简介很早就了解ESP8266了，当时也用这个搞过一些小demo，一直也没有想过要弄些实际的作品出来，也许是因为自己比较菜吧！最近刚好工作上没那么忙， 想着自己重新搭建一个mqtt服务器，做一些和物联网有关的功能。逛论坛的时候有一篇帖子吸引到我了，就是这篇 《 ESP8266物联网创意点阵时钟，女朋友看了都想要！ 》让我萌生了自己搞一个点阵时钟的想法，所以就一点一点的开始了这个制作点阵时钟的制作旅程，过程谈不上很难，但是中途也遇到了很多的问题，中途遇到了很多的问题，有些解决了，有些就只能简单粗暴的解决，好在最终还是能够实现自己所想的功能。 总结经验和教训想分享给有同样兴趣爱好的人，文笔不太好，代码也写的不好，但依旧阻挡不了这颗分享的心。 演示图片视频理念尽管网上有很多人都搞过或正在esp8266的点阵时钟，我重复搞更像是在造轮子，我作为一个开发者也很抵制重复造轮子的行为。 但是作为一个初学者的我更想去体验这个造轮子的过程，而且在这个过程中我希望这个轮子有更多我个人的想法在里面，所以就想着自己从头开始来搞这个东西。至于我个人的理念就是做一个极简的点阵时钟出来， 在拥有更多其他的功能之外，要满足它最最核心的功能（时钟，误差低），其次就是拥有更多的功能，更简单的交互，再者就是成本要低，希望想自己diy的人用最低的成本做一个好看又好用的点阵时钟出来。 硬件选材这里我就只介绍一些必要的硬件，懂得都懂就不需要我这种小白列举了。在这里我也放上我一直逛的一家淘宝店：[欣薇电子科技](https://xwdzqyd.taobao.com/) 。不是打广告，主要是里面东西比较全面，且价格也差不多，购买东西的时候不需要不同的淘宝店之间换来换去，而且运费也只要3元，一般的这种电子产品店运费都是5-6元的。元器件的具体作用请自行百度，我就不一一赘述。 NodeMcu(Esp8266)这是我们的核心硬件，功能很多，可能是今年芯片涨价的缘故吧，这类东西越来越贵了。 DS3231 (最新代码可忽略该模块，不买也没关系)买这个模块主要的作用是掉电时间不重置，且时间误差小。 Max7219 32x8 点阵点阵的驱动芯片好像有蛮多的，Max7219有一个优点就是可以级联。 杜邦线若干买杜邦线是解决焊接的麻烦，可以快速简单的搞出我们需要的电路出来 单路触摸模块原本是搞点动开关的，但是那种成本也不低，体验又不好，所以就买这种触摸模块，用来实现单击，双击，长按等功能，当然这个是非必要的，如果你不想要任何实体交互，只用小程序进行交互的话，就可以忽略此模块。
时钟功能硬件功能- NTP校时
- 调节显示方向
- 息屏
- 调节亮度
- 显示时间
- 显示日期
- 显示倒计时
- 显示温度
- 显示B站粉丝数
- 显示自定义内容
- OTA更新
- 热点模式
微信小程序功能- 同步设备状态
- 设置显示方向
- 设置亮度
- 设置是否显示
- 切换显示内容
- 切换显示模式
- 恢复出厂
- wifi配网
- 热点模式
- 倒计时设置
- OTA更新
- 自定义点阵内容
原理图手残原理图实在是没有作图的天赋，也没有找到比较好的制图工具，只能借助windows自带的画图工具制作一个简单易懂的原理图出来吧，望见谅 立创原理图制作过程其实制作过程算是比简单的，主要分以下几步 1. 购买元器件购买器材可参考上文中提到的一些元器件，淘宝上很多淘宝店都是有卖的。 2. 安装对应的软件这里我们主要用到的软件是arduino 很多diy爱好者应该都用过，用过的用户可跳过，也可以接着往下看 安装Arduino通过官网下载Arduino IDE，解压后运行arduino.exe就表示安装完成了。下载地址如下： 如果链接失效，请在 官网 自行下载，下载选项选Windows ZIP file 安装esp8266 SDK这里我也是直接从论坛搬运的，但是为了方便阅读所以在下面列出来，可以直接按我列出来的步骤来，如果有问题请到 这里 看看有没有其他的解决方法 下载社区打包的esp8266安装包，直接运行并解压即可
双击运行即可解压，解压完成后，再打开Arduino IDE，即可在 菜单栏 --> 工具 --> 开发板 中找到你使用的esp8266开发板 提示：如果安装过其他版本的esp8266sdk，请先删除，再使用本安装包，删除方法：文件管理器地址栏输入 %LOCALAPPDATA%/Arduino15/packages，回车进入，然后删除掉其中的esp8266文件夹
安装串口驱动NodeMcu有好多种规格，比较常见的是CP2102串口芯片和CH340串口芯片的，所以都需要对应的驱动，下面分享两者的驱动下载地址： CP2102驱动CH340驱动3. 连接对应的线材这里就是使用杜邦线进行一个简单的连接，如果有大佬愿意也可以通过我画的电路图进行焊接，不过还是推荐先使用杜邦线连接，调试好程序后再进行焊接处理。 NodeMcu和Max7219点阵接线NodeMcu和DS3231模块接线- VCC → 3.3V (这里不用接5v，低电压更安全)
- GND → GND
- SDA → D2
- SCL → D1
NodeMcu和单路触摸模块接线4. 写入程序使用`Arduino`写入程序其实也挺简单的，大致步骤分为如下几步
检查简单ESP8266SDK是否安装成功 检查串口驱动是否安装成功
安装所需要的依赖包下载源码将源码写入Esp8266通过Arduino IDE 打开我们上一步下载好的代码 文件 --> 打开 --> 选择源码所在文件夹中.ino后缀的文件 选择开发板 工具 --> 开发板 --> ESP8266 --> NodeMcu 1.0 选择端口 工具 --> 端口 --> 选择我们串口设备对应的端口 写入程序 项目 --> 上传 或 点左侧的 → 箭头 （波特率选115200，会快一些）
5. 测试&检验这里列举个人处理过程中遇到比较多的问题： 交互硬件上我们设置了一个触摸按键用于人机交互，更多的交互逻辑我是在小程序上实现的。 触摸按键：- 单击：单击为切换显示功能，目前是 时间 - 日期 - 温度 - B站粉丝数 - 自定义显示 五个循环切换
- 双击：双击是切换功能的显示模式，例如：时间有两种显示模式 1. 时- 分 - 秒 2. 时 - 分 可以实现两种不同显示模式
- 长按三秒：长按超过三秒低于六秒会触发NTP自动校准时间
- 长按六秒：长按超过六秒则会重置系统（在系统出现异常的时候，或者更换了wifi的情况下需要重置系统）
微信小程序：- 这里不做过多赘述，微信小程序里面的功能都比较简单明了一看便知，上述按键支持的功能微信小程序全部都支持
小程序为什么会选择小程序来和Esp8266交互呢？ - 小程序开发起来比较快捷，支持的功能也很多，很多功能直接调用api即可
- 使用app或者是在访问esp8266里面的页面我觉得交互有点差，我认为最交互应该简单到家，不需要有过多的学习成本
- 小程序支持配网，UDP，蓝牙等等诸多功能，后续的其他小作品可能都会用到小程序
页面展示代码目前小程序不在此次开源分享当中，其实小程序这块难度不大，而且可以直接使用，减少大家的开发工作。 小程序入口通过手机微信扫描下面的小程序码 或 微信搜索小程序 Lengff即可找到我的小程序 通讯方式目前esp8266和小程序的通讯是使用UDP的通讯方式，使用UDP的通讯方式的好处就是无连接，即开即用，不需要有服务器的存在，只要保证esp8266和手机连接的是同一个局域网即可，而且可以通过广播的方式发现设备，不需要建立长链接，缺点就是不稳定，会丢包，但是我认为是可以接受的，因为手机更多的是发送一些指令，我每次都发送两次指令丢包的概率就会下降一些。 传输协议udp是发送一些hex数据包来实现esp8266和手机之间的数据传输，所以我就自己简单定义了一个自己的UDP传输协议，协议如下： 自定义一个UPD协议用于小程序和esp8266进行UDP通信|0 1|2 3 4 5|6 7|0 1 2 3 4 5 6 7| ---------------------------------|RT |TE |VN | LH |---------------------------------报文数据 (64bit)---------------------------------自定义UDP协议说明:1. RT: (2bit)成功返回数值2. TE: (4bit)type报文类型: 0: 重置时间 ,1: 设置亮度 ,2: 切换功能 ,3: 切换功能显示样式 ,4: 订阅BIlibiliUID ,5: 是否启用点阵屏幕 ,6: 切换显示方向 ,7: 设置用户数据 ,8: 设置动画速度 ,9: OTA 升级 (这里有个缺陷,就是最多只支持16种类型,所以后续会扩展此处)3. VN: (2bit)version协议版本,目前固定为14. LH: (8bit)length数据包长度5. 报文数据: (64)bit 版本1目前支持的最大数据包长度为64bit
优化 ？优化空间自然是有的，改动其实也不大，那就是后续接入到自己的MQTT服务器上去同时兼容UPD通讯方式，但是目前没有搞是因为目前没有稳定可用的服务器，盲目的接入后续升级起来就会影响设备正常的功能使用。 自我评价这个项目（也算是一个小项目吧）我做了一个多月，也不能算是从0开始，一开始到时候熟悉一点东西，只是知识点零零散散的，就像一堆凌乱的拼图，这次就像在拼拼图，虽然拼的不好但是好歹也是拼出来的一个作品，虽说也有很多人搞这种点阵时钟，但是我个人觉得自己真的去实践就会发现没有那么简单，而且别人做的你也未必会满意，自己去做更能去注入自己的灵魂在里面。在此讲讲个人感悟：本人不是专职搞这种硬件开发，这个只是个人的业余爱好，虽然平常也有积累一些相关的知识，但是远不如系统性学习来的高效，所以如果真的要学习这个还是要系统性的看一些视频来学习，其次就是就是实践，虽然我掌握了一些零零散散的技能，但是却不知道如何去使用，所以需要不断的去实践来理解自己所掌握的技能。 缺点: - 需要连接wifi（且必须是2.4Gwifi）才能用 -（这个也会在后续程序上做出优化）
- 需要持续供电，因为点阵功耗比较大，所以用电池反而体验很差
优点 - 支持OTA可持续更新系统
- 交互简单便捷
- 支持自定义显示内容
结尾这里我提供一个8x8和 32x8点阵的在线取模工具，做的比较粗糙，如果有需要改进的地方欢迎在评论区留言。 参考文章对于我这种小白而言，能顺利搞出这个来，更多的还是那些愿意分享的人让我不断进步，再次鸣谢那些让我进步文章作者。
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雷达卡
发表于 2022-9-14 16:53:26
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千斤顶
，对于初学者很友好
发表于 2022-9-15 11:36:44
