制作自动授时128*64LED彩屏天气万年历时钟（最新版开源）

落叶风

前些时间无意中发现P3室内全彩LED屏模块价不高，就花120元买了2片64*64，32扫，这价格比我以前买双色二手屏还低。由于家里的时钟还是多年前买的LED数码时钟，它的年份是到2020年就没法再向上显示，所以需买新的，所以就有这个制作。

本时钟为了方便知道天气情况，及使时钟的时间准确，所以本时钟有WIFI模块，能自动授时及实时天气显示，以及农历、24节气、天干地支、温湿度等。本制作是单片机采用STM32F103RBT6，时钟芯片用DS3231，WIFI模块用ESP8266，储存用25Q16。ESP8266的编程是采用arduino来编写的，由于它串口输出中文编码是UTF-8，本制作显示字库编码GB2312，所以需转换，转换是采用查表法的，所以25Q16是存有16*16的GB2312字库及16*8的ASII字库及UTF-8转GB2312的表。

以下为LED全彩显示屏，64*64，1/32扫，HUB75E接口。刚回来时没摄相片，焊了电源线及增加了电容才摄相，如下，板有上有24片DP5020，8片SM5166，2片74HC245及1片74HC04组成。









先制作一片测试板，用热转印法做，由于长期使用的，所以验证成功后再去工厂打样，PCB如下：




以下为用电脑电源及测试板连接LED屏进行程序编写。






以下为制作过程测试电流的情况。由于程序还没做亮度控制，所以是电流值是最大亮度的工作电流值，从不同颜色显示来看，红绿蓝三色电流最大为红色，最少为蓝色，如组合起来，白色电流为最大。但实测工作电流最大在2A内，即总功率大约在10W内，如改变一下亮度，电流还会更少，所以本时钟功率不算。全白色，由于是红绿蓝一起亮，电流最大，1.7A。








2楼继续更新（如果楼层乱了，请点击只看该作者，方便阅读）

落叶风

测试过没大问题后，就去工厂打样，以下为打样回来的板。


本制作原设计是用塑料来制作外壳的，但由于材料不够，改为用铁板做外壳，WIFI模块是安装在电路板上的，所以可能会出现接收困难，看实际校果，如接收困难就外接天线或把模块装在壳外。由于制外壳的图片不多，只有一张，制作好后喷黑漆。


由于上面电流检测发现电流不大，所以采用12V2A的华为电源供电，通过5A5V的电源模块降压供本电路，电路板设计成可以安装5A模块KIM055，也可以安装10A的模块，KIM055已做改动，可以12V供电的。以下是两种模块。


以下为装好元件的板，由于电路设计LED显示oe脚是用PA6控制，但在实际应用中发现受读写25Q16时影响，出现屏不同颜色有飞点，经测试后改为PC10就正常，所以需在电路板断开原铜线，再用飞线连接到PC10。



以下成品外观。




感光电阻及温湿度检测，温湿度用HTU21。


以下为背面，背面这样设计主要是不想电源插头外露。


内部图。





以下为最次对本制作实际功率进行测试，用北电功率计，以下全白最暗的功率


以下全白最亮的功率


以下为全蓝最暗及最亮的功率，全蓝功率最小。



正常设置的功率。



总的来说，以上功率不算大。

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落叶风

以下为工作界面

时钟显示页，最上行为日期及星期，第二行为时间，采用12小时制显示，最后行有三种显示方式，如启用显示天气，就采用向左飞字方式显示，如下。
如设置为不启用显示天气，且设置为显示温湿度，就采用分页显示，一页显农历，一页显温湿度。



如只显温度农历，就如下。


以下为设置页界面，共有4页，
以下为显示颜色及字体设置，时钟的字体可以选择数字及数码体，各显示颜色选择共有7种：1红，2绿，3黄，4蓝，5紫，6青，7白


以下为温湿度及亮度设置，显示方式用温湿度加农历（分页显示）及只显温度加农历，对于换页速度是用于温湿度加农历显示分页用，亮度共有6档，分别为自动，1-5。


以下关显示设置，这个主要作用是晚上关灯后，关显示用的，可以设置关显示的时间段，设置关显示的亮度值，如设置为0，就等于不启用本功能。


以下为授时及天气设置，可以启用或关闭，后面的英文言是用于显示自动授时及天气接收的情况，OK表示正常，ERR表示有错。最后行为走字速度。


以下为节日节气显示




以下为天气显示的校果，走字方式。








以下为天气初始化时的显示，故障的显示没摄。



以下在第二行字最后角的E字表示当前处于授时状态且授时数据出错显示。


以下为正在使用中。


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落叶风

本制作共有7个程序，其中1个主程序，是本制作的程序；5个用于写入25Q16的程序，其中4个是gb2312及ASII字库，1个是utf8转gb2312表程序；还有一个用ESP8266的arduino程序。


WIFI模块ESP8266接收天气时间用arduino程序编写，arduino程序它的示例做得好，容易快速上手，用AiThinker_IDE上手没法快，本制作通过ESP8266读天气及时间程序就是用arduino程序里的示例改的，它就是下图的示例改动的，就是在它的基础上增加字符串处理，把收到的网站数据重新整理比较简单的字符串，


由于是个人应用，没做APP用于修改接收WIFI等参数，所以参数需根据各人的实际情况进行修改，以下为需修改的东西。
1，需要修改的WIFI的参数，如下图，把自己的WIFI参数写入剪头所指的地方。


2，修改接收那里的天气，如下图是接收广州的天气设置。在输入以下网站，然后在地址上的广州那个地址改为需接收的地址。


刷新一下，看看收到的天气是不是新地址，如是就复制连接，把它复制到以下图中剪头处，再上传到ESP8266就行了。


然后打开Arduino串口监视器，就可以看到以下格式的数据。[Timetianqi1]及[Timetianqi2]这两个数据就是天气及时间数据了，时间网站及天气网站是在网上找的，天气网站每天免费用户只有几十次读取，所以本程序是每5S读一次时间，每30分读一次天气。如坛友有更好的天气网站，不用注册的，请提供一下。



25Q16里保存的是字库数据及字库编码转换表，数据需事先写入，它与本人的土办法制作字库操作一样：http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2352395的操作一样，原理做法也是一样，分别用本板写入4个字库程序及转换程序，运行一下就行了，指示灯闪烁就行了。


arduino编写串口输出的中文编码是utf8，本制作显示字库是gb2312的，所以需要转换，由于找不到单片机用的转换程序，不清楚gb2312与utf8转换规律，所以就采用查表法，上网找了份utf8的中文编码表，但它是没有标点符号的，所以标点符号需另外处理，由于天气数据中文标点符号不多，所以也不难处理，由于网上找的表格式不是单片机程序的格式，如用人工转，那就头晕了，所以用易语言写个小程序，把表转成单片机用的格式，如下图。



转换完成后，把表中的数据导入STM32编码转换程序，写入本制作，然后运行一下，注意，由于写入25Q16是一个地址一个数据写入，不是一组数据写入，所以速度不快，需等10多秒，等板上的批示灯闪烁，查一下串口输出，就完成转换表的写入。

本制作utf8转gb2312原理如下：由于utf8是三个字节的，utf8中文字表（符号除外）最高字节它的值是从0XE4-0XE9，即范围只有6个，由于gb2312是二个字节的，25Q16是最大地址为0X1FFFFF，所以从0X100000地址开始存gb2312高位字节，0X180000地址开始存gb2312低位字节，utf8的高位字节减0XD4，即把它的编码人为改成从0X100000开始，保存相对应的gb2312编码就行了。转换时就先判断有没在0XE4-0XE9，如在就减0XD4，就可以找到对应的gb2312编码了，几个符号直接判断就行了。

本制作的电路图及程序在以下压缩包内，电路图中显示OE脚需改成PC10脚（电路没改动）。由于程序刚完成，可能有BUG，日后使用过程中再修改，仅供参考。
全彩时钟制作.zip (3.42 MB, 下载次数: 733)

2019-2-4 00:07 上传

点击文件名下载附件

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落叶风

上接4楼

以下为今天更新，由于走字方式显示天气，所需时间过长，不能及时看到室内温度及农历等，所以修改了显示方式，在日期显示行改为换页显示，校果为上下移动，分别显示日期及农历等，每页显示时间在温湿度及亮度设置的换页时间控制，上下移动时间大约0.8S，如下图：

以下为显示原来的年月日星期


上下移动


显示农历，当天天气情况及室内温度




同时也处理了一些BUG。以下为最新主控程序下载：
彩屏控制时钟程序.zip (422.83 KB, 下载次数: 321)

2019-2-4 00:22 上传

点击文件名下载附件

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自动授时128*64LED彩屏天气万年历时钟主程序更新及制作事项说明

https://www.mydigit.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=10123



end

shylam

看了再来插楼。

潜隆

还是挺漂亮 ，字的颜色可在调节搭配。略微费电。

慕容夜天

话说那个楼主厉害，正好家里万年历坏掉不显示了，能不能转一台？

天涯浪人

很漂亮，控制一下亮度应该会节能一些。

2545889167

做的真漂亮，赞

触景情伤

厉害了，这玩意儿学校或者单位用比较合适，家用……

落叶风

慕容夜天 发表于 2019-2-4 09:37
话说那个楼主厉害，正好家里万年历坏掉不显示了，能不能转一台？

只有一台，自己用，资料已公开，自己制作啦。

bluedevil

动手能力很强，做的也很好看，非常好。

麦仔园

可以网购吗？我想买！

麦仔园

求购 制作自动授时彩色128*64LED屏天气万年历时钟全部套件。:handshake::call:

慕容夜天

落叶风 发表于 2019-2-4 16:37
只有一台，自己用，资料已公开，自己制作啦。

楼主大神，我水平有限，没有能力制作出来。是不是可以和坛友团购一些？就是我找些人，共同找你制作？另外总费用大约多少？

落叶风

麦仔园 发表于 2019-2-5 09:06
求购 制作自动授时彩色128*64LED屏天气万年历时钟全部套件。

只有一台，自己用，资料已公开，自己制作啦。我的制作是用来打发时间，是玩的，不搞商业化的，也没时间精力搞，所以自己动手啦。

1965501205

想问下楼主那个显示时间的数码管字体是哪一种？我找不到:cry::cry:

落叶风

慕容夜天 发表于 2019-2-5 09:11
楼主大神，我水平有限，没有能力制作出来。是不是可以和坛友团购一些？就是我找些人，共同找你制作？另外 ...

我的制作是用来打发时间，是玩的，不搞商业化的，也没时间精力搞，所以自己动手啦。制用成本没算过，可以粗略估算，LED屏2片（55元一片，运费10元，共120元），PCB打样费40元（12块板），开关电源模块KIM055是以前买的，查淘宝有的买5元有的买15，也有买20元，在这当是10元，STM32F103RCT6 9.2元，ESP-12E ESP8266 11元，25q16 2.5元，HTU21D温湿度传感器检测模块 14.2元，DS3231 3.3元，12V2A电源 20元，其它电阻电容晶振稳压集成接头等合计当10元。以上不算运费合计：230元（如PCB板分摊开，一片才不到4元，合计194元），PCB板本人设计成可以当实验板用的，大部份接口已引出来。外壳需外算，建议用3D打印机打的，里面有WIFI模块，用金属的不方便，塑料比较好。

落叶风

1965501205 发表于 2019-2-5 09:39
想问下楼主那个显示时间的数码管字体是哪一种？我找不到

自己取模的，没成品。