Horloge graphique à barres IOT (ESP8266 + boîtier imprimé en 3D): 5 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Salut, Sur ce Instructables, je vais vous expliquer comment construire une horloge graphique à barres IOT 256 LED.

Cette horloge n'est pas très difficile à réaliser, pas très chère pourtant il faudra être patient pour donner l'heure ^^ mais c'est agréable à faire et plein d'enseignement.

Pour réaliser cette horloge, les principales étapes seront de:

• Faire une boîte à clipser
• Trouvez l'heure exacte avec le protocole WiFi et NTP
• Programmer une matrice de LED 8x32 représentant 256 LED

Fournitures

• Matrice Led WS2812B 8x32 11€ sur Aliexpress

  La matrice LED 8x32 WS2812B est également appelée NeoMatrix par la société Adafruit

• Une carte Nodemcu ESP8266 3 à 4€ sur Aliexpress (Nodemcu est plus fin que Wemos)
• Certains filaments d'imprimante 3D (≈ 120g)
• 2 vis ou clous
• Un câble USB (USB Type A vers Micro USB Type B)
• Un adaptateur mural USB

Outils requis

• Une imprimante 3D, la mienne est une Creality CR-10
• Une pince
• Un fer à souder

Outils optionnels

• Un peu de colle chaude
• Un testeur de tension USB DC (assez utile dans beaucoup de projet)

Étape 1: Comment donner l'heure ?

L'image 1 et le fichier "Explanation_Clock.pdf" vous expliqueront comment lire cette horloge. Fondamentalement, vous devez compter les points dans chaque colonne RVB (rouge = heures / vert = minutes / bleu = secondes).

Par exemple, l'horloge affiche 17h50m44s sur l'image 2.

Étape 2: conception du boîtier clipsable imprimé en 3D à l'aide de Fusion 360

Je voulais que cette boîte soit une boîte entièrement clipsable, alors je l'ai conçue de manière à ne pas avoir besoin d'utiliser de colle.

Clip-on s'inspire de ces deux tutoriels (clip latéral) (clip médian)

Dimensions de la matrice:

300 mm de hauteur x 80 mm de longueur x 2 mm de largeur

Dimensions de la boîte:

323 mm de hauteur x 85 mm de longueur x 9,2 mm de largeur

Impression des chiffres clés:

• 180g de filament
• 16h30 (heure d'impression)

Ci-dessous, il y a 4 fichiers:

• Box_Bottom_ws (avec prise en charge)
• Box_Top_ws (avec prise en charge)
• Cover_Bottom_Matrix
• Couverture Top_Matrix

Vous aurez besoin de ces 4 pièces pour réaliser le boîtier complet.

Les fichiers sont également disponibles sur Thingiverse, voici le lien:

Étape 3: Assemblez le boîtier imprimé en 3D + ESP8266

Après avoir imprimé les 4 pièces, suivez ces étapes:

1. Dessouder tous les fils de la matrice sauf le 5V, GND et DIN
2. Souder les 3 fils restants à la carte ESP8266 (Voir schéma)
3. Assemblez "Box_Bottom_ws" et "Box_Top_ws"
4. Insérez le câble USB via "Box_Bottom_ws"
5. Fixez l'ESP8266 avec du ruban adhésif double face ou de la colle chaude
6. Branchez le câble USB à l'ESP8266
7. Faites glisser la matrice LED à travers "Cover_Bottom_Matrix"
8. Clip "Cover_Bottom_Matrix" sur "Box_Bottom_ws"
9. Refaire les étapes 7 et 8 avec "Cover_Top_Matrix"
10. Démarrer la programmation

Étape 4: Programmation à l'aide d'Arduino IDE

Ce programme a trois fonctions principales:

• Wifi
• NTP (Network Time Protocol) (wikipédia)
• Matrice composée de 256 LED WS2812B (voir comment ça marche)

Conditions préalables:

Pour le gérant:

Ajouter la carte ESP8266 sur Arduino IDE (nouvelle méthode)

Pour la Bibliothèque:

Pour piloter la matrice, utilisez:

• "Adafruit GFX Library" réalisé par Adafuit
• "Adafuit NeoMatrix" réalisé par Adafruit
• "Adafuit NeoPixel" réalisé par Adafruit

Pour vous connecter au Wifi, utilisez:

• "WiFi" intégré fait par Arduino
• "ESP8266WiFi" intégré disponible en ajoutant la carte

Téléchargez le code, changez le ssid et le mot de passe WiFi (lignes 54 et 55) et chargez-le sur votre carte ESP8266.

Optionnel:

• Changer les couleurs (ligne 52) (Vous pouvez utiliser cet outil: Color to RGB code)
• Changer le fuseau horaire (ligne 59)
• Changer la luminosité pour chaque LED (ligne 92)
• Changer la façon d'afficher la seconde (ligne 101 à 104)(je vous laisse essayer)
• Codez votre propre façon d'afficher ^^.

/!\ La matrice est alimentée par la carte d'interface USB, la consommation électrique doit donc être limitée à 500mA (sources). Pour rester en dessous de 500mA, gardez la luminosité variable entre 0 et 10 (Vérifiez avec votre testeur USB si vous en avez un).

Si vous voulez plus de détails sur:

• comment fonctionne NTP ressemble à cette vidéo réalisée par Andreas Spiess.
• comment fonctionne NeoMatrix, regardez à nouveau cette vidéo réalisée par Andreas Spiess.
• comment fonctionne la bibliothèque Adafit voir ce tutoriel

Étape 5: Accrochez-le, regardez-le et commencez à compter - Soyez patient

Je suis content du résultat, la boîte à clipser est cool et facile à monter et l'horloge fonctionne à merveille.

J'avoue que ce n'est pas la façon la plus rapide de donner l'heure mais c'est une façon assez amusante.

Bonne journée !