NeoPixel घड़ी: 10 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

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यह सूक्ष्म नियंत्रक प्रतियोगिता में एक प्रविष्टि है, कृपया मुझे वोट दें

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जब मैं थाईलैंड में था तब मैंने कुछ साल पहले एक NeoPixel इन्फिनिटी मिरर बनाया था और इसे यहाँ देखा जा सकता है।

मैंने इसे Arduino का उपयोग नहीं करने का कठिन तरीका किया, लेकिन एक स्टैंड अलोन माइक्रो प्रोसेसर, एक PIC18F2550। इसमें कोड लिखने के लिए माइक्रो के रजिस्टरों और समय में खुदाई करना शामिल था, जिनमें से कुछ में असेंबली शामिल थी।

यह सब बहुत अच्छा ज्ञान है और इसने मुझे अच्छी स्थिति में रखा है क्योंकि यह Arduino चिल्ड प्ले के साथ काम करता है। अधिकांश कार्य तृतीय पक्ष पुस्तकालयों के उपयोग द्वारा किया गया है जबकि इससे पहले मैं अपना स्वयं का पुस्तकालय कोड लिखता था।

इस घड़ी को परिधि से दीवार पर प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, जिसे WS2812B व्यक्तिगत रूप से पता करने योग्य RGB LED का उपयोग करके 144 प्रति मीटर की दूरी पर उपयोग करने के लिए संलग्न किया गया है। इसने मुझे 200 मिमी की एक घड़ी का व्यास दिया, कुछ ऐसा जो मैं अपने 3D प्रिंटर पर खुद बना सकता था।

इसका आश्चर्यजनक प्रभाव पड़ता है, विशेष रूप से रात में या अंधेरे कमरे में, प्रकाश लगभग 500 मिमी चमकता है जो एक मीटर व्यास से अधिक की कुल चकाचौंध देता है। पैटर्न अद्भुत हैं।

घड़ी घंटे (नीला), मिनट (हरा), और सेकंड (लाल) प्रदर्शित करती है। यह भी प्रदर्शित किया जाता है कि 8 अंकों के 7 खंड के प्रदर्शन की तारीख और सप्ताह के दिन को सूची के रूप में प्रदर्शित किया जाता है।

घड़ी को स्मार्टफोन द्वारा वाईफाई पर Blynk ऐप और RPi 3 पर चलने वाले एक स्थानीय Blynk सर्वर का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है।

Blynk के लिए एक स्थानीय सर्वर का उपयोग वैकल्पिक है और इसे सेट करना इस निर्देश का हिस्सा नहीं है। वेब होस्ट किए गए Blynk का उपयोग www.blynk.cc पर एक खाता बनाने और ऐप डाउनलोड करने के बाद किया जा सकता है।

उनकी वेबसाइट पर Blynk का उपयोग करने के बारे में जानकारी का भार है, इसलिए यह इस निर्देश का हिस्सा नहीं है।

इस निर्देश के बाद के चरण में स्कैन करने के लिए एक क्यूआर कोड है, फिर आपके फोन पर मेरा ऐप होगा।

ऐप में घड़ी या पैटर्न (ऐप पर एलसीडी फीडबैक के साथ) दिखाने के लिए नियंत्रण है, आप दुनिया में कहीं भी अपना समय क्षेत्र सेट करने की क्षमता और एनटीपी सर्वर के माध्यम से समय प्राप्त कर सकते हैं। इसे सोने के लिए भी सेट किया जा सकता है।

बैटरी बैकअप के साथ एक रियल टाइम क्लॉक मॉड्यूल है जो Arduino को समय/तिथि फ़ंक्शन प्रदान करता है।

घड़ी में NodeMCU-E12 पर फर्मवेयर को हवा (OTA) पर अपडेट किया जा सकता है।

अब चलिए शुरू करते हैं……

चरण 1: आवश्यक उपकरण

एक अच्छा सोल्डरिंग आयरन और सोल्डर

तार स्ट्रिपर्स

छोटे तार कटर

छोटे लंबे नाक वाले सरौता

वेरो बोर्ड काटने के लिए छोटी आरी

तेज शौक चाकू

कैंची

कागज गोंद

चरण 2: आवश्यक इलेक्ट्रॉनिक पार्ट्स

यहां से 1 x NodeMCE-12E मॉड्यूल

1 एक्स आरटीसी घड़ी मॉड्यूल यहाँ

1 x 8 अंक 7 खंड Max7219 मॉड्यूल यहाँ

यहां 1 एक्स डीसी पावर जैक

2 x लेवल शिफ्टर्स (आवश्यक है क्योंकि Arduino 3.3v है और RTC और 7 सेगमेंट डिस्प्ले 5v है) यहाँ

WS2812B 114/mtr LED स्ट्रिप के 68 LED यहाँ।

DC 5v 10A बिजली की आपूर्ति यहाँ।

10kOhm 1/4W रोकनेवाला।

आवश्यकतानुसार हुक-अप तार।

लगभग 77 मिमी x 56 मिमी वेरो बोर्ड सभी मॉड्यूल को इकट्ठा करने और तार करने के लिए।

मैंने वास्तव में RTC मॉड्यूल I2c लाइनों के लिए Adafruit स्तर के शिफ्टर का उपयोग किया था क्योंकि इसे I2c सुरक्षित माना जाता था !!

हालाँकि मुझे लगता है कि अधिकांश 3.3v से 5v द्वि-दिशात्मक तर्क स्तर के शिफ्टर्स को काम करना चाहिए।

एलईडी पट्टी को काटने से एक एलईडी बर्बाद हो जाती है क्योंकि 60 एलईडी पट्टी के दोनों सिरों को टांका लगाने के लिए पैड की आवश्यकता होती है और 7 एलईडी पट्टी पर पैड की आवश्यकता होती है।

चरण 3: मुद्रित भाग

तीन 3D मुद्रित भाग हैं; मुख्य क्लॉक बॉडी, फ्रंट कवर और बैक पर बैटरी कवर।

बैटरी कवर छोड़ा जा सकता है।

सामने के कवर के नीचे सप्ताह के दिनों के साथ एक मुद्रित 'मास्क' भी है। मैंने इसे साधारण कागज पर छापा। मैंने इसकी एक.dwg और एक.dxf फ़ाइल प्रदान की है।

2 सामने के कवर उपलब्ध हैं, उस पर किसी का कोई नाम नहीं है, बस अगर आप भाग को संपादित करने में असमर्थ हैं।

मेरे 3D प्रिंटर (0.4 मिमी नोजल) में Slic3r के साथ निम्नलिखित सेटिंग्स थीं:

पहली परत की ऊंचाई = 0.2 मिमी

परतों की ऊंचाई = 0.2 मिमी

बिस्तर अस्थायी = 60 सी

नोजल अस्थायी = 210 सी

लंबवत परिधि = 2

क्षैतिज गोले = 3

infill = तारे ४५ डिग्री पर सीधा

कोई सीमा नहीं

कोई समर्थन सामग्री नहीं

यह दृढ़ता से अनुशंसा की जाती है कि आपके पास बिस्तर समतल करने की विधि है

यहां 3डी प्रिंटेड फाइलें और मास्क ड्राइंग:

चरण 4: पूर्ण विधानसभा फ़ाइल

घड़ी को संशोधित करने के इच्छुक किसी भी व्यक्ति के लिए संपूर्ण असेंबली की IGS फ़ाइल नीचे दी गई है।

चरण 5: पुस्तकालय स्थापित करना

ईएसपी बोर्ड स्थापित करें

आपको Arduino IDE की आवश्यकता होगी। इसे स्थापित करना इस निर्देश का हिस्सा नहीं है, लेकिन इसे यहां से डाउनलोड किया जा सकता है।

एक बार Arduino IDE स्थापित हो जाने पर, यदि पहले से नहीं किया गया है, तो आपको नीचे दिए गए टेक्स्ट को फ़ाइल> वरीयताएँ - अतिरिक्त बोर्ड प्रबंधक URL के तहत टेक्स्ट बॉक्स में कॉपी / पेस्ट करना होगा:

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

आईडीई को पुनरारंभ करें।

ऐसा करने के बाद टूल्स>बोर्ड>बोर्ड्स मैनेजर पर जाएं। इसे अपडेट होने दें और आपको स्थापित बोर्डों की सूची में ESP8266 समुदाय संस्करण देखना चाहिए।

पुस्तकालय स्थापित करें

अपने दस्तावेज़ों/Arduino/पुस्तकालयों फ़ोल्डर में हमेशा की तरह बोर्ड प्रबंधक द्वारा स्थापित सभी पुस्तकालयों को स्थापित करना।

लाइब्रेरी स्थापित करने के बाद, Arduino IDE को पुनरारंभ करें, स्केच> लाइब्रेरी शामिल करें> लाइब्रेरी प्रबंधित करें पर जाएं, इसे अपडेट करने दें, आपको सूची में अपनी नई लाइब्रेरी देखनी चाहिए।

RTClib - यहां उपलब्ध हैAdafruit_NeoPixel - यहां उपलब्ध है

HCMAX7219 यहाँ से

ब्लिंक - यहां उपलब्ध है। स्थापना निर्देशों का सावधानीपूर्वक पालन करें।

NeoPixelClock फ़ाइल में अन्य सभी 'शामिल' या तो बोर्ड प्रबंधक द्वारा स्थापित किए गए हैं या Arduino IDE इंस्टॉल के साथ पैक किए गए हैं।

चरण 6: फर्मवेयर स्थापित करना

इस स्तर पर परीक्षण उद्देश्यों के लिए ब्रेड बोर्ड पर सब कुछ एक साथ तार करना एक अच्छा विचार है।

5v बिजली की आपूर्ति और/या USB केबल को जोड़ने से पहले सभी तारों की सावधानीपूर्वक जाँच करें।

अपने स्केच फ़ोल्डर दस्तावेज़> Arduino पर नेविगेट करें।

एक फ़ोल्डर बनाएँ "नियोपिक्सलक्लॉक"।

नीचे दी गई.ino फाइल को फोल्डर में डालें।

Arduino IDE खोलें।

लाइन नंबर प्रदर्शित करने के लिए आईडीई सेट करें, फ़ाइल> प्राथमिकताएं पर जाएं और "डिस्प्ले लाइन नंबर" बॉक्स पर टिक करें, ठीक पर क्लिक करें।

अपने NodeMCU बोर्ड को USB पोर्ट से कनेक्ट करें।

टूल्स> बोर्ड पर जाएं और NodeMCU 1.0 (ESP-12E मॉड्यूल) चुनें।

टूल्स> पोर्ट पर जाएं और उस पोर्ट का चयन करें जिससे आपका बोर्ड जुड़ा है।

ओटीए फर्मवेयर स्थापित करें

OTA अपडेट का उपयोग करने के लिए आपको पहले NodeMCU पर फर्मवेयर के एक विशेष टुकड़े को जलाना होगा।

फ़ाइल> उदाहरण> ArduinoOTA> BasicOTA पर जाएं।

एक प्रोग्राम आईडीई में लोड होगा, एसएसआईडी के लिए अपने राउटर एसएसआईडी के साथ भाग भरें। यदि आप सिस्टम ट्रे में वाईफाई आइकन पर अपना माउस घुमाते हैं तो आप यह नाम देख सकते हैं।

अपने नेटवर्क पासवर्ड के साथ पासवर्ड भरें (आमतौर पर वायरलेस राउटर के नीचे लिखा होता है।

अब USB के माध्यम से अपने NodeMCU बोर्ड पर अपलोड करें।

पूरा होने पर, NodeMCU बोर्ड पर रीसेट बटन दबाएं।

नियोपिक्सलक्लॉक फर्मवेयर स्थापित करें

फ़ाइल> स्केचबुक> NeoPixelClock पर जाएँ और NeoPixelClock फ़ाइल खोलें।

लाइन 114 पर अपना 'ऑथ', 'एसएसआईडी' और 'पास' भरें।

ध्यान दें; प्राधिकरण टोकन कैसे प्राप्त करें अगले चरण में समझाया गया है

आप अपने स्थानीय समय क्षेत्र को लाइन 121 पर भी सेट कर सकते हैं, यह दुनिया भर के समय क्षेत्रों के अनुसार -12 और +14 के बीच कोई भी 1/4 घंटा हो सकता है। यदि आप चाहें तो इसे ऐप में भी सेट किया जा सकता है। यह वर्तमान में क्वींसलैंड, ऑस्ट्रेलिया के लिए निर्धारित है।

यदि आप इसका उपयोग कर रहे हैं तो लाइन नंबर 332 पर आपको अपने स्थानीय सर्वर के लिए IP पता सेट करना होगा।

स्थानीय सर्वर पोर्ट पर एक नोट। Blynk सॉफ़्टवेयर के हालिया अपडेट के कारण पोर्ट अब ८४४२ नहीं ८०८० है।

यदि आप नए अपडेट किए गए सॉफ़्टवेयर का उपयोग कर रहे हैं तो इसे बदलें।

या यदि Blynk वेब सर्वर का उपयोग कर रहे हैं, तो टिप्पणी पंक्ति ३३२ और असम्बद्ध पंक्ति ३३३।

बस इतना ही संपादन करना है।

अब इसे USB के माध्यम से अपने NodeMCU बोर्ड पर अपलोड करें।

जब यह सफलतापूर्वक अपलोड हो जाए, तो USB केबल को बोर्ड से डिस्कनेक्ट कर दें।

आप टूल्स> पोर्ट ए न्यू पोर्ट (आईपी एड्रेस की तरह दिखता है) के तहत देखेंगे, भविष्य के अपडेट के लिए नोडएमसीयू के साथ संवाद करने के लिए इसे अपने पोर्ट के रूप में चुनें जो आप कर सकते हैं।

यदि सब कुछ ठीक रहा तो घड़ी शुरू होनी चाहिए, यदि नहीं तो NodeMCU मॉड्यूल पर 'रीसेट' बटन दबाएं।

नोट: मैंने देखा है कि कभी-कभी यह पहली बार शुरू नहीं होता है, मैंने ज्यादातर बार बिजली की आपूर्ति को अनप्लग करना और काम को फिर से जोड़ना पाया। मैं इस विफलता के ठीक से बूट करने के लिए समाधान पर काम कर रहा हूं।

चरण 7: स्मार्टफोन ऐप

इसका उपयोग शुरू करने के लिए:

1. Blynk ऐप डाउनलोड करें: https://j.mp/blynk_Android या https://j.mp/blynk_iOS अगर पहले से इंस्टॉल नहीं है।

2. ऐप खोलें या साइन इन करें, अगर नया है तो आपको अकाउंट बनाना होगा।

ध्यान दें, यह ऑनलाइन खाते के समान नहीं है।

3. ऐप में सबसे ऊपर क्यूआर आइकन स्पर्श करें और कैमरे को ऊपर क्यूआर कोड पर इंगित करें, या नीचे दिए गए लिंक को खोलें -

tinyurl.com/yaqv2czw

4. आपके नामांकित ईमेल पर एक प्राधिकरण कोड भेजा जाना चाहिए, जिसे आपको Arduino कोड में डालना चाहिए जहां बाद के चरण में कहा गया है। यदि आप नट आइकन दबाते हैं तो जरूरत पड़ने पर आप फिर से ईमेल कर पाएंगे।

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है कि आपको www. Blynk.cc पर ऑनलाइन एक खाता बनाना चाहिए। ऐसा करने से पहले।

मुझे अस्पष्टता के लिए क्षमा करें, मैं इसका परीक्षण नहीं कर सकता क्योंकि मेरे पास पहले से ही ऐप है और मैं वेब सर्वर का उपयोग नहीं करता हूं।

चरण 8: वेरो बोर्ड असेंबली का निर्माण

मैंने सभी बोर्ड और मॉड्यूल को वेरो बोर्ड के एक टुकड़े पर रखने का फैसला किया।

इससे सब कुछ साफ सुथरा रहता है।

योजनाबद्ध नीचे.pdf फ़ाइल में देखा जा सकता है।

परीक्षण के बाद बोर्ड के हेडर हटा दिए गए थे, मैंने सभी बाह्य उपकरणों को सीधे वेरो बोर्ड में तार कर दिया था क्योंकि हेडर और संबंधित कनेक्टर्स के लिए पर्याप्त जगह नहीं थी।

क्षमा करें, मैंने बोर्ड के नीचे की कोई तस्वीर नहीं ली, लेकिन इसे समझना मुश्किल नहीं होना चाहिए। आप मेरे लेआउट में सुधार भी कर सकते हैं। वेरो बोर्ड को एक ही आकार में रखें अन्यथा यह 3डी प्रिंटेड बेस में फिट नहीं होगा।

तर्क स्तर के शिफ्टर्स के साथ LV (+3.3v) Arduino मॉड्यूल पर किसी भी 3v पिन पर 3.3v पर जाता है, HV (+5v) Arduino बोर्ड पर VIN पिन पर जाता है।

सभी ग्राउंड किसी भी/सभी Arduino GND पिन से आते हैं और लूप से बचने के लिए सभी को एक साथ जोड़ा जाना चाहिए।

26 गेज इंसुलेटेड सिंगल कोर वायर जैसी किसी चीज का उपयोग करके वायर अप करें, PTFE इंसुलेशन अच्छा होगा क्योंकि यह पिघलता नहीं है।

अपनी सभी वायरिंग को 2 या 3 बार ध्यान से देखें।

निरंतरता जांच के लिए एक मल्टी-मीटर सेट के साथ इसके ऊपर जाएं, जांचें कि सभी Gnds VIN GND से वापस जुड़े हुए हैं।

RTC मॉड्यूल पर सभी +5v कनेक्शन, दो स्तरीय शिफ्टर मॉड्यूल HV पिन और NodeMCU मॉड्यूल पर VIN +5v पिन की जाँच करें।

अन्य सभी तारों को भी जांचना अच्छा विचार है।

चरण 9: घड़ी विधानसभा

एक बार जब आप भागों को प्रिंट कर लेते हैं तो किसी भी चमकती हुई और गांठ और धक्कों को एक तेज हॉबी चाकू से साफ कर लें।

क्योंकि मेरे पास केवल नीले और काले रंग के फिलामेंट थे, इसलिए मैंने एलईडी गुहाओं के अंदरूनी हिस्सों को सिल्वर मॉडल पेंट से पेंट किया।

यह मुझे लगता है कि प्रकाश को बेहतर ढंग से प्रतिबिंबित करने में मदद करनी चाहिए और दीवारों के माध्यम से आसन्न गुहाओं में प्रकाश के रक्तस्राव को रोकने में भी मदद करनी चाहिए।

वेरो बोर्ड असेंबली को तार-तार करने की आवश्यकता है:

वेरो बोर्ड असेंबली से एलईडी पट्टी + 5v, Gnd और DIN के लिए।

वेरो बोर्ड असेंबली से 7 सेगमेंट डिस्प्ले के लिए।

डीसी जैक को वेरो बोर्ड असेंबली से।

मुख्य 60 तरह की एलईडी पट्टी (DOUT) के अंत (नंबर 60) से अलग 7 तरह की एलईडी पट्टी (DIN) के लिए एक तार।

मैंने केवल 60 तरह की एलईडी पट्टी के अंत (एलईडी नंबर 60) से डेटा आउट (DOUT) को मिलाया, 7 तरह की एलईडी पट्टी के लिए + 5v और Gnd को मैंने वेरो बोर्ड असेंबली से तार दिया।

शॉर्ट्स को रोकने के लिए, मैंने 60 तरह की एलईडी पट्टी की शुरुआत और अंत के बीच पतले कार्ड का एक छोटा सा टुकड़ा रखा क्योंकि वे बहुत करीब थे।

सभी तारों को उचित लंबाई में मापें और काटें, मैंने थोड़ा छूट प्रदान करने के लिए 5 या 6 मिमी जोड़ा।

मैंने एलईडी स्ट्रिप्स से चिपचिपे टेप बैकिंग पेपर को नहीं हटाया, इससे आधार में डालना मुश्किल हो जाता था और जरूरत पड़ने पर निकालना बहुत मुश्किल होता था।

मैंने पाया कि स्ट्रिप्स अच्छी और अच्छी तरह से फिट होती हैं, फिर सभी तरह से गुहा के नीचे तक धकेलें।

वेरो बोर्ड असेंबली को कैविटी में रखें, इसे नीचे से 2 मिमी दूर रखने के लिए स्टैंड-ऑफ हैं।

कैविटी में 8 वे 7 सेगमेंट डिस्प्ले लगाएं, इसे माउंट करने के लिए स्टैंड-ऑफ पोस्ट हैं।

डीसी जैक इसके कैविटी स्नग में फिट बैठता है, तारों को टैग के अंदर की तरफ मिलाप करता है। आप चाहें तो साइड टैग हटा दें।

सभी तारों को प्रदान की गई गुहाओं में बड़े करीने से रखा जाना चाहिए।

अंत में बिजली की आपूर्ति से पावर जैक को छेद के माध्यम से पास करें और इसे डीसी जैक में डालें, केबल को नीचे दिए गए खांचे में धकेलें।

अपनी सभी वायरिंग को ध्यान से 2 या 3 बार जांचें। नीचे वायरिंग आरेख देखें।

चरण 10: सामने के कवर को समाप्त करने के लिए फ़िट करना

बेस ब्लॉक में बाहरी रिंग पर उभरे हुए कई छोटे खूंटे होते हैं, इन्हें सामने के कवर में छेद के साथ संरेखित करना चाहिए।

पेपर मास्क को काले रंग में प्रिंट किया जाना चाहिए, कट आउट किया जाना चाहिए और ग्लू स्टिक जैसी किसी चीज़ से सामने के कवर पर चिपका दिया जाना चाहिए।

छेद को कागज के माध्यम से छिद्रित किया जाएगा, जब यह सामने के कवर के साथ, आधार पर दबाया जाएगा।

हम जाने के लिए पूरी तरह तैयार हैं, इसे प्लग इन करें, घड़ी स्वचालित रूप से शुरू होनी चाहिए, अगर ऐसा नहीं होता है, जैसा कि मैंने कई बार पाया, बिजली को अनप्लग करें और फिर से प्लग इन करें।

यदि आपके पास आरटीसी मॉड्यूल में कोई बैटरी नहीं है, तो आपको समय और तारीख निर्धारित करने की आवश्यकता होगी।

ऐप के साथ ऐसा करें, समय क्षेत्र को ऊपर/नीचे नियंत्रण के साथ सेट करें और फिर 'सेट एनटीपी टाइम' बटन दबाएं।

आप ऐप टर्मिनल में देखेंगे कि यह सफल होता है या नहीं, यदि फिर से प्रयास नहीं किया जाता है।

जब हो गया प्रदर्शित होता है तो घड़ी बटन दबाया जा सकता है और घड़ी को चलना चाहिए और सप्ताह में समय, दिनांक और दिन प्रदर्शित करना चाहिए।

पैटर्न बटन दबाकर पैटर्न चलाया जा सकता है, इसे किसी भी समय घड़ी बटन या पैटर्न बटन को फिर से दबाकर बाधित किया जा सकता है।

घड़ी की एलईडी की चमक और 7 खंड के डिस्प्ले को संबंधित स्लाइडर्स के साथ चमक के लिए समायोजित किया जा सकता है।

घड़ी बंद बटन दबाकर सभी एलईडी को चालू किया जा सकता है।

इसे दीवार पर लटकाएं और प्रकाश बाहर की ओर दीवार पर चमकेगा, विशेष रूप से एक अंधेरे कमरे में सुंदर।

कोई भी प्रश्न मुझे केवल कोशिश करने और उत्तर देने में प्रसन्नता होगी।

आनंद लें और मुझे वोट देना न भूलें।

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