Een slimme klok bouwen met MAX7219 Dot Matrix en MQTT

Een slimme klok kan veel meer informatie weergeven dan een traditionele digitale klok. Het belangrijkste is dat een slimme klok is verbonden met het netwerk of internet en kan worden bediend via een smartphone of pc. U kunt ook elke tekst of informatie op de slimme klok weergeven.

In deze gids zullen we een slimme doe-het-zelf wifi-gebaseerde klok bouwen met behulp van een ESP8266-microcontroller en een MAX7219 4x8x8 LED-matrix. Je kunt het gebruiken om tijd, datum, temperatuur, vochtigheid, gewenste tekst, waarschuwingen, Instagram-volgers, YouTube-abonnees, weergaven, geanimeerde teksten, emoji en andere informatie weer te geven met slechts een paar tikken.

Dingen die je nodig hebt

Om een ​​doe-het-zelf slimme klok te bouwen, heb je het volgende nodig:

• Een MQTT-server met Node-Red. Jij kan een Home Assistant-server installeren en instellen met MQTT en Node-Red voor klokautomatisering en het verzenden van gegevens.
• Een op ESP8266 gebaseerde MCU, zoals NodemCU of D1 Mini. Een ESP32 zal ook werken.
instagram viewer
• MAX7219 4-in-1 of 8-in-1 (bij voorkeur) matrixdisplay.
• DuPont of jumperdraden
• Micro USB-kabel met 5V-adapter
• EEN 3D geprint hoesje om alle componenten te monteren
• Een matte acrylplaat, bij voorkeur zwart. Het mag niet ondoorzichtig zijn. Als de zwart gematteerde plaat niet beschikbaar is, kunt u een wit gematteerde acrylplaat met getinte film gebruiken voor autospiegels en een vel boterpapier voor het verspreiden van LED-licht.

Stappen om een ​​slimme klok te bouwen

Volg deze stappen in de aangegeven volgorde om de doe-het-zelf slimme klok te bouwen met behulp van de MAX7219-matrix. Je kunt er ook een kopen beste slimme klokken.

Stap 1: Download en installeer Arduino IDE

• Downloaden, installeren en starten Arduino IDE.
• Ga naar Bestand > Voorkeuren.
• Plak de volgende URL en klik op OKÉ: http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
• Ga naar Gereedschap > Bord > Bestuursmanager en installeer ESP8266-kaarten.

• Sluit de Bestuursmanager venster en navigeer naar Schetsen > Bibliotheek opnemen > Bibliotheken beheren. Zoek en installeer de volgende bibliotheken.
  • PubSubClient
  • MD_MAX72XX
  • MD_Parola (met afhankelijkheden)

Als alternatief kunt u deze bibliotheken ook als .zip-bestand gebruiken en ze uitpakken in de Documenten > Arduino > bibliotheken map.

Stap 2: Compileer en flash de firmware

• Download de Pixel-geleid MQTT Panel-project van GitHub en pak het uit in de Documenten > Arduino-map.
• Open de uitgepakte map en dubbelklik op pixel_led_mqtt_panel.ino het dossier.
• Ga naar Gereedschap > Borden > ESP8266 Borden (x.x.x) en selecteer NodeMCU 1.0 of LOLIN (WEMOS) D1-gebaseerd op het bord dat u voor dit project gebruikt.

• Selecteer de COM haven
• Breng vervolgens de volgende wijzigingen aan in de pixel_led_mqtt_panel.ino schetsen.
  • Voer uw wifi-naam, wachtwoord en OTA-wachtwoord in.
  • Voer het IP-adres, de gebruikersnaam en het wachtwoord van de MQTT-server in.

constchar* WIFI_ssid = "Voer UwWiFiNaam in";
constchar* WIFI_password = "WIFiPassword";
// OTA-updates instellingen //
constchar* OTA_hostname = "wLed-paneel-01";
constchar* OTA_password = "OTAPassword";
// MQTT-instellingen //
constchar* mqtt_server = "192.168.xx.xx";
constchar* mqtt_user = "mqtt-gebruikersnaam";
constchar* mqtt_password = "mqtt-wachtwoord";

• Bewerk ook het volgende op basis van uw MAX7219-matrix. Als je een 8x8x8 hebt, houd dan alles standaard. Als u echter een 4x8x8-matrix gebruikt zoals wij, breng dan de volgende wijzigingen aan:

#define MAX_DEVICES 4 

leegteopstelling(){
 setup_serial();
P.beginnen(2);
P.setZone(0, 0, 2);
P.setZone(1, 3, 3);

• Sla de schets op en druk vervolgens op CTRL + R om de schets te verifiëren. Als er bibliotheken ontbreken, zorg er dan voor dat u deze installeert. En compileer de schets opnieuw.
• Als de schets succesvol is gecompileerd, drukt u op CTRL + U om het te uploaden naar uw NodeMCU of D1 Mini MCU.
• Nadat het uploaden is voltooid, koppelt u de MCU los.

Stap 3: Verbind MAX7219 met MCU

• Raadpleeg het volgende diagram om de MAX7219 aan te sluiten op de D1 Mini- of ESP8266-kaart.

• Zorg ervoor dat u de DuPont-draden die bij het beeldscherm zijn geleverd correct aansluit.

Stap 4: Informatie weergeven op de Smart Clock

De slimme klok is klaar om alle tekst of sensorgegevens weer te geven die u erop wilt weergeven via MQTT-onderwerpen. U kunt elke MQTT-client-app gebruiken om JSON-gegevens te verzenden voor weergave op de slimme klokken. Om de klok te automatiseren, kun je een Home Assistant-server installeren en instellen met een MQTT-broker en NodeRed op een Raspberry Pi.

U kunt het vervolgens gebruiken om verschillende sensorinformatie en status op de doe-het-zelf slimme klok weer te geven. Raadpleeg het project op GitHub voor meer informatie over het onderwerp en de animaties die u met de klok kunt gebruiken.

Ondertussen kunt u de volgende NodeRed-voorbeeldstroom gebruiken, deze in uw NodeRed importeren en bewerken volgens uw sensoren om de gewenste gegevens weer te geven.

[{"ID kaart":"f342606a2cb01a7c","type":"mqtt uit","z":"f1f7ad6a657d809a","g":"d0cb3ac3e49ba96d","naam":"","onderwerp":"wled/zone0_text","qos":"","behouden":"","respTopic":"","inhoudstype":"","gebruikerProps":"","correl":"","vervaldatum":"","makelaar":"d4ab875e8280590a","x":1160,"ja":840,"draden":[]},{"ID kaart":"d4ab875e8280590a","type":"mqtt-makelaar","naam":"MQTT HA","makelaar":"192.168.0.171","haven":"1883","klant identificatie":"","automatisch verbinden":WAAR,"usetls":fout,"protocolVersie:":"4","in leven houden":"60","reiniging":WAAR,"geboorteonderwerp":"mijn/pixelit/","geboorteQos":"0","geboortePayload":"","geboortebericht":{},"closeTopic":"","closeQos":"0","sluitenPayload":"","closeMsg":{},"willTopic":"","willQos":"0","zalPayload":"","wilMsg":{},"sessieVervaldatum":""}]

Integreer uw Home Assistant

MAX7219 is een populair matrixdisplay dat u kunt bedienen via Arduino-boards of ESP8266 WIFI-gebaseerde microcontrollers, zoals NodeMCU en D1 Mini, om gewenste informatie of animaties weer te geven.

Deze doe-het-zelfgids gebruikte een 4-in-1 MAX7219-matrix om een ​​slimme klok te bouwen. Meer dan dat, het kan ook worden gebruikt als een meldingspaneel om informatie weer te geven, zoals kamer temperatuur, vochtigheid, tankwaterpeil, energieverbruik en alle gegevens of informatie ontvangen via MQTT onderwerpen.

Als u een Home Assistant of een andere domotica-server bij u thuis hebt ingesteld, kunt u dit slimme MQTT-klokpaneel integreren om en alle informatie weer te geven die is ontvangen via verschillende sensoren en apparaten die u mogelijk in uw huis hebt geïnstalleerd en met Home hebt geïntegreerd Assistent.

Bouw een waterniveausensor met een ultrasone sensor en Home Assistant

Lees volgende

Over de auteur