Precieze Nieuwjaarsafteltelling met Arduino en LED-matrix

Onderdelen en benodigdheden

Apps en online diensten

• Arduino IDE

Over dit project

Overzicht

Deze indrukwekkende display werd gemaakt als aftelling voor het nieuwe jaar 2019, maar kan gebruikt worden voor elke gewenste gebeurtenis. De wachtijd op verjaardagen, feestdagen, reizen en speciale momenten kan eenvoudig opgefokt worden met dit project.

Het apparaat schakelt automatisch tussen weergavetypen (bijv. toont dagen en uren wanneer er nog dagen over zijn, maar vult het hele scherm met de laatste seconden). Terwijl informatie wordt weergegeven, loopt een soepel RGB-kleurenlus door de tekstkleur. Wanneer de gebeurtenis plaatsvindt, wordt een gepersonaliseerd bericht en een mengende RGB-achtergrond getoond.

Dankzij een RTC (real-time clock) met een onafhankelijke batterij blijft het apparaat de nauwkeurige tijd behouden, ook als het van de stroom wordt gehaald.

RTC-instelling

Om de RTC correct te gebruiken, stellen we de tijd in voordat we hem in ons project gebruiken. Hiervoor gebruiken we de Arduino Uno en de RTC.

1. Plaats een 3V knoopcelbatterij in de RTC.
2. Maak de volgende verbindingen:
   • UNO GND → RTC GND
   • UNO 5V → RTC VCC
   • UNO A5 → RTC SCL
   • UNO A4 → RTC SDA
3. Kopieer de code "Accurate RTC Clock setter" uit de repository (zie sectie Code). Plak deze in een nieuwe sketch in de Arduino IDE.
4. Ga naar Schets → Bibliotheek toevoegen → Bibliotheken beheren. Zoek en installeer de RTClib bibliotheek. Doe hetzelfde voor de RGBmatrixPanel bibliotheek.
5. In de setup() functie roept rtc.adjust() de huidige datum/tijd van de compilatie aan. Er wordt een TimeSpan() toegevoegd om de compilatie- en uploadtijd te compenseren.
6. Upload de sketch en open de Seriële Monitor.
7. Ga naar time.gov voor de exacte tijd met seconden. Vergelijk dit met de Seriële Monitor en bereken het verschil. Pas de TimeSpan() aan tot de tijden nauwkeurig gesynchroniseerd zijn.
8. Zodra de RTC gesynchroniseerd is, kun je doorgaan.

De display "bouwen"

Gebruik deze handleiding als referentie: Adafruit 32x16/32x32 RGB LED Matrix.

1. Voeding: De LED-matrix verbruikt veel stroom. Knip en strip de uiten van het voedingskabeltje (metalen ringen/tabs). Bevestig de draden in de female DC-jack. Zorg dat de blote koperen draden elkaar niet raken; isolatieband wordt aanbevolen.
2. Stek de display in om de verbindingen te testen. Als er geen vonken zijn, is de voeding correct aangesloten.
3. Volg de instructies om de ingang van de display te lokaliseren.
4. Voer de bedrading uit zoals beschreven om de Arduino te verbinden. Let op: elke D-pin in de instructie-afbeeldingen moet vervangen worden door een extra ground-pin.
5. De RTC-bedrading blijft ongewijzigd.

De display programmeren

1. Kopieer de "Arduino Code" uit de repository (zie sectie Code) en plak hem in je Arduino IDE.
2. Voordat je uploadt, pas de datum/tijd van de te tellen gebeurtenis aan, evenals het bericht dat getoond moet worden bij aankomst. Beiden staan bovenaan de sketch aangegeven met commentaar.
3. De RGBPulseSpeed kan aangepast worden om de RGB-kleurenlus te versnellen of te vertragen. Begin met een waarde onder 10.
4. Voeg de benodigde bibliotheken toe via Schets → Bibliotheek toevoegen → Bibliotheken beheren:
   • Adafruit GFX bibliotheek
   • DS3231 bibliotheek
5. Voor de Time-bibliotheek: ga naar GitHub - PaulStoffregen/Time, download als ZIP. In Arduino IDE: Schets → Bibliotheek toevoegen → .ZIP bibliotheek toevoegen.
6. Upload de sketch naar de Arduino.

Behuizing

Er is nog geen formele behuizing ontworpen. Mijn advies: gebruik de verpakking van de LED-matrix om de Arduino, RTC en overige bedrading onder te brengen, en monteur het paneel erbovenop met de meegeleverde magneetschroeven.

Ik raad aan een vel kalk- (of pergament) papier op de matrix te plakken. Dit zacht het prikkelende licht en verbergt de niet-gebruikte LEDs enigszins. Meer papier geeft een warmer, maar minder helder beeld.

Gebruik

• Voed de Arduino met een 5V USB-lader (blokje). Het is ongemakkelijk dat het apparaat twee stopcontacten vereist, maar dit is de veiligste bouwwijze.
• De aftelling past zich automatisch aan aan de resterende tijd tot de gebeurtenis.
• Nadat de gebeurtenis heeft plaatsgevonden en de gasten zijn geïndrukt door het bericht en de RGB-animatie, haal je beide stekkers uit de display.
• Als de aftelling niet klopt, gebruik dan de RTC-setter code om het te corrigeren. Nauwkeurige timing is essentieel.

Toekomstige verbeteringen

• Meer animaties bij aankomst van de gebeurtenis (vuurwerk, verjaardagskaarsen).
• Meer aanpassingsmogelijkheden voor berichten.
• De code is snel geschreven (begonnen op Oudejaarsdag) en kan netter en efficiënter. Ik zal er wellicht later aan werken.

Bedankt voor het bekijken van dit project! Vragen, opmerkingen of suggesties? Aarzel niet om contact op te nemen. Ik reageer snel.

Terwijl je hier bent, bekijk ook:

• Mijn andere projecten
• Mijn YouTube-kanaal
• Mijn website

Geef een like als je dit project leuk vond en volg me voor meer!

Code

Na het koppelen van de RTC aan een Arduino-board, upload je de sketch "accurate RTC clock setter" herhaaldelijk, waarbij je de TimeSpan in setup() aanpast tot de tijd zeer nauwkeurig is. Vervolgens plak je de "Arduino Code" in je Arduino IDE, upload je deze naar het project en geniet je van de aftelling.

Repository: github.com/miles-nash/countdown-clock