WiFi -kontrollerad LED Strip Matrix Display Clock Light: 3 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:36

Tinkercad -projekt »

Programmerbara LED -remsor, t.ex. baserat på WS2812, är fascinerande. Ansökningarna är många och du kan snabbt få imponerande resultat. Och på något sätt verkar byggklockor vara en annan domän som jag tänker mycket på. Börjar med viss erfarenhet av att bygga en ordklocka baserad på enstaka lysdioder, en Arduino och en digital klockmodul jag flyttade till webbaserad NTP -tid som är en snygg komponent i en WLAN integrerad nodemcu (ESP8622) modul. Därför är det nästan självklart att bygga en LED -matrisskärm ur en LED -remsa och en nodemcu -kontroller. Och förutom att visa en klocka kan man göra alla slags fina ljudeffekter med en flerfärgad pixelmatris på 42 x 7 LED -stripspixlar. Se demoen.

Förutom en LED -remsa, en strömförsörjning, noden MCU, behöver du ytterligare tillbehör som en bottenplatta, en genomskinlig frontplatta, några skruvar och distansmuttrar. Lödning och trähantverkskunskaper (den senare som jag inte har …) är till stor hjälp. En 3D -skrivare är ett smart val för att skriva ut stativet och elektronikomslaget.

Tillbehör:

6 x HSeaMall 180 bitar M3 Nylon Vit Hex Spacer Skruvmutter Mässing Distans Skruvmutter Sortiment Kit för polystyrolplåtmontering på träplatta

1 x polystyrolplatta 80x20 cm transparent, vit 2, 5 mm som frontplatta

1 x Trähylla 80 x 20 cm, vit, 1, 6 cm som bottenplatta för LED -remsa och elektronik

20 x Industri 15 mm x 3,9 mm Gängade självgängande skruvar Borrbultar för att fixa saker

1 x NodeMCU Lua Amica -modul V2 ESP8266 ESP -12F -Wifi för LED -klockstyrning

1 x Strömförsörjning FÖR 300 led - 230V till 5V, 8A MSKU -artikel: MeanWell -serien LPV -60. [Energiklass A] - för att driva upp till 300 lysdioder

1 x LED -remsa, 5m 300 LED, WS2811 IC Inbyggd 5050SMD, 256 ljusstyrka - LED -pixelmatris

1 x ljuskänsligt motstånd för automatisk justering av ljusstyrkan

elektronik och elektriska delar, kablar, kretskortsplintar 2-polig, ett lämpligt kretskort

Steg 1: Bygg basplattan och locket

Först måste fästena för täckplattan justeras. Den detaljerade layouten av tavlan visas i PDF -filen. En distansskruvmutter i varje hörn är placerad i varje hörn med centrum 1 cm från ytterkanten. Två skruvar är monterade i mitten av långkanten för att stabilisera täckplattan.

LED -remsan skärs i sju linjer @42 LED vardera för att bygga matrisen. LED -linjerna är fästa på brädet symmetriskt som visas i kortets layout PDF. VIKTIGT: riktningen för dataflödet för raderna är från vänster till höger för den övre raden, höger till vänster för nästa rad, vänster till höger igen för nästa rad och så vidare för alla sju raderna.

Dataledningen och kraftledningarna (GND, +5V) är anslutna (lödda) för varje linje från övre till nedre linjen. Så linje ett och två är anslutna på höger sida, två och tre på vänster sida, tre och fyra på höger sida igen och så vidare. Denna strategi håller de lödda linjerna korta.

Kraftledningarna till strömförsörjningen löds i mitten av ledningen för att undvika att ha för lång längd för strömförsörjningen till den sista lysdioden.

Ett 3 mm hål för den ljuskänsliga resitorn i den övre vänstra delen av brädet (kommer att vara lampans botten) stöder motståndet som pekar utåt (mot lampans baksida för att inte få för mycket ljus från LED -matrisen). Motståndet pekar utåt, kontaktledningar riktas gemensamt genom ett annat borrat hål mot lampans baksida.

Täckplattan mottog borrhål i de symmetriska positionerna till fästhålen i baskortet. Skruvarna med plastavståndsringar fixerar täckplattan på baskortet.

För ett stativ skrev jag ut två vita bitar som måste fixeras med M4x20mm skruvar för att möjliggöra ett stabilt stativ.

Steg 2: Strömförsörjning och elektronik

Nu behöver jag lite ström och någon kontroller för LED -remsematrisen. Först kontrollernodenMCU. En mycket enkel kretskort gör det möjligt att montera nodemcu löstagbar, inget mer irriterande än att avlödda en förstörd elektronisk enhet med många lödda stift. Anslutningarna beskrivs nedan:

NodeMCU -anslutning (A0 ljusmotståndsstift 1

3, 3V ljusmotståndsstift 2

D2 DIn av LED -remsa

Vin 5V strömförsörjning

GND GND för strömförsörjning

Strömförsörjningen är monterad på baksidan av baskortet. Jag bestämde mig för att fixa det relativt stora utbudet längs den långa kantriktningen med 5V/GND -anslutningen längst ner där kontakterna framifrån kommer genom den borrade helheten. Monteringshålen på strömförsörjningen används tillsammans med 3D -tryckt elektronik och strömkontaktlock. Designen gjordes i farten - i efterhand skulle jag kombinera allt till ett lock bredvid strömförsörjningen - ja, det är vad prototyper är till för …

3D -delarna har skapats med tinkercad (vilket bara är bra för snabba mönster) och tryckt/skivat med Cura.

Länk till tinkercad -projektet: Tinkercad LED -bandmatriskomponenter

Steg 3: Programvara

Fördelen med en nodemcu är definitivt att det inte behövs någon digital klockmodul, inte heller behöver du ett separat kontrollgränssnitt eftersom man kan använda webbservern för att styra nodemcu.

Antalet effekter är obegränsat eftersom matrisen kan användas som meddelandebräda, lampa, Tetris som gamestation, snöande ljus, …

Lyckligtvis är programmeringen av nodeMCU väldigt, väldigt nära att programmera arduinos. Arduino IDE kan användas. Det finns massor av bra beskrivningar hur du kan få Arduino IDE installerat och fungera med nodenMCU ESP8622. Och du får dem också på instruktörer - Snabbstart till Nodemcu (ESP8266) på Arduino IDE av Magesh Jayakumar

Ett par bibliotek måste installeras och programvaran pågår fortfarande. Klockvisning, rullande text och några effekter ingår.

Klockan och effekterna kan styras via en webbsida. Detta är fortfarande väldigt grundläggande och jag måste ta reda på hur webbsidan kan uppgraderas till ett riktigt trevligt användargränssnitt med alla möjliga snygga funktioner.

Mycket mer att göra.