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物联网创意时钟 | ESP32+点阵屏+温湿度监测 简单

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实物图.jpg

步骤1 项目亮点

极简电子美学:裸露电路+木艺框架,展现工业设计感 

一键双显功能:时间/日期/温湿度智能切换 

教学友好:Mixly图形化编程降低物联网开发门槛 

卓越显示效果:a.大字醒目:4合1点阵屏提供超大数字显示;b.高对比度:红色LED在暗光环境下清晰可见;c.科技美感:点阵像素风格打造复古数字时钟效果。

步骤2 硬件清单

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步骤3 核心功能逻辑

1. 初始化设置

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a. 初始化布尔变量“item”,并将其初始值设定为“真”;

b. 初始化 Wi-Fi 名称和密码;

c. 初始化 NTP 时间服务器(采用默认的阿里云时间服务器,时区设置为 8,同步间隔时间为 600);

d. 初始化 MAX7219 点阵模块管脚,其中 DIN 使用 23 管脚、CS 使用 12 管脚、CLK 使用 18 管脚,初始水平点阵屏数量为 4,竖直点阵屏数量为 1;

e. 运用循环结构对 4 块点阵屏的显示方向进行旋转,以使四块屏幕的显示实现连接。

2. 智能按键响应

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按钮采用管脚5;所使用的按钮在按下时为高电平,通过高电平触发多功能按键的单击或双击操作。无论触发的是单击还是双击,都会将变量item赋值为“假”,随后先使点阵屏全部熄灭,接着让点阵屏显示月日或温湿度。显示持续两秒后,将变量item赋值为“真”,随后借助定时器重新回到显示时间的状态。

(1)单击程序说明:此部分程序需要在日和月仅为1位数字时,在其前面补一个“0”,从而使月和日显示为两位数字时,与显示为一位数字时的长度格式保持一致。

(2)双击程序说明:该部分程序会读取温湿度传感器的数值,并对这些数值进行取整操作,使用“/”连接温度和湿度,以实现温度和湿度的同时显示。

3.简单定时器程序说明:

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a. 定时器内部点阵屏的时间显示程序,必须在变量 item 为“真”的条件下才能执行。若 item 为“假”,点阵屏显示将切换至日期或温湿度显示。

b. 时分显示程序和月日显示程序相同,需要判断时的位数是 1 位还是 2 位。若为 1 位,需在数字前补一个“0”。

c. 时分之间使用两个点,通过判断秒数是奇数还是偶数来实现两个点的亮灭切换显示。

步骤4 教学重点解析

1. 关键技术点:(1)NTP网络授时:通过阿里云服务器(ntp1.aliyun.com)获取北京时间(时区+8);(2)低功耗设计:600秒/次时间同步,降低网络负载;(3)状态机控制:item变量实现“时钟-数据”双模式切换。

2. 编程技巧

 // 伪代码示例:时间显示补零逻辑

if (hour < 10):

  显示 "0" + str(hour)

else:

  显示 str(hour)

3. 常见问题解决方案

现象:点阵屏显示错位;排查方向:检查点阵屏旋转角度。

步骤5 项目拓展建议

1.功能升级:增加光照传感器自动调节屏幕亮度;添加蜂鸣器实现整点报时。

2结构优化:激光切割亚克力外壳替代木框架;设计PCB集成模块减少飞线。

步骤6 视频演示

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