Reloj LED WiFi de 7 segmentos: 3 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Proyecto: Reloj LED WiFi de 7 segmentos

Fecha: noviembre - diciembre de 2019

El reloj de 7 segmentos utiliza un suministro de ánodo común de 5 V a través del control de registro de cambios basado en resistencias de 22 ohmios. La razón principal para construir este reloj fue, en primer lugar, la reutilización de dos relojes de cabecera, cada uno con pantallas de 4 x 7 segmentos, y la segunda razón, la inclusión de una placa Wemos R1 D2 que se conecta a una aplicación de Android a medida. La aplicación de Android utiliza la comunicación WiFi para enviar y recibir comandos desde y hacia el reloj. La aplicación de Android puede "AJUSTAR" la hora y la fecha del reloj y "OBTENER" la hora, fecha, temperatura, presión y humedad actuales.

Además, y la ayuda de David en Nixie Google Group, quien amablemente me proporcionó un esquema de un registro de desplazamiento 74HC595 SPI 16 adecuado y un circuito basado en registro de transceptor de tres estados 74HC245 Octal para admitir los LED de segmento 8 X 7 utilizando el multiplex método de visualización. Se construyó una placa PCB simple usando dos chips IC 74HC595 de 20 pines ubicados en soportes de 20 pines y dos chips IC 74HC595 de 16 pines ubicados en soportes de 16 pines. La salida de un lado del circuito se usó para admitir los ánodos de cada uno de los LED de 8 x 7 segmentos y el otro lado del circuito se usó para admitir los 7 segmentos, a través de resistencias de 22 ohmios en serie, más el punto decimal.

Suministros

Lista de equipo

1. Tarjeta Arduino WEMOS R1 D2 con módulo WiFi ESP8266 integrado

2. Resistencia de detección de luz más resistencia de 22 ohmios

3. Interruptor de dos polos, cables de colores, enchufes hembra de PCB, termorretráctil, placa de PCB, soportes de plástico de 3 mm

4. LED más resistencia de 330 ohmios

5. Sensor de temperatura BME280

6. Reproductor MP3-TF-16P más resistencia de 22 ohmios

7. Altavoz de 4 ohmios y 5 W

8. Pantalla LCD de 16 x 2 líneas que utiliza comunicaciones IC2 (opcional, utilizada principalmente para pruebas)

9. Reloj RTC DS3231

10. 2 X DC reductor 12V - 5V

11. 2 chips IC 74HC245 más 20 portadores de chips

12. 2 chips IC 74FC595 más 16 portadores de chips

13. Resistencia de 8 X 22ohm

Paso 1: CONSTRUCCIÓN

Se adjuntan diagramas de Fritzing de la construcción del reloj que muestran la tarjeta WEMOS, la pantalla LCD, el reproductor MP3, el sensor BME280, dos suministros de CC reductores, un reloj RTC DS3231 y, finalmente, la resistencia de detección de luz. El segundo diagrama de Fritzing muestra el circuito basado en registros Shift y Octal y sus conexiones con WEMOS. Tres accesorios cubren los chips IC de 7 segmentos LED, 74HC245 y 74HC595.

La caja del reloj se construyó en caoba con 8 cajas simples construidas para rodear cada uno de los LED de 7 segmentos. Cada caja se conecta a la siguiente mediante un tubo de acero de 15 mm que pasa a través de cada caja y a través de una caja de caoba hueca que conecta el tubo de acero horizontal a un tubo de acero vertical que soporta la pantalla del reloj. El tubo de acero se fija a la caja hueca debajo de la cual se encuentra el equipo de soporte del reloj. Los cables que conectan cada LED se alimentan a través de cada caja y a través del tubo de acero hasta el sistema de reloj a continuación, un conjunto de ocho cables de control de segmento se alimentan en una dirección y el segundo conjunto de ocho cables, control de ánodo, se alimentan en la dirección opuesta..

Las diversas fotos muestran el diseño de los componentes básicos en la placa base del reloj. El uso de una placa de distribución tanto para las comunicaciones I2C como para la alimentación de 5 V tiene la ventaja de que solo requiere dos pines en la placa WeMOS y permite utilizar dos suministros DC-DC reductores de 12V a 5V. La primera fuente para alimentar la placa, LCD, RTC, reproductor MP3, etc., la segunda dedicada a alimentar la pantalla del reloj y el circuito del controlador de pantalla.

Paso 2: SOFTWARE

Los archivos adjuntos incluyen el archivo fuente de ICO Arduino y la aplicación de Android. El primer archivo ICO contiene un código que permite a WEMOS controlar el BME280, el reloj RTC y la pantalla LCD. Este proyecto me dio la oportunidad de desarrollar un proyecto de Robot Wifi original. El software WEMOS D1 R2 Arduino se basó en un reloj anterior donde se agregó un paquete de comunicaciones Wifi usando un simple comando de host "GET" y "SET" para, en primer lugar, obtener los valores actuales del reloj y, en segundo lugar, configurar la fecha y hora del reloj actual, como se muestra. en la aplicación, se utiliza para actualizar el reloj de forma remota. El segundo archivo ICO, "WifiAccesPoint" es una rutina de prueba simple para establecer que las cadenas de envío y retorno correctas funcionan correctamente.

NOTA: Actualmente no puedo cargar el siguiente archivo "app-release.apk". Estoy esperando que el equipo de soporte solucione este problema

Cabe señalar que se ha utilizado la versión 1.8.10 de Arduino IDE y la placa seleccionada fue "LOLIN (WEMOS) D1 R2 & Mini". Se descargaron las siguientes bibliotecas especiales: Wire.h, LiquidCrystal_I2C.h, SoftwareSerial.h, DFRobotDFPlayerMini.h, SparkFunBME280.h, RTClib.h, ESP8266WiFi. H, WiFiClient.h y ESP8266WebSErver.h El punto de acceso Wifi creado por el El chip WEMOS ESP8266 se llama "WifiClock" y tiene una contraseña de "contraseña". Es posible actualizar el reloj sin usar la aplicación de Android personalizada, sino con un visor de página web estándar, con el punto de acceso "Wificlock" seleccionado e ingresando el comando https de la siguiente manera:

Para el comando SET:

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

Donde la hora y la fecha se ingresan usando el formato estándar y "VV" es el volumen de la campanilla 0-30, la primera "Y" al lado de PARA4 es "Y" o "N" para seleccionar la opción de campanillas que se reproducirán y la segunda "Y" 'junto a PARA5 es "Y" o "N" para seleccionar la opción Night Save que cierra la pantalla durante las horas de oscuridad.

Para el comando GET:

"https://192.168.4.1/GET"

Esto devuelve una cadena de datos del reloj en el siguiente formato:

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

Donde "HHH, HH" es la lectura de humedad, "PPP, PP" es la lectura de presión, "CC, CC" es la temperatura en grados centígrados, "FF, FF" es la temperatura en Fahrenheit, "VV" es el volumen del timbre, "Y" es un timbre obligatorio y la segunda "Y" es un horario de ahorro nocturno.

Cabe señalar que los servicios de ubicación de las tabletas deben estar habilitados, de lo contrario, el botón de escaneo WiFi no devolverá ninguna red disponible, incluida, por supuesto, la red WiFiClock

Paso 3: DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROYECTO

Este ha sido un proyecto muy interesante ya que ha reunido dos elementos nuevos, a saber, el uso de Wifi como método de actualización del reloj, en lugar de usar un teclado. En segundo lugar, el uso de un circuito de control basado en registros de desplazamiento y octal para las pantallas de 7 segmentos. Encuentro una gran satisfacción poder reutilizar equipos viejos y redundantes y devolverlos a la vida. El desarrollo de una aplicación basada en Android permite ver el reloj de forma remota, aunque un límite de alcance de 20 metros, es todo lo que se puede hacer. esperado del chip WeMOS ESP8266 y su potencia limitada. Una alternativa al controlador de pantalla basado en cambios que he usado es uno que usa el chip controlador de pantalla IC MAX7219 que está diseñado para proporcionar el suministro de 5 V a pantallas basadas en 7 segmentos.

Han llegado los componentes de mi próximo proyecto, incluidos los tubos IN-4 Russian Nixie y los tubos INS-1 Neon. Tengo la intención de volver a la gama MAXIM de chips de controladores IC y unir cuatro de estos chips para impulsar las pantallas basadas en IN-4 y Neon.