本周分享一个迷你但功能齐全的时钟项目，带有RGB效果，兼具温度监测功能。

第1步：材料准备NodeMCU (ESP8266)定制PCB板连接线电池 5v

构思

用NodeMCU显示时间，用Arduino监测温度；可以选择在每秒钟改变显示的颜色。

迷你LED的额定电压是3.0V到5.5V，16mA（每个LED）。

我们的NodeMCU有3.3V的稳压器，可以正常驱动所有的LED。

第2步：LED WS2812B 3030

这里使用了WS2812 NeoPixel Led，它带有集成的IC，这样我们就可以对每段进行单独寻址。不仅LED是可寻址的，而且还可以改变每个像素的颜色（改变0-255（8位值）的数字值）。

LED有4个引脚，此外，这些LED具有数据输入和数据输出功能，通过这些功能，我们可以把它们连接起来，显示文字或数据。

第3步：使用NeoPixel Led制作

要制作这个面板，首先我们可以仔细观察一下实际的液晶显示器。这样我们就可以复制段的排列，并为它编写代码。

在上图，各段被命名为A、B、C、D、E、F、G，为了连接所有的段，我们使用串联数据和平行电源的方法：所有的电源线，GND和VCC被并联到所有的LED上；数据输出被提供给串联的下一个LED的数据输入；把第一个面板的Dout连接到第二个面板的Din。

第4步：连接

为了连接小时和分钟的面板，我们在两者之间放一个小的PCB板，就是上图中的"Dash"。

第5步：NodeMCU/ESP8266

ESP8266集成了一个32位Tensilica处理器，标准的数字外围接口。

ESP8266具有板载Wi-Fi支持，利用它可以通过互联网调整时间而不需要任何RTC（实时时钟）模块。这样减少了连接，可以使整个项目变得更简单一些。

如果你使用下面的代码，那么可以在这个7段时钟中添加两个额外的功能。

第6步：温度和湿度

在13号针脚上添加一个DHT11传感器，在12号针脚上添加一个触觉按钮，这样我们就可以在屏幕上获得摄氏或华氏的温度值。

用一个10k电阻将按钮的12号针脚连接到5V，另一端连接到GND。也就是说，当按钮针脚被拉到GND时，显示器将显示温度读数。

如果没有这个温度传感器，代码也可以正常运行，所以如果你想保持尽可能简单的话，可以不需要这些连接。

第7步：亮度控制

通过在A0引脚上做一个电阻分压器网络，添加一个带有10k电阻的LDR传感器，可以相应地改变亮度。

白天的亮度高，晚上的亮度低。

如果你不想要可调节的亮度，下面的代码也可以在没有这些传感器的情况下正常运行，它会保持默认设置。

第8步：7段时钟

我在EasyEDA中设计了电路，这里使用了3个LED。因此，每块面板总共需要21个LED。

底层做了连接引脚，这样别人就看不到连接和布线了。

CPL、BOM和Gerber文件在GitHub仓库：

或者也可以在文末打包下载。

第9步：连接

使用上面的原理图连接NodeMCU。

这边用到的软件是Cirkit Designer，一个非常不错的软件。

平时你可以在学校演示的时候用这个线图、面包板电路以及创建一些自定义组件。另外，它最近还增加了代码编译、BOM和一些新的元件。

使用Cirkit Designer，我们可以绘制出逼真的电路图，这些电路图与物料清单相连接，这样就可以无缝订购电路中的部件。

Windows、Linux、Mac都可以使用，下载地址：

第10步：代码部分首先用librarie初始化代码：

#include <ESP8266WiFi.h>#include <Adafruit_NeoPixel.h>#include <WiFiUdp.h>#include <NTPClient.h>#include <TimeLib.h>#include <DHT.h>#include <Adafruit_Sensor.h>

#define PIXEL_PER_SEGMENT 3 // Number of LEDs in each Segment#define PIXEL_DIGITS 4 // Number of connected Digits#define PIXEL_PIN 2 // GPIO Pin#define PIXEL_DASH 1 // Binary segment#define LDR_PIN A0 // LDR pin#define DHT_PIN 13 // DHT Sensor pin#define BUTTON_PIN 12 // Button pin

WiFi.begin(ssid, password);Serial.print("Connecting.");while ( WiFi.status() != WL_CONNECTED )

void disp_Time() {clearDisplay();writeDigit(0, Hour / 10);writeDigit(1, Hour % 10);writeDigit(2, Minute / 10);writeDigit(3, Minute % 10);writeDigit(4, Second / 10);writeDigit(5, Second % 10);disp_Dash();

5）面板显示的颜色设置：

if (index == 0 || index == 1 ) color = strip.Color(0, Brightness, 0);if (index == 2 || index == 3 ) color = strip.Color(0, Brightness, 0);if (index == 4 || index == 5 ) color = strip.Color(Brightness, 0, 0);

完整代码：

#include <ESP8266WiFi.h>#include <Adafruit_NeoPixel.h>#include <WiFiUdp.h>#include <NTPClient.h>#include <TimeLib.h>#include <DHT.h>#include <Adafruit_Sensor.h>#define PIXEL_PER_SEGMENT  3     // Number of LEDs in each Segment#define PIXEL_DIGITS       4     // Number of connected Digits #define PIXEL_PIN          2     // GPIO Pin#define PIXEL_DASH         1    // Binary segment#define LDR_PIN       A0    // LDR pin#define DHT_PIN       13    // DHT Sensor pin#define BUTTON_PIN    12    // Button pin// Uncomment the type of sensor in use#define DHT_TYPE    DHT11     // DHT 11//#define DHT_TYPE    DHT22     // DHT 22 (AM2302)//#define DHT_TYPE    DHT21     // DHT 21 (AM2301)#define TIME_FORMAT        12    // 12 = 12 hours format || 24 = 24 hours format Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel((PIXEL_PER_SEGMENT * 7 * PIXEL_DIGITS) + (PIXEL_DASH * 2), PIXEL_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);DHT dht(DHT_PIN, DHT_TYPE);// set Wi-Fi SSID and passwordconst char *ssid     = "Hackster";const char *password = "*************";WiFiUDP ntpUDP;// 'time.nist.gov' is used (default server) with +1 hour offset (3600 seconds) 60 seconds (60000 milliseconds) update intervalNTPClient timeClient(ntpUDP, "time.nist.gov", 19800, 60000); //GMT+5:30 : 5*3600+30*60=19800int period = 2000;   //Update frequencyunsigned long time_now = 0;int Second, Minute, Hour;// set default brightnessint Brightness = 40;// current temperature, updated in loop()int Temperature;bool Show_Temp = false;//Digits arraybyte digits[12] = {  //abcdefg  0b1111110,     // 0  0b0110000,     // 1  0b1101101,     // 2  0b1111001,     // 3  0b0110011,     // 4  0b1011011,     // 5  0b1011111,     // 6  0b1110000,     // 7  0b1111111,     // 8  0b1110011,      // 9  0b1001110,     // C  0b1000111,     // F};//Clear all the Pixelsvoid clearDisplay() {  for (int i = 0; i < strip.numPixels(); i++) {    strip.setPixelColor(i, strip.Color(0, 0, 0));  }  strip.show();}void setup() {  Serial.begin(115200);  strip.begin();  strip.show();  dht.begin();  pinMode(BUTTON_PIN, INPUT);  WiFi.begin(ssid, password);  Serial.print("Connecting.");  while ( WiFi.status() != WL_CONNECTED ) {    delay(500);    Serial.print(".");  }  Serial.println("connected");  timeClient.begin();  delay(10);}void loop() {  if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) { // check WiFi connection status    int sensor_val = analogRead(LDR_PIN);    Brightness =40;    timeClient.update();    int Hours;    unsigned long unix_epoch = timeClient.getEpochTime();   // get UNIX Epoch time    Second = second(unix_epoch);                            // get seconds    Minute = minute(unix_epoch);                            // get minutes    Hours  = hour(unix_epoch);                              // get hours    if (TIME_FORMAT == 12) {      if (Hours > 12) {        Hour = Hours - 12;      }      else        Hour = Hours;    }    else      Hour = Hours;  }  if (digitalRead(BUTTON_PIN) == LOW) {    Show_Temp = true;  }  else    Show_Temp = false;  if (Show_Temp) {    Temperature = dht.readTemperature();    Serial.println(Temperature);    clearDisplay();    writeDigit(0, Temperature / 10);    writeDigit(1, Temperature % 10);    writeDigit(2, 10);    strip.setPixelColor(28, strip.Color(Brightness, Brightness,  Brightness));    strip.show();    delay(3000);    clearDisplay();    Show_Temp = false;  }  while (millis() > time_now + period) {    time_now = millis();    disp_Time();     // Show Time  }}void disp_Time() {  clearDisplay();  writeDigit(0, Hour / 10);  writeDigit(1, Hour % 10);  writeDigit(2, Minute / 10);  writeDigit(3, Minute % 10);  writeDigit(4, Second / 10);  writeDigit(5, Second % 10);  disp_Dash();  strip.show();}void disp_Dash() {  int dot, dash;  for (int i = 0; i < 2; i++) {    dot = 2 * (PIXEL_PER_SEGMENT * 7) + i;    for (int j = 0; j < PIXEL_DASH; j++) {      dash = dot + j * (2 * (PIXEL_PER_SEGMENT * 7) + 2);      Second % 2 == 0 ? strip.setPixelColor(dash, strip.Color(0,Brightness ,0)) : strip.setPixelColor(dash, strip.Color(0, Brightness,0));    }  }}void writeDigit(int index, int val) {  byte digit = digits[val];  int margin;  if (index == 0 || index == 1 ) margin = 0;  if (index == 2 || index == 3 ) margin = 1;  if (index == 4 || index == 5 ) margin = 2;  for (int i = 6; i >= 0; i--) {    int offset = index * (PIXEL_PER_SEGMENT * 7) + i * PIXEL_PER_SEGMENT + margin * 2;    uint32_t color;    if (digit & 0x01 != 0) {      if (index == 0 || index == 1 ) color = strip.Color(Brightness, 0,  Brightness);      if (index == 2 || index == 3 ) color = strip.Color(Brightness, 0,Brightness);      if (index == 4 || index == 5 ) color = strip.Color(Brightness, 0,  0);    }    else      color = strip.Color(0, 0, 0);    for (int j = offset; j < offset + PIXEL_PER_SEGMENT; j++) {      strip.setPixelColor(j, color);    }    digit = digit >> 1;  }}

第12步：PCB设计

这是主要的PCB设计，用于显示数字和其他字母。

这个项目涉及到的所有文件，可以在文末打包下载。

第13步：故障处理“Din”与“Dout”是串联在一起的，如果接反了或从哪里断开了，整个装置就会停止工作。如上图所示，连接“Dash”部分。确保所有的连接都焊接好了，干焊会导致数据值和颜色的改变。在焊接的时候，注意PCB温度不要太高。

原文链接：

GitHub仓库链接：

译文首发于DF创客社区：

项目作者：sainisagar7294