Neopixel Ring Watch terza parte

Il Neopixel Ring Watch è montato e pronto per il primo test di funzionamento, ho realizzato uno sketch di simulazione che verifica il corretto funzionamento dei due anelli e l’effetto orologio realizzato con i neopixel

I due anelli come sai sono stati collegati uno in cascata all’altro, in particolare il pin Data In dell’anello composto da 12 led WS2812 è connesso al pin Data Out dell’anello esterno da 60 led.

Questa informazione in questo momento potrebbe sembrarti superflua ma è su questo collegamento che si basa il funzionamento dell’orologio.

Collegamento del Neopixel Ring Watch ad Arduino

il collegamento tra il primo anello, quello costituito da 60 led, avviene con un soli 3 contatti di cui 2 sono il +5v e il Gnd ed un terzo è il cavo dati che io ho mantenuto al pin 6 come negli esperimenti che hai già visto con i neopixel:

anche se in figura è rappresentato solo un anello devi considerare che il collegamento generale è più simile al seguente:

già visto in precedenza.

Osservando lo schema elettrico e prima di passare alla descrizione dello sketch avrai già capito che i primi 60 led hanno una numerazione che parte da 0 a 59 ( come i secondi ed i minuti ) ed i 12 led WS2812 del Neopixel Ring Watch posizionati sull’anello da 12 led partono dal pixel 60 al 72.

Quest’ultima informazione è fondamentale per controllare in modo corretto i led relativi alla visualizzazione dell’orario.

Sketch di simulazione

#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#ifdef __AVR__
  #include <avr/power.h>
#endif

#define PIN            6
#define NUMPIXELS      72

Adafruit_NeoPixel pixels = Adafruit_NeoPixel(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

int delayval = 1000; // delay for half a second
int colorH[] = {150,0,0};
int colorM[] = {0,150,0};
int colorS[] = {0,0,150};

byte H = 8;
byte M = 59;
byte S = 0;

void setup() {
  pixels.begin(); // This initializes the NeoPixel library.
  Serial.begin(9600);
  for ( int i=0; i<NUMPIXELS; i++ ) { pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(0,0,0)); pixels.show(); delay( 5 ); }
}

void loop() {
  if ( S > 59 ) { 
    pixels.setPixelColor(M, pixels.Color(0,0,0));  // prev min
    pixels.setPixelColor(59, pixels.Color(0,0,0)); // last second
    M++; 
    S = 0; 
  }
  if ( M > 59 ) { 
    pixels.setPixelColor((60+H), pixels.Color(0,0,0)); // prev hour
    pixels.setPixelColor(59, pixels.Color(0,0,0)); // last second, min
    H++; 
    M = 0; 
    S = 0;
  }
  if ( H > 12 ) { 
    pixels.setPixelColor((60+H), pixels.Color(0,0,0)); // last hour
    pixels.setPixelColor(59, pixels.Color(0,0,0));     // last second, min
    H = 0; 
    M = 0; 
    S = 0; 
  }
  
  pixels.setPixelColor((S-1), pixels.Color(0,0,0));
  pixels.setPixelColor(S, pixels.Color(colorS[0],colorS[1],colorS[2])); 
  pixels.setPixelColor(M, pixels.Color(colorM[0],colorM[1],colorM[2]));
  pixels.setPixelColor((60+H), pixels.Color(colorH[0],colorH[1],colorH[2]));
  pixels.show();
  
  delay( delayval );
  S++;
}

inizia subito con le linee 01-04: includi la libreria Adafruit_NeoPixel.h e la power.h se è definita la costante __AVR__;

linee 06-07: definisci il pin a cui è collegata tutta la catena di NeoPixel ( pin 6 di arduino ) e il numero di pixel di cui è composto il tuo Neopixel Ring Watch ( 72 = 60 + 12 );

linea 09: inizializza l’istanza pixels dalla classe Adafruit_Neopixel;

linee 12-15: definisci il tempo di delay che utilizzerai tra un ciclo di loop() ed il successivo per la simulazione ( 1000 millisecondi = 1 secondo ) e tre array ciascuno composto da 3 valori che serviranno ad rispettivamente a formare il colore del led per le ore, i minuti e i secondi;

linee 17-19: definisci tre variabili di tipo byte una per tener traccia dell’ora, dei minuti e dei secondi durante la simulazione;

linea 22: inizializza l’istanza di comunicazione con i led dell’Neopixel Ring Watch ;

linea 23: imposta un canale di comunicazione seriale;

linee 24-25: il ciclo for da 0a 71 ( 72 valori in tutto ) serve a porre a 0,0,0 il colore di ciascun led del Neopixel Ring Watch in fase di setup che equivale a spegnere il led corrispondente;

linee 29-34: quando il valore di S supera il 59, ultimo secondo, spegni il minuto corrente, corrispondente al valore di M, e contemporaneamente il led corrispondente al 59esimo secondo; incrementa il valore di M, in modo che nella simulazione i minuti scorrano come se ci fosse realmente un RTC connesso ed, infine, poni a 0 il valore di S simulando l’azzeramento dei secondi;

linee 35-41: accade un processo simile a quello appena analizzato per S solo applicato al cambio di ora dopo il minuto 59. Il led che si spengono sono quelli relativi all’ora ed ai minuti e secondi, che in questo caso coincidono = 59; l’ora viene incrementata e i minuti e secondi posti a 0. Nota il controllo del led che viene spento non è solo indicato da H ma dalla formula 60 + H ossia l’ora corrente sul secondo anello i cui led partono dal numero 60 fino al 71;

linee 42-48: oramai il gioco ti è chiaro, al passaggio dell’ora  spegni il led relativo all’ora corrente e il led 59 dei minuti e dei secondi, l’unica differenza è data dal mancato incremento della variabile H dell’ora che poni a 0 essendo un orologio AM/PM con solo 12 led;

linea 50: questa linea ti permette di spegnere il led dei secondi durante il loro scorrere, infatti il valore di S-1 viene posto a 0,0,0 ad ogni ciclo;

linea 51: accendi il led relativo al secondo corrente S;

linea 52: accendi il led corrispondente al valore di M ossia il valore del minuto corrente;

linea 53: accendi il ler relativo all’ora corrente usando il solito calcolo ( 60 + H );

linea 54: al termine di tutte le impostazioni eseguite rendi visibile la situazione sul Neopixel Ring Watch usando il metodo show() dell’istanza pixels;

linea 56: attendi il tempo impostato alla linea 12 prima di proseguire con lo sketch, essendo un orologio questo valore di incremento, in fase di simulazione, l’ho fissato a 1000 in modo che sembri quasi un orologio preciso.

linea 57: subito dopo la pausa di 1 secondo incrementa il valore di S in modo che al loop() successivo scateni tutto quanto necessario per cambiare l’ora visualizzata.

Il video di simulazione dell’orologio neopixel

Ecco cosa dovresti riuscire a vedere se il tuo orologio funziona come il mio: