用ESP8266做一個(gè)高顏值的RGB時(shí)鐘的項(xiàng)目

給大家分享一個(gè)用ESP8266做一個(gè)高顏值的RGB時(shí)鐘的項(xiàng)目！

這個(gè)時(shí)鐘還具有自動亮度控制功能并配備了溫度傳感器！

材料準(zhǔn)備

• PCB
• ESP8266或Nodemcu
• 跳線
• 焊接工具

第1步: 準(zhǔn)備工作

Neo Pixel是可尋址的LED，我們可以通過編程，讓它顯示任何一種顏色或者數(shù)字。

Neo Pixel有不同的smd封裝，這個(gè)項(xiàng)目使用的是Ws2812b-5050 mini RGB。

這種迷你LED的額定電壓為3.0V到5.5V，電流為16mA（每個(gè)LED）。

NodeMCU有3.3V的穩(wěn)壓器，可以正常驅(qū)動所有的LED。

第2步：使用Neo Pixel Led制作7段顯示器

在這里，我們需要把所有的電源并聯(lián)起來，把所有的數(shù)據(jù)連接串聯(lián)起來，使用7段顯示方法，如上圖連接所有的LED。

每段有2個(gè)LED，整個(gè)面板總共有14個(gè)LED。

我們需要4個(gè)面板來顯示時(shí)間（2個(gè)顯示小時(shí)，2個(gè)顯示分鐘）。

當(dāng)然還可以再連接兩個(gè)面板來顯示秒/任何其他數(shù)值，或者溫度。

不管怎么連接，記住總是要把第一個(gè)面板的DOUT連接到第二個(gè)面板的DIN。

第3步：連接儀表盤

為了連接小時(shí)和分鐘面板，在兩面板之間有一個(gè)小的PCB板，名為Dash，包含了2個(gè)LED作為二進(jìn)制數(shù)字，這2個(gè)LED燈每隔一秒就會發(fā)光一次。

第4步：NodeMCU/ESP8266介紹

ESP8266集成了一個(gè)32位Tensilica處理器，標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字外圍接口。

我們的ESP8266具有板載Wi-Fi支持，通過它我們可以連上互聯(lián)網(wǎng)調(diào)整時(shí)間，而不需要任何RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘）模塊。

這樣子的話可以減少連接，使整個(gè)項(xiàng)目變得更簡單一些。

第5步：代碼中支持的功能

如果使用本文提供的代碼，那么我們可以在這個(gè)7段時(shí)鐘中增加2個(gè)額外的功能：

1. 使用觸覺開關(guān)的溫度和濕度顯示

在13號針腳上添加一個(gè)DHT11傳感器，在12號針腳上添加一個(gè)觸覺按鈕，可以在屏幕上獲得攝氏或華氏的溫度值。

用一個(gè)10k電阻將按鈕的第12針腳連接到5V，另一端連接到GND。也就是說，當(dāng)按鈕針腳被拉到GND時(shí)，顯示器將顯示溫度讀數(shù)。如果沒有這個(gè)溫度傳感器，代碼也可以工作，所以如果你想讓項(xiàng)目簡單一點(diǎn)，也可以不需要這些連接。

2. 使用引腳A0的LDR傳感器進(jìn)行亮度控制

通過在A0引腳上做一個(gè)電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)，添加一個(gè)帶有10k電阻的LDR傳感器，可以相應(yīng)地改變亮度。

白天的亮度高，晚上的亮度低。如果你不想要可調(diào)節(jié)亮度，這部分代碼也可以在沒有這些傳感器的情況下工作，它將會鎖定在默認(rèn)設(shè)置。

第6步：視頻演示

第7步：7段時(shí)鐘

現(xiàn)在，我們有4個(gè)面板和一個(gè)Dash（儀表盤）。

根據(jù)上面GIF圖來連接面板和儀表盤；將2個(gè)面板串聯(lián)在一起。

然后使用上面給出的原理圖連接NodeMCU。

第8步：代碼

1. 首先使用庫來初始化代碼：

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include

2. 定義所有像素、I/O引腳、傳感器引腳：

#definePIXEL_PER_SEGMENT2//NumberofLEDsineachSegment
#definePIXEL_DIGITS4//NumberofconnectedDigits
#definePIXEL_PIN2//GPIOPin
#definePIXEL_DASH1//Binarysegment
#defineLDR_PINA0//LDRpin
#defineDHT_PIN13//DHTSensorpin
#defineBUTTON_PIN12//Buttonpin

3. 對于時(shí)間格式，使用Wi-Fi把ESP8266連接到互聯(lián)網(wǎng)：

WiFi.begin(ssid,password);
Serial.print("Connecting.");
while(WiFi.status()!=WL_CONNECTED)

4. 時(shí)間設(shè)置：

voiddisp_Time(){
clearDisplay();
writeDigit(0,Hour/10);
writeDigit(1,Hour%10);
writeDigit(2,Minute/10);
writeDigit(3,Minute%10);
writeDigit(4,Second/10);
writeDigit(5,Second%10);
disp_Dash();

5. 面板上的顏色設(shè)置：

if(index==0||index==1)color=strip.Color(0,Brightness,0);
if(index==2||index==3)color=strip.Color(0,Brightness,0);
if(index==4||index==5)color=strip.Color(Brightness,0,0);

這只是一個(gè)簡單的介紹，同時(shí)代碼還有溫度和自動時(shí)間選項(xiàng)。

溫度模式可以通過數(shù)字針腳12的開關(guān)來選擇。

第9步：完整代碼

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include

#definePIXEL_PER_SEGMENT2//NumberofLEDsineachSegment
#definePIXEL_DIGITS4//NumberofconnectedDigits
#definePIXEL_PIN2//GPIOPin
#definePIXEL_DASH1//Binarysegment

#defineLDR_PINA0//LDRpin
#defineDHT_PIN13//DHTSensorpin
#defineBUTTON_PIN12//Buttonpin

//Uncommentthetypeofsensorinuse
#defineDHT_TYPEDHT11//DHT11
//#defineDHT_TYPEDHT22//DHT22(AM2302)
//#defineDHT_TYPEDHT21//DHT21(AM2301)

#defineTIME_FORMAT12//12=12hoursformat||24=24hoursformat

Adafruit_NeoPixelstrip=Adafruit_NeoPixel((PIXEL_PER_SEGMENT*7*PIXEL_DIGITS)+(PIXEL_DASH*2),PIXEL_PIN,NEO_GRB+NEO_KHZ800);
DHTdht(DHT_PIN,DHT_TYPE);

//setWi-FiSSIDandpassword
constchar*ssid="Hackster";
constchar*password="Sainisagar7294";

WiFiUDPntpUDP;
//'time.nist.gov'isused(defaultserver)with+1houroffset(3600seconds)60seconds(60000milliseconds)updateinterval
NTPClienttimeClient(ntpUDP,"time.nist.gov",19800,60000);//GMT+5:30:5*3600+30*60=19800

intperiod=2000;//Updatefrequency
unsignedlongtime_now=0;
intSecond,Minute,Hour;

//setdefaultbrightness
intBrightness=40;
//currenttemperature,updatedinloop()
intTemperature;

boolShow_Temp=false;

//Digitsarray
bytedigits[12]={
//abcdefg
0b1111110,//0
0b0110000,//1
0b1101101,//2
0b1111001,//3
0b0110011,//4
0b1011011,//5
0b1011111,//6
0b1110000,//7
0b1111111,//8
0b1110011,//9
0b1001110,//C
0b1000111,//F
};

//ClearallthePixels
voidclearDisplay(){
for(inti=0;i0,0,0));
}
strip.show();
}

voidsetup(){
Serial.begin(115200);
strip.begin();
strip.show();

dht.begin();
pinMode(BUTTON_PIN,INPUT);

WiFi.begin(ssid,password);
Serial.print("Connecting.");
while(WiFi.status()!=WL_CONNECTED){
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println("connected");
timeClient.begin();
delay(10);
}

voidloop(){
if(WiFi.status()==WL_CONNECTED){//checkWiFiconnectionstatus
intsensor_val=analogRead(LDR_PIN);
Brightness=40;
timeClient.update();
intHours;
unsignedlongunix_epoch=timeClient.getEpochTime();//getUNIXEpochtime
Second=second(unix_epoch);//getseconds
Minute=minute(unix_epoch);//getminutes
Hours=hour(unix_epoch);//gethours

if(TIME_FORMAT==12){
if(Hours>12){
Hour=Hours-12;
}
else
Hour=Hours;
}
else
Hour=Hours;
}

if(digitalRead(BUTTON_PIN)==LOW){
Show_Temp=true;
}
else
Show_Temp=false;

if(Show_Temp){
Temperature=dht.readTemperature();
Serial.println(Temperature);
clearDisplay();
writeDigit(0,Temperature/10);
writeDigit(1,Temperature%10);
writeDigit(2,10);
strip.setPixelColor(28,strip.Color(Brightness,Brightness,Brightness));
strip.show();
delay(3000);
clearDisplay();
Show_Temp=false;
}
while(millis()>time_now+period){
time_now=millis();
disp_Time();//ShowTime
}
}

voiddisp_Time(){
clearDisplay();
writeDigit(0,Hour/10);
writeDigit(1,Hour%10);
writeDigit(2,Minute/10);
writeDigit(3,Minute%10);
writeDigit(4,Second/10);
writeDigit(5,Second%10);
disp_Dash();
strip.show();
}

voiddisp_Dash(){
intdot,dash;
for(inti=0;i2;i++){
dot=2*(PIXEL_PER_SEGMENT*7)+i;
for(intj=0;j2*(PIXEL_PER_SEGMENT*7)+2);
Second%2==0?strip.setPixelColor(dash,strip.Color(0,Brightness,0)):strip.setPixelColor(dash,strip.Color(0,Brightness,0));
}
}
}

voidwriteDigit(intindex,intval){
bytedigit=digits[val];
intmargin;
if(index==0||index==1)margin=0;
if(index==2||index==3)margin=1;
if(index==4||index==5)margin=2;
for(inti=6;i>=0;i--){
intoffset=index*(PIXEL_PER_SEGMENT*7)+i*PIXEL_PER_SEGMENT+margin*2;
uint32_tcolor;
if(digit&0x01!=0){
if(index==0||index==1)color=strip.Color(Brightness,0,Brightness);
if(index==2||index==3)color=strip.Color(Brightness,0,Brightness);
if(index==4||index==5)color=strip.Color(Brightness,0,0);
}
else
color=strip.Color(0,0,0);

for(intj=offset;j>1;
}
}

第10步：完整電路圖（高清版本文末下載）

第11步：PCB設(shè)計(jì)（面板部分）

主要的PCB設(shè)計(jì)，用于顯示數(shù)字和其他字母。

點(diǎn)擊閱讀原文可以下載源文件。

第12步：PCB設(shè)計(jì)（Dash部分）

第13步：故障排除

• DIN總是與DOUT串聯(lián)在一起，如果接反了或從任何地方斷開了，整個(gè)裝置就會停止工作；

• 按上面的圖連接Dash；

• 確保所有的連接都焊接好，干焊會導(dǎo)致數(shù)據(jù)值和顏色的改變；

• 在焊接時(shí)，不要把印刷電路板加熱太多，溫度保持在300度。

第14步：完整展示

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審核編輯 ：李倩