Como construir um relógio inteligente usando MAX7219 Dot Matrix e MQTT

Um relógio inteligente pode exibir muito mais informações do que um relógio digital tradicional. Mais importante ainda, um relógio inteligente está conectado à rede ou à Internet e pode ser controlado por meio de um smartphone ou PC. Você também pode exibir qualquer texto ou informação no relógio inteligente.

Neste guia, construiremos um relógio inteligente baseado em Wi-Fi DIY usando um microcontrolador ESP8266 e uma matriz de LED MAX7219 4x8x8. Você pode usá-lo para exibir hora, data, temperatura, umidade, texto desejado, alertas, seguidores do Instagram, assinantes do YouTube, visualizações, textos animados, emoji e outras informações com apenas alguns toques.

Coisas que você vai precisar

Para construir um relógio inteligente DIY, você precisa do seguinte:

• Um servidor MQTT com Node-Red. Você pode instalar e configurar um servidor Home Assistant com MQTT e Node-Red para automação de relógio e envio de dados.
• Um MCU baseado em ESP8266, como NodemCU ou D1 Mini. Um ESP32 também funcionará.
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• MAX7219 Display Matrix 4 em 1 ou 8 em 1 (preferencial).
• DuPont ou fios jumper
• Cabo Micros USB com adaptador de 5V
• UMA Caso impresso em 3D para montar todos os componentes
• Uma folha de acrílico fosco, de preferência preta. Não deve ser opaco. Se a folha preta fosca não estiver disponível, você pode usar uma folha de acrílico fosco branco com filme colorido usado em espelhos de carro e uma folha de papel manteiga para difundir a luz LED.

Passos para construir um relógio inteligente

Siga estas etapas na ordem indicada para construir o relógio inteligente DIY usando a matriz MAX7219. Você também pode comprar um desses melhores relógios inteligentes.

Passo 1: Baixe e configure o Arduino IDE

• Baixe, instale e inicie IDE do Arduino.
• Vamos para Arquivo > Preferências.
• Cole o seguinte URL e clique OK: http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
• Vamos para Ferramentas > Borda > Gerente de Conselhos e instale as placas ESP8266.

• Feche o Gerente de Conselhos janela e navegue até Retrato falado > Incluir biblioteca > Gerenciar bibliotecas. Pesquise e instale as seguintes bibliotecas.
  • PubSubClient
  • MD_MAX72XX
  • MD_Parola (com dependências)

Alternativamente, você também pode essas bibliotecas como um arquivo .zip e extraí-las no Documentos > Arduino > bibliotecas pasta.

Etapa 2: Compile e atualize o firmware

• Faça o download do Projeto de painel MQTT liderado por pixel do GitHub e extraia no Documentos > Pasta Arduino.
• Abra a pasta extraída e clique duas vezes em pixel_led_mqtt_panel.ino Arquivo.
• Vamos para Ferramentas > Placas > Placas ESP8266 (x.x.x) e selecione Nó MCU 1.0 ou LOLIN(WEMOS) D1— com base na placa que você está usando para este projeto.

• Selecione os COM porta
• Em seguida, faça as seguintes alterações no pixel_led_mqtt_panel.ino retrato falado.
  • Digite seu nome de Wi-Fi, senha e senha OTA.
  • Insira o IP do servidor MQTT, nome de usuário e senha.

constCaracteres* WIFI_ssid = "EnterYourWiFiName";
constCaracteres* WIFI_password = "WiFiPassword";
// configurações de atualizações OTA //
constCaracteres* OTA_hostname = "wLed-panel-01";
constCaracteres* OTA_password = "OTAPassword";
// Configurações de MQTT //
constCaracteres* mqtt_server = "192.168.xx.xx";
constCaracteres* mqtt_user = "mqtt-username";
constCaracteres* mqtt_password = "mqtt-password";

• Além disso, edite o seguinte com base em sua matriz MAX7219. Se você tiver um 8x8x8, mantenha tudo padrão. No entanto, se você estiver usando uma matriz 4x8x8 como nós, faça estas alterações:

#define MAX_DEVICES 4 

vazioconfiguração(){
 setup_serial();
P.começar(2);
P.setZone(0, 0, 2);
P.setZone(1, 3, 3);

• Salve o esboço e pressione CTRL + R para verificar o esboço. Se houver bibliotecas ausentes, certifique-se de instalá-las. E recompile o esboço.
• Se o esboço compilar com sucesso, pressione CTRL + U para carregá-lo em seu NodeMCU ou D1 Mini MCU.
• Após a conclusão do upload, desconecte o MCU.

Etapa 3: conectar o MAX7219 ao MCU

• Consulte o diagrama a seguir para conectar o MAX7219 à placa D1 Mini ou ESP8266.

• Certifique-se de conectar corretamente os fios da DuPont que acompanham o monitor.

Etapa 4: exibir informações no relógio inteligente

O relógio inteligente está pronto para exibir qualquer texto ou dados de sensor que você deseja exibir nele por meio de tópicos MQTT. Você pode usar qualquer aplicativo cliente MQTT para enviar dados JSON para exibição nos relógios inteligentes. Para automatizar o relógio, você pode instalar e configurar um servidor Home Assistant com um broker MQTT e NodeRed em um Raspberry Pi.

Você pode usá-lo para exibir várias informações e status do sensor no relógio inteligente DIY. Para saber mais sobre o tópico e as animações que você pode usar com o relógio, consulte o projeto no GitHub.

Enquanto isso, você pode usar o seguinte fluxo de amostra do NodeRed, importá-lo para o seu NodeRed e editá-lo de acordo com seus sensores para exibir os dados desejados.

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Integre seu assistente doméstico

O MAX7219 é um display de matriz popular que você pode controlar por meio de placas Arduino ou microcontroladores baseados em WIFI ESP8266, como NodeMCU e D1 Mini, para exibir as informações ou animações desejadas.

Este guia DIY usou uma matriz MAX7219 4 em 1 para construir um relógio inteligente. Mais do que isso, também pode ser usado como painel de notificações para exibir informações, como temperatura, umidade, nível de água do tanque, uso de energia e quaisquer dados ou informações recebidos via MQTT tópicos.

Se você configurou um Home Assistant ou qualquer outro servidor de automação residencial em sua casa, você pode integrar este painel de relógio MQTT inteligente para buscar e exibir todas as informações recebidas através de vários sensores e dispositivos que você possa ter instalado em sua casa e integrado ao Home Assistente.

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