Đồng hồ LED 7 đoạn phong cách Retro

Giới thiệu

Đây là mẫu dự thi của mình cho cuộc thi “Timekeepers” trên PrusaPrinters (Đừng quên thả tim cho mình nhé...)

Một vài ý tưởng cho các phiên bản sắp tới:

• Phần mềm

  • XONG - Tích hợp WiFiManager để thiết lập dễ dàng hơn

  • XONG - Cấu hình múi giờ/chênh lệch thời gian trong Web GUI (được đặt tự động trong quá trình cấu hình WiFiManager)

  • XONG - Hiển thị nhiệt độ

  • XONG - Cập nhật OTA (Over The Air)

  • XONG - Tự điều chỉnh độ sáng dựa vào thời gian trong ngày hoặc cảm biến ánh sáng

  • Thêm nút bấm để thay đổi độ sáng và màu sắc

• Phần cứng

  • Nắp lưng để treo lên tường

  • Giảm độ dày xuống khoảng 30mm để treo tường (40mm vẫn ổn cho phiên bản để bàn)

  • Cung cấp PCB/Bộ kit

  • Nút bấm

Ủng hộ công việc của mình

Đối với các linh kiện không phải của Prusa và nhựa in, hãy xem qua 3DJake (Quốc tế, Anh, Đức, Pháp). Mình sẽ nhận được một khoản hoa hồng nhỏ từ bất kỳ đơn hàng nào bạn đặt qua các liên kết này (bạn không tốn thêm chi phí nào đâu nhé 😉).

Nếu bạn muốn ủng hộ trực tiếp công việc của mình, có thể mời mình một ly cà phê.

Nếu bạn muốn đặt máy in Prusa và tích lũy Prusameters (mình cũng sẽ được nhận một ít), bạn có thể dùng mã giới thiệu "@Whity" khi thanh toán hoặc nhấn vào một trong các liên kết sau (mã chỉ áp dụng cho đơn hàng đầu tiên của mỗi mẫu máy in): | CORE One | CORE One Kit | MK4 | MK4 Kit | MINI+ | MINI+ Kit | XL | SL1S | SL1S+CW1S |

Xem thêm các mô hình khác của mình.

Cập nhật

31.12.2025:

• Firmware v2.0.0 đã ra mắt (mất tận 4.5 năm mới làm xong): https://github.com/ursweiss/7-Segment-LED-Clock/

30.05.2021:

• Thêm nắp lưng không có chỗ gắn ESP32 (có file STL và Step để tùy chỉnh)

• Sửa lỗi nhỏ trong code: Chữ số đầu tiên của giờ không còn biến mất khi chuyển từ 23:59 sang 0:00

02.06.2021:

• Cập nhật các file khung và nắp lưng (Mở rộng khe cắm cáp từ 3.5 lên 4.1 mm để vừa với các cáp USB dày hơn)

18.06.2021:

• Code hiện đã có trên GitHub (đã xóa file .ino khỏi phần tải xuống)

• Thay đổi rất nhiều trong code:

  • Tích hợp WiFiManager

  • Chia nhỏ code thành nhiều file và tách biệt phần cấu hình

  • Hiện có thể hiển thị nhiệt độ của một địa điểm trong khoảng thời gian được thiết lập sẵn

  • Hiển thị trạng thái đồng hồ trong lúc khởi động

  • Có thể hiển thị các ký tự khác nếu cần (cho các tính năng sắp tới mà mình chưa biết)

  • Có thể hiển thị mã lỗi từ “Er00” đến “Er99” trong trường hợp có lỗi xảy ra (Hiện tại vẫn rất cơ bản và chưa có tài liệu hướng dẫn)

  • Nhiều cải tiến và dọn dẹp code nhỏ khác

Hướng dẫn in

Máy in cần có khả năng in khổ ít nhất 240mm nên sẽ không vừa trên dòng MINI, rất tiếc về điều này.

Các file 3mf đã được chuẩn bị sẵn sàng để in.

Phần “Segments” cần thay đổi màu tại lớp 1mm (sau khi in lớp 0.8mm/lớp thứ 4). Bốn lớp đầu tiên nên được in bằng màu trắng, các lớp còn lại in bằng màu bạc (lý tưởng nhất là loại vật liệu có phản quang nhưng không để ánh sáng xuyên qua nhiều). Nếu in hoàn toàn bằng màu trắng thì nhìn sẽ không đẹp chút nào. Đừng thử nhé, mình đã test rồi, không ổn đâu.

Linh kiện cần thiết

• ESP32 DEVKITV1 (ESP-WROOM-32) Chỉ có loại này mới vừa với giá đỡ trên nắp lưng

• Đèn LED W2812B (đã hàn sẵn lên PCB tròn 10mm)

• Bộ chuyển đổi mức logic (Logic Level Converter) để chuyển đổi tín hiệu 3.3V sang 5V

• Nguồn Micro USB

• Tùy chọn: Một tụ điện khoảng 450µF (mình nghĩ là không thực sự cần thiết, nhưng có cũng không sao…)

Nạp code

Tải phiên bản code mới nhất từ GitHub và làm theo hướng dẫn ở đó.

Lắp ráp

Dán đèn LED

Mình dùng súng bắn keo để dán LED. Cách này rất hiệu quả với mình trong nhiều dự án và có ưu điểm là nếu cần thay thế, bạn có thể gỡ LED ra dễ dàng hơn nhiều.

Đây là thứ tự dán LED để hoạt động đúng với code đã cung cấp (hai đèn LED ở dấu hai chấm phải là hai cái cuối cùng):

Hàn đèn LED

Mình dùng dây đồng trần cho mỗi đoạn và dây cách điện để nối chúng lại. Dùng dây trần sẽ nhanh và dễ hơn nhiều (dù sao thì bạn cũng nên hàn nhanh nếu đã dùng keo nóng…).

Làm từng đường một và chỉ hàn vào một chân (mình thường bôi một chút chì hàn vào một chân của mỗi LED trước, sau đó chỉ cần hơ nóng lại để hàn dây vào):

Sau đó hàn chân thứ hai của mỗi LED.

Lặp lại cho hai đường còn lại:

Đường ở giữa khá đặc biệt vì đó là đường truyền dữ liệu, chân IN và OUT không được chạm nhau. Hãy dùng kìm cắt để cắt bỏ một đoạn (hoặc hàn từng cái một nếu bạn thực sự thích):

Và đường thứ ba:

Kết quả cuối cùng sẽ trông như thế này:

Sau đó dùng dây cách điện nối các đoạn lại với nhau:

Hàn thêm một đoạn dây đủ dài để nối vào đầu vào dữ liệu đầu tiên:

Phần linh kiện điện tử còn lại

Chỉ cần hàn các dây đủ dài để tới được bộ chuyển đổi mức logic hoặc đèn LED, để dư ra một chút dây (hai dây có đường kính lớn hơn). Tụ điện là tùy chọn, mình thêm vào vì thấy đèn hơi nhấp nháy. Có lẽ không thực sự cần thiết.

Các chân sau là cần thiết:

• VIN (5V) & GND (Trên cùng bên phải. Dây mảnh hơn sẽ nối vào bộ chuyển đổi mức logic, dây còn lại nối vào đèn LED)

• 3.3V & GND (Trên cùng bên trái. Nối vào bộ chuyển đổi mức)

• D4 (Dưới chân GND bên trái. Cũng nối vào bộ chuyển đổi mức)

Hoàn thiện lắp ráp

Trượt các đoạn hiển thị vào khung từ bên cạnh:

Ấn xuống và đảm bảo nó khớp vào vị trí:

Trên nắp lưng, cắt bỏ phần cầu nối:

Dán bộ chuyển đổi mức logic vào (Có nhiều loại bộ chuyển đổi khác nhau. Nếu bạn dùng loại khác, hãy xem datasheet để biết cách đấu dây):

Lắp ESP32 vào (Lắp như hình vì nó có hai đèn LED ở mặt trên, rất dễ xuyên qua mặt trước. Bạn có thể tháo bỏ ít nhất một cái đèn đỏ nếu muốn, mình chưa thử xem có ảnh hưởng gì không):

Hàn các dây từ ESP32 vào. Với bộ chuyển đổi mức logic mình dùng, chân 3.3V & GND ở trên, chân 5V & GND ở dưới và D4 vào một trong các đầu vào điện áp thấp (trên cùng bên phải trong trường hợp này). Bỏ qua dây ở dưới cùng bên phải lúc này (mình chụp hình sau khi đã hoàn tất).

Đặt khung và nắp lưng cạnh nhau rồi hàn nốt các dây còn lại. Chân 5V & GND nên được hàn ở đoạn giữa:

Cắm nguồn Micro USB và đậy nắp lại:

Vậy là xong rồi: