На главную
Уличный датчик
Наши гаджеты
Помочь проекту
Проверить свой датчик
Найти ID своего города

Очень простые
часы с WiFi

Очень простые часы с WiFi на ESP8266 и TM1637


Нажмите на картинку, чтоб увеличить

Clock BIM

Недавно я вдруг обнаружил, что у меня в спальне совершенно нет часов, а так же их нет в коридоре и в ванной. Пойти в магазин и купить часы - слишком просто. К тому же, такие часы нужно иногда подстраивать, переводить на летнее время.. Пришлось собрать свои часы, которые всегда ходят правильно, без моего вмешательства.
Итак, основные требования к проектируемым часам:

  • Часы должны быть очень простыми.
  • Часы должны быть очень дешевыми.
  • Часы должны очень точно ходить.
  • Часы должны сами знать время, даже после отключения питания.
  • Часы не должны мешать спать по ночам.
  • У часов должны быть интуитивно понятные настройки.

На итог получились такие часы:

  • Минимум деталей. 2(3) модуля и 7 SMD деталей.
  • Прошивка без программатора и без необходимости что-то компилировать.
  • Точный ход часов, при наличии доступа в интернет. Благодаря синхронизации с NTP сервером.
  • Автоматический переход на летнее время, только если нужно.
  • Пониженая яркость дисплея в ночном режиме.
  • Возможность задания времени и яркости ночного и дневного режима.
  • Отображение температуры и влажности в доме.
  • Возможность коррекции показаний температуры и влажности.
  • Автоподключение к одной из 10-и сохраненных в памяти часов WiFi сетей.
  • Дистанционный доступ к настройкам часов.
  • Простые и понятные даже неподготовленному человеку настройки.
  • Возможность обновления прошивки по воздуху.


Конечно, мне не пришлось писать прошивку часов с нуля, я просто взял прошивку Монитора погоды и вырезал все лишнее, лишь немного подкорректировав. Поэтому web-интерфейс настроек часов так похож на настройки Монитора погоды.



Нажмите на картинку, чтоб увеличить

Clock BIM schematic

Схема получилась неприлично простой. Сердцем часов является модуль Wemos D1 mini - U1, это модуль на микросхеме ESP8266 со всей необходимой обвязкой, к тому же в данный модуль встроен преобразователь USB->UART и преобразователь на 3,3V.


Нажмите на картинку, чтоб увеличить

Wemos D1 mini

Дисплей U3 это светодиодный семисегментный дисплейный модуль 0,56 дюймов, со встроенной микросхемой управления дисплеем TM1637. Конечно, можно применить дисплей и меньшего размера, но плата сделана под этот размер.


Нажмите на картинку, чтоб увеличить

TM1637 display

Модуль часов U2 на микросхеме DS3231 нужен для обеспечения хода часов в случае пропадания интернета. Данный модуль можно не устанавливать, если у вас стабильный интернет. Прошивка версии 1.1 сама определит, установлен у вас модуль часов или нет.


Нажмите на картинку, чтоб увеличить

DS3231 RTC

Резисторы R1, R2, а так же диод D1 служат для защиты выводов ESP8266 от перегрузки, можно заменить перемычками, но нежелательно. Фильтрующие конденсаторы C1-C4 можно не устанавливать, но тогда возможна нестабильная работа часов, зависания, сбои. Кнопки S1, S2 нужны сответственно для сброса и ввода часов в режим настроек. Кнопки, как вы уже догадались тоже можно не устанавливать.. Разъем J1 предназначен для подключения датчика (датчиков) температуры и влажности. Датчик(и) нужно расположить на расстоянии хотя бы 10 см от часов, так как часы в работе немного нагреваются, а датчик(и) очень чувствительные. Если показания температуры и/или влажности вам не нужны, то датчики можно не устанавливать, соответственно разъем J1 тоже не будет нужен.

Часы поддерживают следующие датчики: DS18B20, BME280 и SHT21 (HTU21D). Можно подключить один, а можно и сразу все датчики. В настройках можно выбрать каким датчиком что измерять. Датчик(и) подключае(ю)тся к разъему J1, назначение выводов указано на схеме. Можно подключить все поддерживаемые датчики параллельно и одновременно.

Питать часы можно любой зарядкой от телефона, напряжением 5В, расчитанной на ток не менее 0.5А, с разъемом micro-USB.


Плата изготовлена на заводе в Китае, заказывал ее на сайте jlcpcb.com, не реклама. С "лазерным утюгом" возиться не стал, так как нужно было сделать сразу много плат. К тому же платы обошлись совсем не дорого, 2$ за изготовление и 5$ за доставку. За эти деньги я получил 10 высококачественных плат, с паяльной маской и шелкографией.


Нажмите на картинку, чтоб увеличить

PCB for BIM clock


3d модель платы, можно вращать, приближать.


Список примененных деталей

Позиция Номинал Корпус Внешний вид
U1 Wemos D1 mini Module wemos d1 mini
U2 DS3231 Module DS3231
U3 TM1637 0.56' Module TM1637 0.56'
D1 IN4148
Или любой диод
Diode 0805 4148
R1, R2 220Ω RES 0805 R0805
C1, C3 100nF 10V CAP 0805 C0805
C2, C4 100uF 25V ELV SIZE D sizeD
S1, S2 Кнопка B3FS-1052 B3FS-1052
J1 Разъём USB-micro USB-micro


После сборки, часы необходимо прошить. Воспользуйтесь инструкцией по прошивке.

Или посмотрите видеоролик о сборке и прошивке часов.


После сборки и прошивки часы нуждаются в настройке. При первом включении они сами входят в режим настроек. В дальнейшем, чтоб войти в настройки, нажмите и удерживайте кнопку SETTINGS, пока на дисплее не появится надпись "SEtt". Далее подключите Ваш ноутбук или телефон к сети "Clock" пароль "1234567890" и в браузере перейдите по адресу http://192.168.4.1
Имя пользователя по умолчанию "admin", пароль "1111".


Нажмите на картинку, чтоб увеличить

Login


Страница настроек имеет максимально дружественный интерфейс, все настройки поделены на категории, каждая категория снабжена справкой.


Ну и на последок несколько фоток получившегося гаджета


Нажмите на фотку, чтоб увеличить. Нажмите вправо/влево чтоб посмотреть следующую фотку

photos

Схема в формате DipTrace 3.1
Печатная плата в формате DipTrace 3.1
Печатная плата в формате Sprint Layout 6
Печатная плата в формате Gerber
Исходники

[18.03.2019] Прошивка v1.0 (Скачиваний: 77)
Первая версия.

[19.05.2019] Прошивка v1.1 (Скачиваний: 110)
Прошивка v1.1 файлы для прошивки по воздуху. (Скачиваний: 95)
Добавлена поддержка DS3231, теперь часы ходят и без интернета.
Добавлено поле ввода NTP-сервера.
Исправлена невозможность использования спецсимволов в имени сети.
Исправлена невозможность входа в настройки при отсутствии подключения к сети.