Zegar LED na sterowniku MAX7219 oraz ESP8266

enclude · Styczeń 20, 2019

Cześć,
dziś pokażę Wam, w jaki sposób złożyć do kupy moduł ESP8266 (w tym wypadku płytkę WeMos D1 mini) oraz matrycę LED na sterowniku MAX7219. Oprócz tego będziemy potrzebować paru przewodów połączeniowych, lutownicy z cyną, obudowy do zegarka oraz przewód microUSB do zasilenia naszego układu. Całość projektu jest dostępna w repozytorium na moim Githubie.

Obudowa

Jako obudowę użyłem sklejki o grubości 6 milimetrów, którą zamówiłem na aukcji Allegro razem z docięciem. Całość obudowy z dostawą kosztowała mnie mniej niż 40 złotych. Zaprojektowałem obudowę korzystając z programu Inkscape. Następnie została ona sklejona i pokryta lakierobejcą w kolorze jasnego dębu. Na front obudowy nakleiłem mleczną plexi o grubości 3 mm, którą dostałem w lokalnym sklepie za 5 złotych.

Elektronika

Tutaj będzie dużo łatwiej, gdyż wystarczy połączyć tylko odpowiednie piny. Połączyłem zgodnie z adnotacją w bibliotekach do obsługi MAX7219. Należy pamiętać, że WeMos D1 operuje na napięciu 3.3V na szczęście sterownik MAX7219 akceptuje je i nie będzie problemu aby układ ruszył. Na zdjęciu połączenie za pomocą przewodów z haczykami.

Kod programu

Przed kompilacją programu, należy dodać do Arduino IDE obsługę płytek opartych na ESP8266 (opisał to SOYER w tym temacie). Będziemy potrzebować trzech bibliotek, które nie są standardowo dołączone do Arduino IDE:

MD_MAX72XX - dzięki której nasz procesor skomunikuje się ze sterownikiem MAX7219
MD_Parola - biblioteka rozszerzająca funkcje MD_MAX72XX
NTPClient - dzięki niej zyskamy możliwość pobierania czasu z Internetu bez potrzeby używania modułu RTC.

Po dodaniu bibliotek, kod wygląda następująco:

#include <MD_Parola.h>
#include <MD_MAX72xx.h>
#include <SPI.h>

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <NTPClient.h>
#include <ESP8266WebServer.h>
#include <WiFiUdp.h>

#define HARDWARE_TYPE MD_MAX72XX::FC16_HW
#define MAX_DEVICES 4
#define CLK_PIN   D5 // or SCK
#define DATA_PIN  D7 // or MOSI
#define CS_PIN    D8 // or SS

MD_Parola P = MD_Parola(HARDWARE_TYPE, CS_PIN, MAX_DEVICES);

WiFiUDP ntpUDP;

const char *ssid     = "";
const char *password = "";

NTPClient timeClient(ntpUDP, "0.pl.pool.ntp.org", 3600, 60000);
WiFiServer server(80);

uint8_t frameDelay = 25;
textEffect_t  scrollEffect = PA_SCROLL_LEFT;

#define BUF_SIZE  512
char curMessage[BUF_SIZE];
char newMessage[BUF_SIZE];
bool time_interval = false;

String data;
unsigned int run_seconds = 0;

String timeCheck(){
	timeClient.update();
	data = timeClient.getFormattedTime();

	data.toCharArray(newMessage, BUF_SIZE);
	P.displayText(newMessage, PA_CENTER, 0, 0, PA_PRINT, PA_NO_EFFECT);

	return data;
}

String wifiCheck(){

  WiFiClient client = server.available();
  while(client.available()){
    String req = client.readStringUntil('\r');
    req = req.substring(5,req.length()-9);
    req.replace("%20", " ");

    client.flush();
    String s = "HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Type: text/html\r\n\r\n<!DOCTYPE HTML>\r\n<html>\r\nReq: " + req + "</html>\n";
    client.print(s);
    delay(1);
    client.stop();

    switch(req[0]){
    case 's':
		data = req.substring(2);

		P.displayScroll(curMessage, PA_LEFT, PA_SCROLL_LEFT, frameDelay);

		return data;
		break;
		
	case 'i':
		
		data = req.substring(2);
		P.setIntensity(data);
		break;
    }
  }

}

void setup()
{
	P.begin();
	P.displayClear();
	P.displaySuspend(false);
	P.displayScroll(curMessage, PA_LEFT, PA_SCROLL_LEFT, frameDelay);
	P.setIntensity(0);

	curMessage[0] = newMessage[0] = '\0';

	WiFi.begin(ssid, password);
	while ( WiFi.status() != WL_CONNECTED ) {
		delay ( 500 );
	}

	timeClient.begin();
	server.begin();

	sprintf(curMessage, "%03d:%03d:%03d:%03d", WiFi.localIP()[0], WiFi.localIP()[1], WiFi.localIP()[2], WiFi.localIP()[3]);
}

void loop()
{
	if ( (millis()/1000 - run_seconds) > 30 ){
		run_seconds = millis()/1000; 
		time_interval = true;
		}

	if (time_interval){
		data = timeCheck();
		time_interval = false;
		}

	data = wifiCheck();
	data.toCharArray(newMessage, BUF_SIZE);

	if (P.displayAnimate())
	{
		strcpy(curMessage, newMessage);
		P.displayReset();
	}
}

W zależności od zakupionego modułu trzeba będzie wybrać wersję hardware sterownika MAX7219. Definiujemy ją w linijce 10:

#define HARDWARE_TYPE MD_MAX72XX::FC16_HW

Obecnie dostępne typy sprzętowe to: FC16_HW, PAROLA_HW, GENERIC_HW, ICSTATION_HW. Musimy tutaj dobrać wartość eksperymentalnie. Niewłaściwy typ sprzętowy powoduje błąd w kolejnosci wyświetlania oraz w kolejności animacji poszczególnych pikseli matrycy.

Dodatkowa opcja (własny tekst)

W kodzie dociekliwi zobaczą, że jest możliwość wyświetlenia własnego tekstu. Po uruchomieniu programu na wyświetlaczu przewinie się adres IP, który WeMos uzyskał z naszego routera. Po otworzeniu strony z poziomu przeglądarki (lub wywołaniu polecenia curl) na stronę:

http://<IP>/s=<TEXT>

na wyświetlaczu będzie on przewijany od prawej do lewej strony przez maksymalnie 30 sekund.

Dodatkowa opcja (zmiana jasności wyświetlacza)

Można również zmienić jasność wyświetlacza, albo na stałe (w kodzie linijka: 86)

P.setIntensity(<liczba z zakresu 0-15>);

lub poprzez stronę www pod adresem:

http://<IP>/i=<LICZBA Z ZAKRESU 0-15>

gdzie 0 - to wartość minimalna, a 15 odpowiada za maksymalny poziom świecenia.

Zegarek prezentuje się następująco:

obudowa.pdf

Edytowano Styczeń 20, 2019 przez enclude
dodanie zdjęć, rozbudowanie opisu.

Treker · Styczeń 21, 2019

@enclude, właśnie zaakceptowałem opis. Dziękuję za przedstawienie ciekawego projektu, zachęcam do prezentowania kolejnych DIY oraz aktywności na naszym forum

Patryk_L · Wrzesień 9, 2019

Wgrałem podany kod wraz z bibliotekami ale na ESP12E, na wyświetlaczu przelatuje mi tylko adres IP i nic więcej, komenda zmiany jasności nie działa jak i komenda tekstu. Co robię nie tak ?

guma1975 · Październik 18, 2019

Witam. Też wgrałem to cudo na wemos D1 i nic cisza... ciemno... mrugnie tylko czasami podczas restartu... dodam, że MD_parola z githuba samplesy chodzą bez problemu wyświetlają ładni oczywiście przypisanie clk Din CS zrobione poprawnie reszta... to ja już nie wiem o co kaman bo dopiero zaczynam z arduino... pozdrawiam może jakaś podpowiedź ?

Treker · Październik 19, 2019

@enclude - może jakaś podpowiedź dla nowych osób?

Miglandz · Październik 20, 2019

@enclude ja się też dołączę do pytań a jak twój zegarek zareaguje na przesunięcie czasu?

Kuba_k · Październik 28, 2019

Masz może pomysł na wyświetlanie na tym zegarze oprócz godziny, temperatury i wilgotności w pokoju? Myślałem żeby zrobić coś identycznego i nie miałem pojęcia od której strony się do tego zabrać.

Zealota · Październik 28, 2019

48 minut temu, Kuba_k napisał:

Masz może pomysł na wyświetlanie na tym zegarze oprócz godziny, temperatury i wilgotności w pokoju? Myślałem żeby zrobić coś identycznego i nie miałem pojęcia od której strony się do tego zabrać.

Żeby dowiedzieć się co zrobić to warto zajrzećna ten kanał:

https://www.youtube.com/channel/UCFo2uTuDWU-klP58hE34iLg

Jest tam m.in. to:

Kolega cbm80amiga robi kawał dobrej roboty i to na arduino (komentarz dla malkontentów )

Październik 28, 2019

Ile to prądu ciągnie tak mniej więcej? Mam w planach taki wyświetlacz 2X8 matryc więc stałe zasilanie matryc odpada na bateriach.

Zielone diody chyba jednak lepiej się prezentują tylko matryc w sensownej cenie nie mogłem trafić zielonych do tej pory.

Kuba_k · Październik 28, 2019

1 godzinę temu, Zealota napisał:

Żeby dowiedzieć się co zrobić to warto zajrzećna ten kanał:

Tak. Tylko oczopląsu bym dostał jakby coś takiego stało mi na szafce

RebelX · Wrzesień 14, 2020

Panowie również mam problem z wgraniem tego na ESP8266 NodeMCU.

Przy próbie kompilacji mam taki błąd jak na screenie.

Może ktoś bieglejszy w C++ byłby w stanie to poprawić lub sam autor się odezwie?

EDIT:
Problem został rozwiązany przez jednego z członków SysOps / DevOps Polska: Po godzinach na grupie FB.
Linijkę gdzie występuje błąd należy zastąpić poniższym kodem:
"data = req.substring(2);
uint8_t p = atoi (data.c_str ());
P.setIntensity(p);"

I jak widać szkic się już kompiluje:

EDIT2:

Kod się kompiluje ale niestety po wgraniu ESP wpada w stan restartu co kilka sekund.

Edytowano Wrzesień 14, 2020 przez RebelX

MisiekD · Listopad 14, 2022

Tylko pytanie, czy

NTPClient timeClient(ntpUDP, "0.pl.pool.ntp.org", 3600, 60000);

sam dostosuje się do zmiany strefy czasowej w Polsce?

ethanak · Listopad 14, 2022

12 minut temu, MisiekD napisał:

Tylko pytanie, czy (...) sam dostosuje się do zmiany strefy czasowej w Polsce?

Nie. timeClient nic nie wie o strefach czasowych.

MisiekD · Listopad 14, 2022

18 minut temu, ethanak napisał:

Nie. timeClient nic nie wie o strefach czasowych.

No właśnie, zatem jaki sens ma taki projekt skoro nie dostosuje się do czasu polskiego? Sam też poszukuję działającej metody, ale ciężko coś znaleźć.

A myślisz, że polski adres

0.europe.pool.ntp.org

nie zaktualizuje strefy czasowej?

Edytowano Listopad 14, 2022 przez MisiekD

ethanak · Listopad 14, 2022

1 minutę temu, MisiekD napisał:

jaki sens ma taki projekt skoro nie dostosuje się do czasu polskiego?

A jaki sens ma tworzenie czegokolwiek, jak gotowego rozwiązania nikt nie przyniósł na tacy?

Ja np. wewnętrznie trzymam czas w UTC, a dopiero przy przeliczaniu na tm uwzględniam offset zależnie od daty. Pewnie istnieją gotowe rozwiązania, ale nie chce mi się szukać...

Zegar LED na sterowniku MAX7219 oraz ESP8266

Pomocna odpowiedź

enclude

Treker (Damian Szymański)

Patryk_L

guma1975

Treker (Damian Szymański)

Miglandz

Kuba_k

Zealota

Gość

Kuba_k

RebelX

MisiekD

ethanak

MisiekD

ethanak

Bądź aktywny - zaloguj się lub utwórz konto!

Utwórz konto w ~20 sekund!

Zaloguj się

Quizy

Najnowsze posty w innych tematach

Linux i Raspberry Pi zamknięte w kieszonkowym komputerze. M5Stack zapowiada C...

Przetwornica 12-230 V. Ogólne uwagi co do poprawności schematu 1 2 3 4 11

Sztuczne obciazenie DIY 1 2 3 4 6

Kurs Arduino - #8 - Sterowanie silnikami DC, pętla for 1 2 3 4 19

protokol onewire...kto slucha, kto nadaje? 1 2 3

Inne