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520送什么？DIY一个高颜值RGB时钟，女生看了都想要
2022-07-26 05:25:00 【小麦大叔】
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给大家分享一个用ESP8266做一个高颜值的RGB时钟的项目！
这个时钟还具有自动亮度控制功能并配备了温度传感器！
材料准备
PCB
ESP8266或Nodemcu
跳线
焊接工具
第1步: 准备工作
Neo Pixel是可寻址的LED，我们可以通过编程，让它显示任何一种颜色或者数字。
Neo Pixel有不同的smd封装，这个项目使用的是Ws2812b-5050 mini RGB。
这种迷你LED的额定电压为3.0V到5.5V，电流为16mA（每个LED）。
NodeMCU有3.3V的稳压器，可以正常驱动所有的LED。
第2步：使用Neo Pixel Led制作7段显示器
在这里，我们需要把所有的电源并联起来，把所有的数据连接串联起来，使用7段显示方法，如上图连接所有的LED。
每段有2个LED，整个面板总共有14个LED。
我们需要4个面板来显示时间（2个显示小时，2个显示分钟）。
当然还可以再连接两个面板来显示秒/任何其他数值，或者温度。
不管怎么连接，记住总是要把第一个面板的DOUT连接到第二个面板的DIN。
第3步：连接仪表盘
为了连接小时和分钟面板，在两面板之间有一个小的PCB板，名为Dash，包含了2个LED作为二进制数字，这2个LED灯每隔一秒就会发光一次。
第4步：NodeMCU/ESP8266介绍
ESP8266集成了一个32位Tensilica处理器，标准的数字外围接口。
我们的ESP8266具有板载Wi-Fi支持，通过它我们可以连上互联网调整时间，而不需要任何RTC（实时时钟）模块。
这样子的话可以减少连接，使整个项目变得更简单一些。
第5步：代码中支持的功能
如果使用本文提供的代码，那么我们可以在这个7段时钟中增加2个额外的功能：
使用触觉开关的温度和湿度显示
在13号针脚上添加一个DHT11传感器，在12号针脚上添加一个触觉按钮，可以在屏幕上获得摄氏或华氏的温度值。
用一个10k电阻将按钮的第12针脚连接到5V，另一端连接到GND。也就是说，当按钮针脚被拉到GND时，显示器将显示温度读数。如果没有这个温度传感器，代码也可以工作，所以如果你想让项目简单一点，也可以不需要这些连接。
使用引脚A0的LDR传感器进行亮度控制
通过在A0引脚上做一个电阻分压器网络，添加一个带有10k电阻的LDR传感器，可以相应地改变亮度。
白天的亮度高，晚上的亮度低。如果你不想要可调节亮度，这部分代码也可以在没有这些传感器的情况下工作，它将会锁定在默认设置。
第6步：视频演示
第7步：7段时钟
现在，我们有4个面板和一个Dash（仪表盘）。
根据上面GIF图来连接面板和仪表盘；将2个面板串联在一起。
然后使用上面给出的原理图连接NodeMCU。
第8步：代码
首先使用库来初始化代码：
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#include <WiFiUdp.h>
#include <NTPClient.h>
#include <TimeLib.h>
#include <DHT.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>定义所有像素、I/O引脚、传感器引脚：
#define PIXEL_PER_SEGMENT 2 // Number of LEDs in each Segment
#define PIXEL_DIGITS 4 // Number of connected Digits
#define PIXEL_PIN 2 // GPIO Pin
#define PIXEL_DASH 1 // Binary segment
#define LDR_PIN A0 // LDR pin
#define DHT_PIN 13 // DHT Sensor pin
#define BUTTON_PIN 12 // Button pin3. 对于时间格式，使用Wi-Fi把ESP8266连接到互联网：
WiFi.begin(ssid, password);
Serial.print("Connecting.");
while ( WiFi.status() != WL_CONNECTED )时间设置：
void disp_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. 面板上的颜色设置：
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);这只是一个简单的介绍，同时代码还有温度和自动时间选项。
温度模式可以通过数字针脚12的开关来选择。
第9步：完整代码
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#include <WiFiUdp.h>
#include <NTPClient.h>
#include <TimeLib.h>
#include <DHT.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#define PIXEL_PER_SEGMENT 2 // Number of LEDs in each Segment
#define PIXEL_DIGITS 4 // Number of connected Digits
#define PIXEL_PIN 2 // GPIO Pin
#define PIXEL_DASH 1 // Binary segment
#define LDR_PIN A0 // LDR pin
#define DHT_PIN 13 // DHT Sensor pin
#define BUTTON_PIN 12 // Button pin
// Uncomment the type of sensor in use
#define DHT_TYPE DHT11 // DHT 11
//#define DHT_TYPE DHT22 // DHT 22 (AM2302)
//#define DHT_TYPE DHT21 // DHT 21 (AM2301)
#define TIME_FORMAT 12 // 12 = 12 hours format || 24 = 24 hours format
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel((PIXEL_PER_SEGMENT * 7 * PIXEL_DIGITS) + (PIXEL_DASH * 2), PIXEL_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
DHT dht(DHT_PIN, DHT_TYPE);
// set Wi-Fi SSID and password
const char *ssid = "Hackster";
const char *password = "Sainisagar7294";
WiFiUDP ntpUDP;
// 'time.nist.gov' is used (default server) with +1 hour offset (3600 seconds) 60 seconds (60000 milliseconds) update interval
NTPClient timeClient(ntpUDP, "time.nist.gov", 19800, 60000); //GMT+5:30 : 5*3600+30*60=19800
int period = 2000; //Update frequency
unsigned long time_now = 0;
int Second, Minute, Hour;
// set default brightness
int Brightness = 40;
// current temperature, updated in loop()
int Temperature;
bool Show_Temp = false;
//Digits array
byte digits[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
};
//Clear all the Pixels
void clearDisplay() {
for (int i = 0; i < strip.numPixels(); i++) {
strip.setPixelColor(i, strip.Color(0, 0, 0));
}
strip.show();
}
void setup() {
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);
}
void loop() {
if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) { // check WiFi connection status
int sensor_val = analogRead(LDR_PIN);
Brightness =40;
timeClient.update();
int Hours;
unsigned long unix_epoch = timeClient.getEpochTime(); // get UNIX Epoch time
Second = second(unix_epoch); // get seconds
Minute = minute(unix_epoch); // get minutes
Hours = hour(unix_epoch); // get hours
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(); // Show Time
}
}
void disp_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();
}
void disp_Dash() {
int dot, dash;
for (int i = 0; i < 2; i++) {
dot = 2 * (PIXEL_PER_SEGMENT * 7) + i;
for (int j = 0; j < PIXEL_DASH; j++) {
dash = dot + j * (2 * (PIXEL_PER_SEGMENT * 7) + 2);
Second % 2 == 0 ? strip.setPixelColor(dash, strip.Color(0,Brightness ,0)) : strip.setPixelColor(dash, strip.Color(0, Brightness,0));
}
}
}
void writeDigit(int index, int val) {
byte digit = digits[val];
int margin;
if (index == 0 || index == 1 ) margin = 0;
if (index == 2 || index == 3 ) margin = 1;
if (index == 4 || index == 5 ) margin = 2;
for (int i = 6; i >= 0; i--) {
int offset = index * (PIXEL_PER_SEGMENT * 7) + i * PIXEL_PER_SEGMENT + margin * 2;
uint32_t color;
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 (int j = offset; j < offset + PIXEL_PER_SEGMENT; j++) {
strip.setPixelColor(j, color);
}
digit = digit >> 1;
}
}第10步：完整电路图
第11步：PCB设计（面板部分）
主要的PCB设计，用于显示数字和其他字母。
第12步：PCB设计（Dash部分）
第13步：故障排除
DIN总是与DOUT串联在一起，如果接反了或从任何地方断开了，整个装置就会停止工作；按上面的图连接Dash；
确保所有的连接都焊接好，干焊会导致数据值和颜色的改变；
在焊接时，不要把印刷电路板加热太多，温度保持在300度。
第14步：完整展示
希望大家喜欢这个项目！公众号后台回复【RGB时钟】获取相关资料。
原文地址：https://www.instructables.com/RGB-7-Segment-Clock-Using-ESP8266/
原作者：sainisagar7294 译文首发于：DF创客社区
版权声明：本文来源网络，版权归原作者所有。版权问题，请联系删除。
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