ساعت هوشمند وای‌فای با ماژول ESP8266 و نمایشگر ماتریسی

+4

اول از همه باید وسایل مورد نیازمون رو روی میز کار جمع‌وجور کنیم. بیشتر این قطعات الکترونیکی رو می‌تونی خیلی راحت از فروشگاه‌ها پیدا کنی. برای قاب ساعت هم فقط به یه ظرف شیشه‌ای ساده نیاز داریم که تو هر خونه‌ای هست.

• ماژول نمایشگر ماتریسی MAX7219 (6 بلوک)
• ماژول ساعت DS3231
• برد وای‌فای ESP8266
• شیشه خالی و تمیز
• فیش مادگی آداپتور روپنلی
• کابل تغذیه USB
• برچسب دودی شیشه
• سیم‌های جامپر رنگی

برای ابزارها هم به وسایل ساده‌ای نیاز داریم تا همه‌چیز رو سرهم کنیم:

• دستگاه هویه و سیم لحیم
• بطری اسپری آب
• کاتر تیز
• چسب دوطرفه محکم

آماده کردن این وسایل اصلا کار سختی نیست، پس قطعات رو بچین تا بریم سراغ مرحله بعدی.

حالا باید صفحه نمایش ساعتمون رو آماده کنیم. ما برای این پروژه به 6 بلوک ماتریسی نیاز داریم. راحت‌ترین کار اینه که دو تا ماژول 4تایی بخری. بعد یکی از ماژول‌ها رو با احتیاط از وسط نصف کن تا دو تا بلوک 2تایی داشته باشی.

در نهایت یکی از این بلوک‌های 2تایی رو به اون ماژول 4تایی لحیم کن تا یه نمایشگر 6تایی یکپارچه ساخته بشه. حواست باشه که جهت مدار و نوشته‌های چاپ‌شده پشت فیبر همه تو یک مسیر باشن.

تو این قدم قراره مغز متفکر مدار رو به بقیه قطعات وصل کنیم. اول پین‌هدرها رو روی ماژول‌ها لحیم کن. حالا با استفاده از سیم‌های جامپر، نمایشگر ماتریسی MAX7219 رو به برد ESP8266 وصل کن.

اتصالات رو دقیقا به این شکل انجام بده:

• پین VCC نمایشگر به پین 3.3 ولت برد
• پین GND نمایشگر به پین GND برد
• پین CS نمایشگر به پین D8 برد
• پین DIN نمایشگر به پین D7 برد
• پین CLK نمایشگر به پین D5 برد

بعد از اون نوبت به ماژول ساعت یا همون DS3231 می‌رسه. این ماژول رو هم با دقت به این پین‌ها وصل کن:

• پین GND ساعت به پین GND برد
• پین VCC ساعت به پین 3.3 ولت برد
• پین SDA ساعت به پین D1 برد
• پین SCL ساعت به پین D2 برد

یه نکته خیلی مهم درباره ماژول ساعت وجود داره. این ماژول‌ها معمولا مدار شارژ باتری دارن، اما چون ما از باتری سکه‌ای معمولی CR2032 استفاده می‌کنیم، شارژ کردنش خطرناکه. برای حل این مشکل، خیلی راحت با کاتر اون مسیر مسی که روی عکس مدار مشخص شده رو قطع کن تا بخش شارژر غیرفعال بشه و خیالت راحت باشه.

بریم سراغ بخش نرم‌افزاری ماجرا. الان باید کدهای مربوط به این ساعت رو روی برد ESP8266 آپلود کنی. برای این کار کافیه برد رو با کابل به کامپیوتر وصل کنی و محیط برنامه‌نویسی رو باز کنی.

روند آپلود خیلی ساده است، فقط یادت نره که قبل از زدن دکمه آپلود، حتما نام و رمز عبور شبکه وای‌فای خونه‌تون رو داخل کدهای مربوطه وارد کنی تا ساعت بتونه به اینترنت متصل بشه.

رسیدیم به بخش خلاقانه کار! برای اینکه نور ال‌ای‌دی‌ها زیباتر دیده بشه و قطعات داخل شیشه هم کمی مخفی بشن، قراره از برچسب دودی استفاده کنیم. من تصمیم گرفتم فقط جلوی شیشه رو دودی کنم تا پشتش همچنان شفاف بمونه.

قلق اصلی چسباندن این برچسب‌ها اینه که هم سطح شیشه و هم خود برچسب رو حسابی با ترکیب آب و کف خیس کنی. این‌طوری برچسب به هم نمی‌چسبه و می‌تونی راحت روی شیشه جابه‌جاش کنی. وقتی تنظیمش کردی، با یه کاتر اضافه برچسب‌ها رو ببر و حباب‌های زیرش رو بگیر.

حالا فقط باید صبر کنی تا آب زیر برچسب کاملا خشک بشه. بعد از خشک شدن می‌بینی که برچسب چقدر صاف و یکدست روی شیشه کشیده شده.

برای تامین برق ساعت، باید سوکت تغذیه رو آماده کنیم. دو تا سیم جامپر بردار و به پایه‌های فیش مادگی تغذیه لحیم کن. این سیم‌ها قراره ولتاژ رو به برد اصلی برسونن و اتصالشون خیلی راحته:

• سیم پایه مثبت به پین VIN
• سیم پایه منفی به پین GND

حالا در فلزی شیشه رو بردار و دقیقا وسطش رو با دریل سوراخ کن. اندازه سوراخ باید طوری باشه که سوکت تغذیه کاملا داخلش کیپ بشه. سوکت رو سر جاش قرار بده و مهره‌اش رو از پشت محکم ببند.

وقتشه که تمام قطعات رو یکپارچه کنیم و داخل قاب شیشه‌ای قرار بدیم. برای اینکه داخل شیشه شلوغ نشه، پشت ماژول نمایشگر چند تکه چسب دوطرفه بزن و برد ESP8266 و ماژول ساعت رو همونجا بچسبون. خیلی دقت کن که پایه‌های فلزی این ماژول‌ها به پین‌های پشت نمایشگر برخورد نکنن. اگه دیدی فاصله‌شون کمه، حتما روی پین‌ها یه تکه چسب لنت بزن تا خیالت از بابت اتصالی کردن راحت باشه.

برای اینکه وقتی نمایشگر رو داخل شیشه می‌ذاریم تکون نخوره، زیر لبه پایینی نمایشگر هم یه تکه چسب دوطرفه بچسبون تا محکم کف شیشه فیکس بشه.

در نهایت سیم‌های تغذیه رو وصل کن، در شیشه رو ببند و کابل USB رو به سوکتی که روی در نصب کردی بزن.

• اضافه کردن باتری بکاپ لیتیومی و ماژول شارژ TP4056 برای روشن موندن در زمان قطعی برق.
• استفاده از سنسور دما و رطوبت برای نمایش آب‌وهوای اتاق روی ماتریس.
• طراحی و پرینت سه‌بعدی یه قاب حرفه‌ای و شیک به‌جای ظرف شیشه‌ای.
• اضافه کردن سنسور نور (LDR) برای کم شدن اتوماتیک نور نمایشگر توی تاریکی شب.

امیدوارم ساخت این گجت رومیزی برات کلی لذت‌بخش بوده باشه. دیدی که چطور با یه شیشه ساده می‌شه یه وسیله مدرن و باحال ساخت؟ حتما این پروژه رو روی میز کارت قرار بده و به دوستات هم نشونش بده. برای دیدن پروژه‌های جذاب‌تر و آموزش‌های خفن‌تر، حتما به اپلیکیشن آیسی‌مدار سر بزن. منتظر کارهای خلاقانه‌ات هستیم!