WiFi 7 Segment LED-klok - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Project: WiFi 7 Segment LED-klok

Datum: november - december 2019

De 7 Segment Clock maakt gebruik van een gemeenschappelijke Anode 5V-voeding via op 22ohm gebaseerde Shift Register-besturing. De belangrijkste reden voor het bouwen van deze klok was in de eerste plaats het hergebruik van twee bedklokken met elk 4 X 7 Segment Displays en de tweede reden de opname van een Wemos R1 D2-bord waarop een op maat gemaakte Android-applicatie is aangesloten. De Android-applicatie maakt gebruik van WiFi-communicatie om opdrachten van en naar de klok te verzenden en te ontvangen. De Android-applicatie kan de tijd en datum van de klok "SET" en de huidige tijd, datum, temperatuur, druk en vochtigheid "GET".

Bovendien, en de hulp van David van de Nixie Google Group die me zo vriendelijk was me een schema te geven van een geschikt 74HC595 SPI 16 schuifregister en een 74HC245 Octal tri-state transceiver register gebaseerd circuit om de 8 X 7 segment-LED's te ondersteunen met behulp van de multiplex manier van weergeven. Een eenvoudige printplaat werd geconstrueerd met behulp van twee 74HC595 20-pins IC-chips op 20-pins dragers en twee 74HC595 16-pins IC-chips op 16-pins dragers. De uitgang van de ene kant van het circuit werd gebruikt om de anodes van elk van de 8 x 7 Segment-LED's te ondersteunen en de andere kant van het circuit werd gebruikt om de 7 segmenten te ondersteunen, via 22ohm-weerstanden in serie, plus de komma.

Benodigdheden

Uitrustingslijst

1. WEMOS R1 D2 Arduino-kaart met ingebouwde ESP8266 WiFi-module

2. Lichtdetectieweerstand plus 22ohm-weerstand

3. Tweepolige schakelaar, gekleurde draden, vrouwelijke PCB-stekkers, krimpkous, printplaat, 3 mm plastic steunen

4. LED plus 330ohm weerstand

5. BME280 temperatuursensor

6. MP3-TF-16P-speler plus 22ohm-weerstand

7. 4 Ohm 5W luidspreker

8. 16 X 2-regelig LCD-scherm met IC2-communicatie (optioneel, voornamelijk gebruikt voor testen)

9. RTC-klok DS3231

10. 2 X DC-trap omlaag 12V – 5V

11. 2 X 74HC245 IC-chip plus 20-chipdrager

12. 2 X 74FC595 IC-chip plus 16-chipdrager

13. 8 X 22ohm weerstand:

Stap 1: BOUW

Bijgevoegd zijn Fritzing-diagrammen van de klokconstructie met de WEMOS-kaart, LCD-scherm, MP3-speler, BME280-sensor, twee step-down DC-voedingen, een RTC DS3231-klok en tot slot de lichtdetectieweerstand. Het tweede Fritzing-diagram toont het Shift- en Octal-registergebaseerde circuit en de verbindingen met de WEMOS. Drie bijlagen dekken de 7 Segments LED-, 74HC245- en 74HC595 IC-chips.

De klokkast is gemaakt van mahoniehout met 8 eenvoudige dozen die zijn geconstrueerd om elk van de 7 segment-LED's te omringen. Elke doos is verbonden met de volgende met behulp van een stalen buis van 15 mm die door elke doos gaat en via een holle mahoniehouten doos die de horizontale stalen buis verbindt met een verticale stalen buis die de klokweergave ondersteunt. De stalen buis is bevestigd aan de holle doos eronder die de klokondersteuningsapparatuur bevat. De draden die elke LED verbinden, worden door elke doos en via de stalen buis naar het onderstaande kloksysteem geleid, een set van acht segmentbesturingsdraden in één richting en de tweede set van acht draden, anodebesturing, worden in de tegenovergestelde richting geleid.

De verschillende foto's tonen de lay-out van de basiscomponenten op het basisbord van de klok. Het gebruik van een verdeelbord voor zowel de I2C-communicatie als de 5V-stroom heeft het voordeel dat er slechts twee pinnen op het WeMOS-bord nodig zijn en maakt het gebruik van twee DC-DC step-down 12V tot 5V-voedingen mogelijk. De eerste voeding om het bord, LCD, RTC, MP3-speler enz. van stroom te voorzien, de tweede voor het voeden van de klokweergave en het displaystuurprogramma.

Stap 2: SOFTWARE

De bijgevoegde bestanden bevatten het ICO Arduino-bronbestand en de Android-app. Het eerste ICO-bestand bevat code waarmee de WEMOS de BME280, de RTC-klok en het LCD-scherm kan bedienen. Dit project gaf me de kans om voort te bouwen op een origineel Wifi Robot-project. De WEMOS D1 R2 Arduino-software was gebaseerd op een eerdere klok waar een wifi-communicatiepakket werd toegevoegd met behulp van een eenvoudige "GET" en "SET" hostcommando's om eerst de huidige klokwaarden te krijgen en ten tweede de huidige klokdatum en -tijd in te stellen, zoals weergegeven op de App., wordt gebruikt om de klok op afstand bij te werken. Het tweede ICO-bestand, "WifiAccesPoint", is een eenvoudige testroutine om vast te stellen of de juiste verzend- en retourstrings correct werken.

OPMERKING: Momenteel kan ik het volgende bestand "app-release.apk" niet uploaden. Ik wacht op het ondersteuningsteam om dit probleem op te lossen

Opgemerkt moet worden dat versie 1.8.10 Arduino IDE is gebruikt en dat het geselecteerde bord "LOLIN(WEMOS) D1 R2 & Mini" was. De volgende speciale bibliotheken zijn gedownload: Wire.h, LiquidCrystal_I2C.h, SoftwareSerial.h, DFRobotDFPlayerMini.h, SparkFunBME280.h, RTClib.h, ESP8266WiFi. H, WiFiClient.h en ESP8266WebSERver.h Het wifi-toegangspunt gemaakt door de WEMOS ESP8266-chip wordt "WifiClock" genoemd en heeft een wachtwoord van "wachtwoord". Het is mogelijk om de klok bij te werken zonder de op maat gemaakte Android-app te gebruiken, maar met behulp van een standaard webpagina-viewer, met het "Wificlock"-toegangspunt geselecteerd, en als volgt de https-opdracht in te voeren:

Voor het SET-commando:

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

Waar tijd en datum worden ingevoerd met het standaardformaat en "VV" het 0-30 belvolume is, is de eerste "Y" naast PARA4 "Y" of "N" om de optie te selecteren die moet worden afgespeeld en de tweede "Y ' naast PARA5 staat "Y" of "N" om de Night Save-optie te selecteren die het display sluit tijdens de donkere uren.

Voor het GET-commando:

"https://192.168.4.1/GET"

Dit retourneert een reeks gegevens van de klok in het volgende formaat:

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

Waar "HHH, HH" de vochtigheidswaarde is, "PPP, PP" de drukwaarde is, "CC, CC" de temperatuur in Celsius is, "FF, FF" de temperatuur in Fahrenheit is, "VV" het belvolume is, "Y," is een belsignaal vereist, en de tweede "Y," is Night Saving vereist.

Opgemerkt moet worden dat de locatieservices van de tablets moeten zijn ingeschakeld, anders geeft de WiFi-scanknop geen beschikbare netwerken terug, inclusief natuurlijk het WiFiClock-netwerk

Stap 3: PROJECTOVERZICHT

Dit was een zeer interessant project omdat het twee nieuwe elementen heeft samengebracht, namelijk het gebruik van Wifi als methode om de klok bij te werken, in plaats van het gebruik van een toetsenbord. Ten tweede het gebruik van een op Shift en Octaal register gebaseerd besturingscircuit voor de 7-segments displays. Ik vind het erg bevredigend om oude overbodige apparatuur te kunnen hergebruiken en weer tot leven te wekken. De ontwikkeling van een op Android gebaseerde applicatie maakt het mogelijk om de klok op afstand te bekijken, hoewel een bereik van 20 meter het enige is dat kan worden verwacht van de WeMOS ESP8266-chip en zijn beperkte kracht. Een alternatief voor de op shift gebaseerde displaydriver die ik heb gebruikt, is er een die de MAX7219 IC-displaydriverchip gebruikt die is ontworpen om de 5V-voeding te leveren aan op 7 segmenten gebaseerde displays.

De componenten van mijn volgende project zijn gearriveerd, waaronder oude nieuwe voorraad IN-4 Russische Nixie-buizen en INS-1 Neon-buizen. Ik ben van plan terug te keren naar het MAXIM-assortiment van IC-driverchips en vier van deze chips aan elkaar te rijgen om de IN-4 en Neon-gebaseerde displays aan te sturen.