LED点阵WiFi时钟DIY制作过程全记录
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最近比较空闲,在一些论坛中看到很多创客都在DIY一些基于LED点阵显示的数字时钟,外观看起来很是精致,也很实用。于是,自己也打算开始亲手DIY一台自己的点阵时钟,并以此文章作为记录。开门见山,让我们首先来看看这台时钟具有哪些功能。
时钟正面
LED点阵WiFi时钟功能定义:
时间显示:时、分、秒
日期显示:月、日、星期(中文)
温度显示:实时室温(摄氏度)
智能感知环境光线,自动调节显示亮度
WiFi智能配网
WiFi自动校对时间(每天一次)
内置高精度RTC芯片,年误差小于1分钟
支持无WiFi脱机正常工作
掉电记忆,重新上电或开机无需再设置时间
同时支持侧面Type-C和背面Micro-USB接口
这里需要提及的是,时钟每24小时都会通过WiFi基于NTP服务器进行自动校对时间;日期和温度采用滚动显示的方式,并且用户可根据自身需要选择开启或关闭此功能(设有拨动开关);两个USB接口均支持供电功能,其中Type-C接口支持烧录程序功能。
时钟DIY过程记录:
在开始产生DIY想法的初期,我对这款时钟的设想和定位是一台精致、小巧的桌面时钟,所以选择的是1.9mm 8x8的LED点阵。WiFi模块选择的是电子爱好者们都很熟悉的ESP-12S,它除了实现WiFi功能,同时也可作为主控MCU,性价比很高,而且兼容Arduino的开发环境,最重要的是我手上有现成的,可以说是不二之选,但是它也有自身的局限性,就是引脚接口太少,这也导致本来我开始想添加的闹钟功能无法实现(如果后面有时间和需要再想办法添加上去)。
时钟侧面
为了让这台时钟功能尽可能丰富,使ESP-12S的性能得到充分利用,所以又添加了屏幕显示亮度自动调节和室温实时采集的功能,而且这两个功能在平时确实非常实用。
供电和烧录程序的接口设计方面,最开始打算的是用单一的Type-C接口,并将其放在侧面。后面想了想,又在背面添加了Micro-USB接口,这主要是基于两个方面的考虑:1. Type-C接口虽然现在已被广泛应用,可以说大家也都找得到,但是,由于之前的终端设备大都采用Micro-USB接口,所以,我相信大家手中都有一些Micro-USB接口的数据线被闲置,为了能将这类接口的数据线二次利用起来,于是添加了此接口;2. 侧面放置供电接口有时会受制于空间,而且在一定程度上影响美观,于是添加了背部接口。
时钟背面
构思完成时钟的大致架构之后,便开始准备画PCB板,将上述功能的实现电路绘制在集成电路板上,绘制完成的PCB板如下图所示:
主控PCB板-正面
主控PCB板-背面
时钟PCB样板实物
在显示方面,选择了黑茶色的滤光板,让屏幕显示更加的柔和,对人眼也更加友好。
在外观方面,对用于固定的螺柱进行了熏黑化的处理,让时钟外观的整体性、科技感更强。
小结:
这次DIY的LED点阵WiFi时钟基本上达到了我开始的预期,实物最终做出来很精致和小巧,外观也很简洁,各个功能通过验证也都能够正常实现,很适合放在电脑旁边之类的地方。
最后,给大家看看这款时钟的实际运行效果(手机录制,效果不是很好)。
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