一個10x10的LED矩陣顯示當(dāng)月的當(dāng)前日期，隨著日期的進(jìn)展，顏色從紅色過渡到綠色。

大家好，歡迎回來，這里有一些令人興奮的東西。

Date Counter是一個基于Raspberry Pi Pico w的矩陣板，它使用來自NTP客戶端的數(shù)據(jù)在RGB矩陣上顯示當(dāng)前日期。

此日期計數(shù)器類似于時鐘，顯示當(dāng)月的當(dāng)前日期。這是一款有趣又引人注目的記錄日期的設(shè)備，它的顏色會隨著日子的流逝而從紅色變成綠色。它不像時鐘那樣精確，有小時、分鐘和秒，但它確實(shí)提供了一個清晰的每日指示，告訴你這個月的位置。

我們這個項(xiàng)目的目標(biāo)是開發(fā)一個基本的桌面日期時鐘，告訴我們今天是幾號;它從紅色開始，隨著時間的推移變成綠色，標(biāo)志著這個月的結(jié)束。

這個項(xiàng)目基本上是未來的Matrix Clock項(xiàng)目的第一個版本，我將展示它，這意味著本文涵蓋了這個項(xiàng)目的整個構(gòu)建過程，所以讓我們從構(gòu)建開始。

材料要求

這些是這個項(xiàng)目需要的材料。

?定制PCB (HQ NextPCB提供)

?樹莓派PICO W

?WS2812B發(fā)光二極管

?100uF Capacitors

?焊錫膏

?回流電爐

矩陣的設(shè)計

在這個項(xiàng)目中，我們利用了我們以前的矩陣項(xiàng)目之一，這是一個帶有專用微控制器板(樹莓派PICO)的矩陣，可以用于未來基于RGB矩陣的項(xiàng)目，包括我們的日期計數(shù)器。

本項(xiàng)目電路的兩個主要組成部分是LED矩陣本身，它由100個以標(biāo)準(zhǔn)格式連接的WS2812B LED組成，將第一個LED的輸出連接到第二個din，第二個LED的輸出連接到第二個din，以此類推，直到第100個LED。每個LED的VCC和GND并聯(lián)連接。

該電路的第二個組件是一個樹莓派Pico W.第一個LED Din連接到樹莓派Pico的GPIO D0。我們將USB Type-C端口與Pico的5V IN和GND連接器放在一起，使用Type-C連接器為電路板供電。

我們在每個WS2812B LED上放置了100個去耦電容器，但最終，我們只使用了10x 100 nF電容器，每排一個。

設(shè)計完成后，我們將其保存為板文件，并將所有100個led放在10x10的行和列網(wǎng)格中。

請注意，D1到D10的led放置在一排。D11出現(xiàn)在新列的開頭，并擴(kuò)展到D20，然后是D21，它出現(xiàn)在下一列的開頭，并擴(kuò)展到D100。這也被稱為蛇形矩陣或蛇形矩陣圖案。

在建立PCB并安裝Pico和所有SMD組件后，我們導(dǎo)出了Gerber數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將發(fā)送給PCB制造商以獲取樣品。

HQ NextPCB服務(wù)

PCB設(shè)計完成后，我們導(dǎo)出Gerber數(shù)據(jù)，發(fā)送給HQ NextPCB取樣。

對于中間層和頂層板，有兩個訂單。我們?yōu)橹虚g層和頂層板訂購了一個黑色的帶白色屏幕的阻焊板。

下訂單后，PCB在一周內(nèi)收到，PCB質(zhì)量非常好。

另外，我要把HQDFM帶給你，它在很多項(xiàng)目中給了我很大的幫助。華秋的內(nèi)部工程師開發(fā)了免費(fèi)的制造設(shè)計軟件HQDFM，徹底改變了PCB設(shè)計師如何可視化和驗(yàn)證他們的設(shè)計。

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HQDFM：免費(fèi)在線Gerber查看器和DFM分析工具

此外，NextPCB有自己的Gerber Viewer和DFM分析軟件。

您的設(shè)計可以通過他們的HQDFM軟件(DFM)服務(wù)得到改進(jìn)。因?yàn)槲野l(fā)現(xiàn)等待制造商的DFM報告很煩人，所以HQDFM是執(zhí)行事件前自檢的最有效方法。

以下是在線Gerber Viewer向我展示的內(nèi)容。再清楚不過了。然而，對于完整的功能，如DFM分析的PCBA，你需要下載的軟件。在線版本僅提供簡單的PCB DFM報告。

具有全面的制造設(shè)計(DFM)分析功能，HQDFM是一個免費(fèi)的，復(fù)雜的在線PCB Gerber文件查看器。

它利用超過15年的行業(yè)專業(yè)知識提供了對先進(jìn)制造的見解。如果你想以合理的價格獲得優(yōu)質(zhì)的PCB服務(wù)，你可以看看HQ NextPCB。

印刷電路板組裝

使用焊錫膏點(diǎn)針，我們將焊錫膏涂在每個元件墊上，開始電路組裝過程。在這種情況下，我們使用63/37 SnPB焊膏。

之后，我們選擇每個WS2812B LED并將其放置到正確的位置。

然后通過將電路放在回流加熱板上，將PCB從下面加熱到錫膏熔化溫度，這使得所有的SMD led都連接到它們的焊盤上。

回流后，我們放置THT組件，其中包括用于樹莓派Pico W的母頭引腳連接器和usb型C端口。

使用烙鐵，我們從電路板的底部焊接每個通孔組件的引線。

最后，我們將樹莓派PICO W安裝在引腳上，PCB組裝過程完成。

演示測試代碼

對于這個項(xiàng)目的Demo測試草圖，我們創(chuàng)建了一個數(shù)字計數(shù)器草圖，以1秒的間隔從1計數(shù)到30。我們在這個測試代碼中添加了一個特性，使顏色從紅色變?yōu)榫G色。

在這里，我們以紅色開始一個月，隨著日子的流逝，我們接近30，顏色從紅色變成綠色。

確保安裝所需的庫：在使用此草圖之前，安裝Adafruit NeoPixel， Adafruit GFX和Adafruit neommatrix。

主要代碼

在測試了演示測試代碼之后，讓我們來看看這個項(xiàng)目的主代碼，這是一個簡單的代碼。

我們的代碼旨在在LED矩陣上顯示當(dāng)月的當(dāng)前日期，隨著日期的進(jìn)展，顏色從紅色過渡到綠色。腳本首先導(dǎo)入以下庫：WiFi， NTPClient和WiFiUdp用于管理WiFi連接和從NTP服務(wù)器檢索時間;Adafruit_NeoPixel， Adafruit_GFX和Adafruit_NeoMatrix用于控制LED矩陣。

一個NTP客戶端被實(shí)例化，以檢索當(dāng)前時間從“pool.ntp.org”NTP服務(wù)器，與印度標(biāo)準(zhǔn)時間(UTC+5:30)的偏移。

LED矩陣配置了一個定義為GPIO 12的引腳，尺寸為10x10，并指定了連接和顏色順序。

在setup()函數(shù)中，啟動串行通信以進(jìn)行調(diào)試。LED矩陣用指定的設(shè)置初始化，包括亮度和文本旋轉(zhuǎn)。然后，腳本嘗試使用提供的憑據(jù)連接到WiFi網(wǎng)絡(luò)，直到連接建立。連接后，NTP客戶端開始檢索當(dāng)前時間。

在loop()函數(shù)中，更新NTP客戶端以從NTP服務(wù)器檢索最近的時間。檢索當(dāng)前日期和時間并將其存儲為struct對象。然后提取當(dāng)月的當(dāng)前日期并將其轉(zhuǎn)換為字符串。用來表示一天的顏色是由一個月中的哪一天決定的，從1號的紅色到30號或31號的綠色。然后清除LED矩陣，并以計算的顏色以矩陣為中心打印當(dāng)前日期。顯示器每秒鐘刷新一次，以確保它是最新的。

結(jié)果

這個簡單但實(shí)用的構(gòu)建的最終結(jié)果是一個日期計數(shù)器，它顯示當(dāng)月的當(dāng)前日期，并具有隨著時間的推移從紅色變?yōu)榫G色的顏色轉(zhuǎn)換。

該項(xiàng)目通過結(jié)合WiFi連接、NTP服務(wù)器時間檢索和LED矩陣顯示，創(chuàng)建了一個動態(tài)的、視覺上吸引人的日期計數(shù)器。

我希望在下一版中改進(jìn)矩陣大小。我們現(xiàn)在使用的是一個10x10的矩陣，如果我們只想顯示一個數(shù)字，這是可以的，但我們想要顯示整個日期，包括月份和年份;因此，我們需要顯著增加矩陣。

此外，我們將增加板載電源，這樣整個設(shè)備就可以在不使用USB端口的外部電源的情況下工作。

本文編譯自hackster.io