذي 7 اتجاهات قمت بتوصيله من مجموعة لوحة vero.

لمنع حدوث قصور ، وضعت قطعة صغيرة من البطاقة الرفيعة بين بداية ونهاية شريط LED ذي 60 اتجاهًا حيث كانوا قريبين جدًا.

قم بقياس وقطع جميع الأسلاك إلى أطوال مناسبة ، أضفت 5 أو 6 مم لتوفير مساحة صغيرة.

لم أقم بإزالة ورق دعم الشريط اللاصق من شرائط LED ، فهذا سيجعل من الصعب وضعه في القاعدة ويصعب إزالته إذا لزم الأمر.

لقد وجدت أن الشرائط مناسبة ودافئة ، ثم ادفعها إلى أسفل التجويف.

ضع مجموعة لوحة Vero في التجويف ، وهناك مواضع لإبعادها عن القاع بمقدار 2 مم.

ضع شاشة العرض ذات 8 اتجاهات 7 في التجويف ، توجد أعمدة منفصلة لتركيب هذا.

يوضع مقبس التيار المستمر في تجويفه بإحكام ، ويلحم الأسلاك بهذا داخل العلامات. قم بإزالة العلامة الجانبية إذا كنت ترغب في ذلك.

يجب وضع جميع الأسلاك بدقة في التجاويف المتوفرة.

أخيرًا ، مرر مقبس الطاقة من مصدر الطاقة عبر الفتحة وقم بتسهيله في مقبس التيار المستمر ، وادفع الكبل في الأخدود الموجود أسفله.

تحقق من جميع الأسلاك الخاصة بك بعناية مرتين أو ثلاث مرات ، انظر مخطط الأسلاك أدناه.

الخطوة 10: تركيب الغطاء الأمامي حتى النهاية

تحتوي الكتلة الأساسية على عدة أوتاد صغيرة بارزة على الحلقة الخارجية ، ويجب أن تتماشى مع الثقوب الموجودة في الغطاء الأمامي.

يجب طباعة القناع الورقي باللون الأسود ، ثم قصه ولصقه على الغلاف الأمامي بشيء مثل عصا الغراء.

سيتم عمل الثقوب في الورق عندما يتم ضغطه على القاعدة مع الغطاء الأمامي.

نحن جميعًا على استعداد للعمل ، وتوصيله ، يجب أن تبدأ الساعة تلقائيًا ، إذا لم يحدث ذلك ، كما اكتشفت عدة مرات ، افصل الطاقة وأعد توصيلها مرة أخرى.

إذا لم يكن لديك بطارية في وحدة RTC ، فستحتاج إلى ضبط الوقت والتاريخ.

قم بذلك باستخدام التطبيق ، واضبط المنطقة الزمنية باستخدام مفتاح التحكم لأعلى / لأسفل ثم اضغط على الزر "SET NTP TIME".

سترى في محطة التطبيق إذا نجحت أم لا ، إذا لم تحاول مرة أخرى.

عندما يتم عرض DONE ، يمكن الضغط على زر الساعة ويجب أن تعمل الساعة وتعرض الوقت والتاريخ واليوم في الأسبوع.

يمكن تشغيل الأنماط بالضغط على زر الأنماط ، ويمكن مقاطعة ذلك في أي وقت بالضغط على زر الساعة أو زر الأنماط مرة أخرى.

يمكن ضبط سطوع مصابيح LED على مدار الساعة وشاشة العرض المكونة من 7 مقاطع من أجل السطوع باستخدام أشرطة التمرير المرتبطة.

يمكن تشغيل جميع مصابيح LED بالضغط على زر إيقاف تشغيل الساعة.

قم بتعليقه على الحائط وسوف يلمع الضوء للخارج على الحائط ، وهو جميل بشكل خاص في غرفة مظلمة.

أي أسئلة يسعدني فقط المحاولة والإجابة.

استمتع ولا تنسى التصويت لي.

**************************************************** **************************************************** ***** هذا دخول في مسابقة وحدة التحكم الصغيرة ، يرجى التصويت لي ********************************* **************************************************** ***********************