Horloge LED WiFi 7 segments : 3 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Projet: Horloge LED WiFi 7 segments

Date: novembre - décembre 2019

L'horloge à 7 segments utilise une alimentation d'anode 5 V commune via un contrôle de registre à décalage basé sur des résistances de 22 ohms. La principale raison de la construction de cette horloge était tout d'abord la réutilisation de deux horloges de chevet chacune avec des écrans 4 X 7 segments et la deuxième raison l'inclusion d'une carte Wemos R1 D2 se connectant à laquelle se trouve une application Android sur mesure. L'application Android utilise la communication WiFi pour envoyer et recevoir des commandes vers et depuis l'horloge. L'application Android peut « RÉGLER » l'heure et la date de l'horloge et « OBTENIR » l'heure, la date, la température, la pression et l'humidité actuelles.

De plus, et l'aide de David du groupe Nixie Google qui m'a gentiment fourni un schéma d'un registre à décalage 74HC595 SPI 16 approprié et d'un circuit basé sur un registre d'émetteur-récepteur octal à trois états 74HC245 pour prendre en charge les LED 8 X 7 segments utilisant le multiplex méthode d'affichage. Une carte PCB simple a été construite en utilisant deux puces IC à 20 broches 74HC595 situées sur des supports à 20 broches et deux puces à IC à 16 broches 74HC595 situées sur des supports à 16 broches. La sortie d'un côté du circuit a été utilisée pour prendre en charge les anodes de chacune des LED 8 x 7 segments et l'autre côté du circuit a été utilisé pour prendre en charge les 7 segments, via des résistances de 22 ohms en série, plus le point décimal.

Fournitures

Liste d'équipement

1. Carte WEMOS R1 D2 Arduino avec module WiFi ESP8266 embarqué

2. Résistance de détection de lumière plus résistance de 22 ohms

3. Interrupteur bipolaire, fils colorés, fiches femelles PCB, thermorétractable, carte PCB, supports en plastique de 3 mm

4. LED plus résistance 330ohm

5. Capteur de température BME280

6. Lecteur MP3-TF-16P plus résistance 22ohm

7. Haut-parleur 4 Ohm 5W

8. Écran LCD 16 X 2 lignes utilisant les communications IC2 (facultatif, utilisé principalement pour les tests)

9. Horloge RTC DS3231

10. 2 X DC abaisseur 12V - 5V

11. 2 puces IC 74HC245 plus 20 supports de puces

12. 2 puces IC 74FC595 plus 16 supports de puces

13. Résistance de 8 X 22 ohms

Étape 1: CONSTRUCTION

Ci-joint des schémas de Fritzing de la construction de l'horloge montrant la carte WEMOS, l'écran LCD, le lecteur MP3, le capteur BME280, deux alimentations CC abaisseurs, une horloge RTC DS3231 et enfin une résistance de détection de lumière. Le deuxième diagramme de Fritzing montre le circuit basé sur les registres Shift et Octal et ses connexions avec le WEMOS. Trois pièces jointes couvrent les puces IC 7 segments LED, 74HC245 et 74HC595.

Le boîtier de l'horloge a été construit en acajou avec 8 boîtiers simples construits pour entourer chacun des 7 segments LED. Chaque boîte est reliée à la suivante à l'aide d'un tube en acier de 15 mm qui traverse chaque boîte et via une boîte creuse en acajou qui relie le tube en acier horizontal à un tube en acier vertical qui supporte l'affichage de l'horloge. Le tube en acier est fixé à la boîte creuse en dessous qui contient l'équipement de support de l'horloge. Les fils reliant chaque LED sont alimentés à travers chaque boîtier et via le tube d'acier jusqu'au système d'horloge ci-dessous, un ensemble de huit fils de commande de segment alimentés dans une direction et le deuxième ensemble de huit fils, commande d'anode, sont alimentés dans la direction opposée.

Les différentes photos montrent la disposition des composants de base sur la carte de base de l'horloge. L'utilisation d'un tableau de distribution pour les communications I2C et l'alimentation 5V a l'avantage de ne nécessiter que deux broches sur la carte WeMOS et permet d'utiliser deux alimentations DC-DC abaisseurs 12V à 5V. La première alimentation pour alimenter la carte, LCD, RTC, lecteur MP3 etc., la seconde dédiée à l'alimentation de l'affichage de l'horloge et du circuit pilote d'affichage.

Étape 2: LOGICIEL

Les fichiers joints incluent le fichier source ICO Arduino et l'application Android. Le premier fichier ICO contient le code qui permet au WEMOS de contrôler le BME280, l'horloge RTC et l'écran LCD. Ce projet m'a donné l'opportunité de m'appuyer sur un projet original de Robot Wifi. Le logiciel WEMOS D1 R2 Arduino était basé sur une horloge précédente où un package de communication Wifi a été ajouté à l'aide d'une simple commande hôte "GET" et "SET" pour d'abord obtenir les valeurs d'horloge actuelles et deuxièmement définir la date et l'heure de l'horloge actuelle, comme affiché sur l'App., est utilisé pour mettre à jour l'horloge à distance. Le deuxième fichier ICO, "WifiAccesPoint" est une simple routine de test pour établir que les chaînes d'envoi et de retour correctes fonctionnent correctement.

REMARQUE: Actuellement, je ne peux pas télécharger le fichier suivant "app-release.apk". J'attends que l'équipe de support résolve ce problème

Il est à noter que la version 1.8.10 Arduino IDE a été utilisée et que la carte sélectionnée était "LOLIN(WEMOS) D1 R2 & Mini". Les bibliothèques spéciales suivantes ont été téléchargées: Wire.h, LiquidCrystal_I2C.h, SoftwareSerial.h, DFRobotDFPlayerMini.h, SparkFunBME280.h, RTClib.h, ESP8266WiFi. H, WiFiClient.h et ESP8266WebSErver.h Le point d'accès Wifi créé par le La puce WEMOS ESP8266 s'appelle "WifiClock" et possède un mot de passe "password". Il est possible de mettre à jour l'horloge sans utiliser l'application Android sur mesure. Au lieu d'utiliser une visionneuse de page Web standard, avec le point d'accès "Wificlock" sélectionné, et en entrant la commande https comme suit:

Pour la commande SET:

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

Lorsque l'heure et la date sont saisies en utilisant le format standard et "VV" est le volume de carillon 0-30, le premier "Y" à côté de PARA4 est "Y" ou "N" pour sélectionner l'option carillons à jouer et le second "Y ' à côté de PARA5 est "Y" ou "N" pour sélectionner l'option Night Save qui ferme l'affichage pendant les heures d'obscurité.

Pour la commande GET:

"https://192.168.4.1/GET"

Cela renvoie une chaîne de données de l'horloge au format suivant:

HH, MM, SS, JJ, MM, 20, AA, HHH, HH, PPP, PP, CC, CC, FF, FF, VV, Y, Y

Où "HHH, HH" est la lecture d'humidité, "PPP, PP" est la lecture de pression, "CC, CC" est la température en centigrades, "FF, FF" est la température en Fahrenheit, "VV" est le volume du carillon, « Y » correspond au carillon requis et le second « Y » correspond à l'économie de nuit requise.

Il est à noter que les services de localisation des tablettes doivent être activés sinon le bouton de scan WiFi ne renverra aucun réseau disponible y compris bien sûr le réseau WiFiClock

Étape 3: APERÇU DU PROJET

Ce projet a été très intéressant car il a réuni deux nouveaux éléments, à savoir l'utilisation du Wifi comme méthode de mise à jour de l'horloge, plutôt que l'utilisation d'un clavier. Deuxièmement, l'utilisation d'un circuit de contrôle basé sur les registres Shift et Octal pour les affichages à 7 segments. Je trouve une grande satisfaction de pouvoir réutiliser un ancien équipement redondant et de lui redonner vie. Le développement d'une application basée sur Android permet de visualiser l'horloge à distance, bien qu'une limite de portée de 20 mètres soit tout ce qui peut être attendu de la puce WeMOS ESP8266 et de sa puissance limitée. Une alternative au pilote d'affichage basé sur le décalage que j'ai utilisé est celle utilisant la puce de pilote d'affichage IC MAX7219 qui est conçue pour fournir l'alimentation 5V aux affichages basés sur 7 segments.

Les composants de mon prochain projet sont arrivés, notamment les anciens tubes Nixie russes IN-4 et les tubes néon INS-1. J'ai l'intention de revenir à la gamme MAXIM de puces de pilote IC et d'enchaîner quatre de ces puces afin de piloter les écrans IN-4 et Neon.