ESP8266便携式物联网时钟(硬件篇) 代号:喵
筹备了一段时间的一个小东西,算是给朋友私人定制的礼物,包含了联网获取NTP时间,DS1302时间写入和读取,点阵显示时间,手势识别切换点阵界面(图案界面,时间界面,日期界面,秒数界面)等,在这里简单做个分享
- 1.设计理念
- 2.硬件选型
- 3.PCB设计
- 4.外壳设计
- 5.造型点缀
1.设计理念
想做这个的念头是曾经看过某技术平台大佬做过的一个作品,让我觉得自己也可以试试,作为送朋友的礼物还挺ok的,当然是送那些非技术专业的朋友了(ps:同为技术开发的人估计一眼能看穿这个东西,就没多少神秘感了哈哈哈)
上图是该大佬的作品展示图,如图所示,左侧图案白天是太阳,晚上会变成月亮图案,中间是时间显示,时间下面的两串小点好像是秒数?!左边3点右边9点好像是指54分39秒(时间久了给忘了),右边是个时钟图案会一直切换,展现一个时钟转动的效果
这里顺便安利链接,有兴趣的朋友也可以去瞅瞅
ESP8266物联网创意点阵时钟,女朋友看了都想要!
这个设计觉得很有趣,所以我也开始筹划自己的作品了
2.硬件选型
同样的,点阵时钟的主控板选型是ESP8266,我这里用的是安信可的ESP-12F,可以配置Arduino开发环境,直接调用现成库方便便捷
作为显示的主体,8x32的点阵屏必不可少,每一片8x8点阵由一片MAX7219驱动
DS1302,时钟模块
手势识别模块,APDS-9960
锂电池充电模块,TP4056,没错,为了可移动携带,内置了锂电池和充电模块,18650锂电池这里不放图了,你们都知道是啥的了
3.PCB设计
正常来说只要买了上面列出来的硬件清单后,就可以直接开干了,不要再画PCB,但因为个人的设计想法是想做成一个实体为圆形球形的作品,所以在体积较大的硬件上就要做出修改,也就是重新设计8x32 LED点阵屏的PCB,在国内的开源PCB平台可以直接上手画一个并打样(光免费打样都能满足需求了,快递费都不用给爱了爱了)
把点阵屏设计成积木式的,空缺的一角用于安装手势识别模块
4.外壳设计
在构思作品的时候首当其冲的肯定就是作品呈现出来的造型,外壳的设计有参考过小爱同学,如图,圆滑的边角,还有一个切面作为显示面
画了挺长的业余时间,建模把作品外壳设计了出来,外壳前面部分,两侧切开减小整体体积,正面做切面,用于点阵显示,显示面下面开了个小缺口,用作手势识别传感器的手势接收口,在内部贴一张透明塑料膜做防尘就好
俯视图,在顶部弧面两侧做两个连体按键,左侧为复位按键(程序跑死的时候方便复位,而且作品整个外壳装起来后,遇到问题也就只能靠这个按键了,不拆外壳的情况下,也是方便非技术人员的操作),右侧按键为电源开关,控制整个作品的供电,期时在外壳按键图案上应该很明显按键的功能了
外壳前面部分的内部,可以看到蓝色部分有点像一片叶子的模样,但其实你有没发现这个图案有点熟悉,没错,这就是放置点阵的位置,这里需要把外壳“挖”薄一点,因为需要考虑点阵的亮度可以透过外壳展现到前面去,因为你也不确定点阵最大亮度透到外壳另一边还能有多亮呢,是吧!另外可以发现在按键位的内部,设计了两个梁在支撑内部按键
对比一下可以发现放上点阵屏之后下面还有一个小长方形的空缺,这里是固定手势识别模块的地方,开了小口方便传感器可以接收前方的手势,有两根突起的小圆柱,用来固定模块
再来看看侧面,能看到是一个有角度的切面,但角度也不好切再大了,再大连按键位置都没了,而且要保证切面大小能放进去LED点阵屏,在对前外壳进行切割前,它是一个椭圆体的一半,去切这个显示面也花了不少的时间去试错
外壳的后半部分,底部有两根竖起的支撑柱,其实也不是要撑住什么,只是要在它们中间空出合适的位置放锂电池,作为锂电池的位置固定
中间有很多开了透孔的一个小平台,上面用于放置和固定锂电池充电板,可以发现有一端在外壳位置开了孔,用于怼USB线的口子,上面还有1个小点的孔,用于观察锂电池充电板的充电状态,充电中和充完电会有不同颜色的LED灯亮起,至于小台子上面开这么多孔是为了散热用,因为充电时充电板会处于高温状态,最好还是开孔帮助散热
外壳外部充电口特写,外面波浪纹开孔直通内部充电座,中间也标上了“GenCoder”字样
顶部,在前壳按键的后方,设计了两个通孔,下面会说明用途,有2个看起来椭圆形的地方是外壳的螺丝固定孔
猫耳朵部分,没错,整个外壳做出来就是一个猫脑袋的样子,耳朵下的插销就是用于把猫耳朵固定在上图的两边通孔中的
最后,肯定要展示一下外壳组装起来的样子啦,瞅瞅正面,底部切平了方便平放
再来个45度角的,还不错吧哈哈哈哈
当然外壳不是画出来就行,还要去做3D打印,毛胚版的3D打样如图,好像还算凑合,是吧
5.造型点缀
上面可能有人会奇怪,为什么外壳的猫耳朵要做成分离式的,建模的话也可以把耳朵一体做上去,这里在下的想法是这样的,通常状态下,外壳不装耳朵上去的,因为,它还有个 “毛皮大衣(画重点,要考的)”
没错,好像有点那味儿了 ~ ~
别误会,我不卖这玩意儿的哈
大概外壳把耳朵拔了,套上这个会是这模样?!!?
好像想象确实都是美好的
接下来的软件部分会另起一篇来写,一起期待成品的展示效果吧xdm
❀❀❀❀❀❀❀
(文中部分实物插图搬运侵删)
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