Собираем часы на светодиодах WS2812B. Что для этого понадобится?

Добрый день.

То что вы найдете ниже - это сборник информации о модулях, необходимых чтобы собрать часы на светодиодах WS2812B, ярких и красивых. Все модули своей разработки:). 

По мере развития проекта информация обновляется. Буду рад вопросам в комментариях или в моем профиле инстаграм, ответы на самые важные и интересные из них добавлю в запись. 

Начнем с небольшого видео:

Чтобы собрать такие часы на светодиодах WS2812B и Arduino нам понадобятся:

1. Четыре знакосинтезирующих индикатора на светодиодах WS2812B.

2. Индикатор символа точки, так же на WS2812B

2. Универсальный контроллер часов, или любой контроллер Arduino

3. Кнопки. Любые.

Кстати: из первой экспериментальной партии, остались лишние индикаторы и контроллеры. Могу продать.  Для тех кого заинтересует - в конце записи оставлю стоимости. В них вошли цены компонентов, дополнительные расходы, стоимость времени на сборку и проверку, а так же налоги (продажа официальная от самозанятого).

А теперь обо всем подробнее:

1. Знакосинтезирующий индикатор на светодиодах WS2812B

Основные параметры:

• Размеры индикатора по плате: высота - 64 мм, ширина - 34 мм
• Размеры символа: высота - 54 мм, ширина - 24 мм
• Толщина индикатора: 3 мм

• Тип светодиодов: WS2812B
• Количество светодиодов: 27 шт

• Напряжение питания: 5 В
• Максимальный потребляемый ток (белое свечение максимальной яркости): 1.5 А

Описание:

Что бы собрать часы понадобятся минимум четыре таких индикатора. А если часы должны быть с секундами, то придется добавить еще парочку ;). Тут стоит отметить что светодиоды WS2812B едят немало тока и источник питания понадобиться относительно мощный... Прожорливость - плата за высокую яркость (это же не тусклые семисегментники). 

Потребление тока 1.5А на один индикатор - это теоретический максимум. Он будет достигнут если одновременно зажечь все светодиоды белым свечением. В реальных часах такого, конечно, ни когда не будет. 

Я такой режим проверял - получается прожектор... :) можно вместо лампы использовать)). ПО-этому приходиться гасить яркость. Потребялемый ток при этом тоже уменьшается: для четырех индикаторов более чем достаточно 2-3 Ампер. И это уже очень-очень ярко :).

2. Индикатор точки:

Как же можно собрать часы без точки... Обязательно нужна хотя бы одна. Вот для нее есть такой модуль. Светодиод все тот же - WS2812B

Основные параметры:

• Размеры (по плате): высота 14 мм, ширина 12 мм, толщина 3 мм.
• Светодиод: WS2812B
• Напряжение питания: 5 В.
• Максимальный потребляемый ток (белое свечение максимальной яркости): 60 мА 

Описание: 

Этот индикатор часовой точки пригодиться (удивительное дело) для формирование точки при изготовлении часов... А еще его можно применить для создания управляемой RGB подсветки. Пока в тестовом ПО подсветка не реализована, но скоро появится).

3. Универсальный контроллер часов:

Вообщем-то для сборки часов какой-то особый контроллер не требуется. Подойдет и любой Arduino. К нему придется добавить часы реального времени и мощный стабилизатор на 5В (питать WS2812B от линий 5В ардуино нельзя, слишком много тока они едят).

Лично я объединил все на одной универсально плате. Кстати она совместима с Arduino. Для загрузки ПО можно использовать стандартные средства.

Основные параметры:

• Размеры контроллера по плате: длинна - 86 мм, ширина - 36 мм, высота 17 мм

• Напряжение питания: от 12 до 30 В
• Максимальная потребляемая мощность: 25Вт (при работе с полной нагрузкой)

Состав:

1. Основа: МК ATMega328 с загрузчиком ARDUINO.
2. Часы: RTC DS1307 с резервной батарейкой
3. Питание: импульсный понижающий стабилизатор на LM2576S

Разъемы контроллера:

1. 2 независимых выхода для работы с двумя группами WS2812B. В данный момент используется только один.
2. Выход SPI и  шесть "цифровых" выходов, для реализации динамической индикации.
3. Вход АЦП для подключения датчика освещенности (фоторезистор).
4. Универсальный "цифровой" выход. Например для подключений модуля зумера.
5. Выход I2C - на всякий случай:). Когда будем развивать проект он очень пригодиться ;).
6. Разъем для подключения четырех кнопок управления. Активное состояние - лог. 0
7. UART для загрузки программы в среде ARDUINO и для управления внешними модулями.
8. Вход питания. Диапазон входных напряжений 12-30В 

Описание:

Контроллер позволяет собрать часы с разными типами индикаций, в том числе и на светодиодах WS2812B. Совместим с Arduino.  

В данный момент ПО МК работает только с индикаторами на светодиодах WS2812B. Но аппаратно так же поддерживает динамическую индикацию на семисегментных индикаторах. Для ее реализации понадобиться использовать внешние ключевые транзисторы (переключающие разряды) и сдвиговый регистр (74HC164) управляемый по SPI. Для управления транзисторами предусмотрено шесть "цифровых выходов".

В дальнейшем выбор поддерживаемых индикаций расширится. Управление будет осуществляться по UART и I2C. 

О стоимости:

Пока у меня есть несколько незадействованных наборов индикаторов и контроллеров. Если кому-то они интересны то могу продать. 

• Собранный и проверенный индикатор: 480р за штуку 
• Индикатор точки: могу поделиться по 35р/ шт... :)  
• Универсальный контроллер: стоимость каждого в собранном и проверенном виде - 750р

Примечание: если покажется дорого - пишите свои предложения). 

Продолжение следует... ))

По мере развития проекта буду дополнять эту запись. В ближайшее время добавлю:

• Информацию о модуле кнопок
• Схему сборки часов на WS2812B
• Ссылку на проверочное ПО
• "Материнскую плату" для быстрого объединения индикаторов в часы

С уважением, Константин.

P.S. Заглядывайте ко мне в инсту и пишите по электронке KMWFB@yandex.ru, всегда рад общению)