поэтапное создание смарт-часов на ESP8266

Ещё в 1972 году компания Hamilton Watch разработала первые умные часы под маркой Pulsar. Изначально у таких часов было довольно мало вычислительной мощности. Её хватало только на калькуляторы, игровые устройства и тому подобные незамысловатые гаджеты. Но с развитием технологий мощность начала стремительно увеличиваться. Современные смарт-часы — это полноценные компьютеры. Некоторые могут работать автономно, а другие функционируют только в сопряжении со смартфоном.

В этой статье будет описан принцип создания собственных смарт-часов на базе популярного микроконтроллера ESP8266.

Определение функциональности часов

В этой статье мырассмотрим часы, которые смогут выводить текущее время и дату, отображать погоду в вашем городе и позволят удалённо управлять Wi-Fi реле. Это означает, что прямо с часов вы сможете управлять любым прибором, подключённым к розетке, будь то музыкальный центр или электрочайник.

Чтобы получать текущее время, необязательно использовать модуль реального времени. Если смарт-часы будут иметь доступ к интернету, то понадобится ближайший NTP-сервер. С его помощью можно достаточно точно узнать текущее время. Чтобы контролировать Wi-Fi реле в часах, будет использоваться Blynk.

Blynk — это облачный сервис, позволяющий с помощью приложения для Android или iOS контролировать устройства на Arduino, Raspberry Pi или же, в данном случае, ESP8266.

Подбор элементов

В часах элементами управления будут 3 тактовые кнопки. Экран тут используется доступный — двухцветный OLED 0’96. Для питания нужен аккумулятор, а для зарядки — специальный контроллер. В этих часах используется литий-ионный аккумулятор и соответствующий для него контроллер TP4056.

Не стоит забывать, что ESP8266 работает на 3-вольтовой логике. Для получения необходимого напряжения питания можно использовать любой доступный стабилизатор напряжения на 3,3 В. Остаётся лишь немного деталей: разъём для зарядки, переключатель, несколько светодиодов, набор резисторов и пара конденсаторов.

Необходимые для сборки часов элементы

Создание и распайка печатной платы

Если хотите, чтобы итоговый вариант часов был надёжным и компактным, лучше всего распаять часы на печатной плате. Для создания рисунка печатной платы подойдут, к примеру, Sprint Layout или же EasyEDA.

Вы можете создать печатную плату в домашних условиях либо заказать её у специализирующихся сервисов — те же EasyEDA или JLCPCB. К этим смарт-часам в свободном доступе уже есть Gerber PCB файлы печатной платы.

После получения/создания платы стоит распаять на ней все компоненты. Монтаж SMD компонентов удобнее делать паяльной пастой и паяльным феном. Но такую работу можно будет выполнить и обычным паяльником с тонким жалом.

Подготовка прошивки часов

После того, как все компоненты будут распаяны, можно приступить к программной части. Вначале следует разобраться с API для получения погоды. К примеру, можно использовать Weather API Yahoo.

Примечание С января 2019 года процесс работы с Weather API Yahoo немного изменился. Однако API всё ещё в бесплатном доступе. О том, как получить доступ, детально расписано на их странице.

После получения ссылки с API можно приступить к прошивке микроконтроллера. Сам скетч для Arduino можно взять здесь.

В первую очередь подставьте ваш код аутентификации Blynk в char auth[]. Этот код будет выслан вам на почту сразу после создания нового приложения в Blynk.

Затем введите SSID и пароль от вашей точки доступа Wi-Fi в char* ssid и char* password соответственно.

Скопированную из Weather API ссылку необходимо вставить в const String url.

В BLYNK_CONNECTED() можно вставить код аутентификации Blynk другого ESP модуля, управляющего электрическим прибором (если такой имеется). Этот процесс можно увидеть в видео о создании Wi-Fi реле. И под конец не забудьте в TimeChangeRule указать параметры вашего часового пояса (в методе tellTime()).

Прошивка микроконтроллера

Теперь в Arduino IDE нужно установить все необходимые библиотеки:

1. Time. h и TimeLib.h.
2. Timezone.h.
3. SSD1306.h и SSD1306Wire.h.
4. NTPClient.h.
5. ESP8266WiFi.h и WifiUDP.h.
6. Последняя версия Blynk.

Чтобы прошить ESP8266, нужно подключить его к мосту USB-UART. Все необходимые контакты уже выведены на торец печатной платы. Обратите внимание, что RX контакт одного подключается к TX контакту другого и наоборот. Более подробно о прошивке микроконтроллеров серии ESP8266 можно почитать тут:

Потом в Arduino IDE нужно будет выбрать текущую плату и COM-порт. Зажав кнопку flash на микроконтроллере, начните прошивку. После удачной прошивки остаётся лишь присоединить аккумулятор и ремешок.

Включите часы. Должна высветиться надпись «Connected to Wi-Fi». Если это так, то микроконтроллер прошит, а значит, ваши смарт-часы готовы.

При нажатии на среднюю кнопку на часах будет отображаться текущая дата, время и температура. Две боковые кнопки управляют двумя подключёнными к Wi-Fi реле электрическими приборами.

Реклама на Tproger: найдем для вас разработчиков нужного стека и уровня.

Подробнее

Реклама на tproger.ru

Загрузка

Простейший аналог Apple Watch своими руками: инженер смастерил с нуля «умные» часы с показом времени и уведомлений

Технологии

Женя Кузьмин 15 мая 2019

Корпус, платы, софт — всё это он спроектировал и сделал сам. А потом ещё и опубликовал материалы для создания в открытом доступе.

В начале мая пользователь Imgur под ником Samsonmarch поделился опытом создания простейших «умных» часов с нуля. Автор признался, что работает инженером в американской фирме по проектированию и изготовлению различных устройств. Поэтому у него был опыт и доступ к некоторым деталям.

Итогом работы стало устройство, которое держит заряд больше недели и показывает время и уведомления. На подробное описание создания часов обратил внимание журналист Андрей Бродецкий.

По словам разработчика с Imgur, идею он вынашивал с 2018 года. В первую очередь он разработал дизайн часов в бесплатной программе Fusion 360. Samsonmarch сразу остановился на круглой форме: «С технической точки зрения квадратные лучше, они могут вместить в себя больше информации. Но я не фанат таких дисплеев, которые сейчас повсюду. Мне не нужен был ещё один телефон или компьютер на запястье».

Форма корпуса зависела от выбранной формы экрана, в нижней части инженер оставил место для батареи и других необходимых деталей. Параметры экрана — TFT LCD с разрешением 240×240.

Две части корпуса автор материала распечатал на собственном 3D-принтере за 160 долларов. Материал состоял на 70% из пластика и на 30% из древесной пыли, из-за чего напоминали настоящую древесину. Главный минус этого материала — после печати на корпусе остались волокна, портящие внешний вид. Их Samsonmarch убрал наждачной бумагой, а затем покрыл материал лаком.

Следующим был этап создания электронной «начинки» часов. Этапы работы инженер разделил на четыре блока.

• Блок питания — батарея и возможность зарядки устройства;
• Блок датчиков — «то, что объясняет часам, что происходит вокруг»;
• Блок приводов — «часть часов, которая взаимодействует с внешним миром»;
• Блок Bluetooth — всё, что связывает часы со смартфоном.

Итогом стала изготовленная печатная плата. Инженер доработал её и встроил в напечатанный корпус, после чего подсоединил к экрану. Основная часть «умных» часов готова.

Но без программного обеспечения всё это осталось бы просто моделью «умных» часов. Samsonmarch написал большую часть кода, добавив в устройство несколько нужных ему функций. По его словам, операционная система написана на основе freeRTOS.

• Совместимость с iOS при помощи Bluetooth, в том числе — возможность отправки уведомлений со смартфона на часы;
• Разработка анимаций для экрана;
• Настройка акселерометра так, чтобы часы сами разблокировались при поднятии запястья, чтобы посмотреть время;
• Настройка обоев, отображения картинок, чисел и букв на экране;
• Функция «контактов», которая распознаёт отправителя сообщения и отображает его аватарку на экране.

По словам создателя часов, они работают около недели без подзарядки. Зарядное устройство пользователь Imgur тоже сделал сам.

Работа заняла у него больше двух месяцев — разработка началась в январе 2019 года и закончилась в марте. Весь проект обошёлся ему примерно в 50 долларов.

Пользователь Imgur подчеркнул, что не намерен монетизировать своё устройство. В качестве доказательства он опубликовал весь код и чертежи для принтера в открытом доступе, чтобы каждый при желании мог сделать себе похожие часы.

#diy #часы #технологии

Top # 5 Hackable Smart Watch (обновление 2021 г.) » DIY Usthad

6 комментариев / Эспрессиф, LoRa, Новости / Автор Наджад / Умные часы

Bangle.js — умные часы с открытым исходным кодом на основе JS и TensorFlow!

Если вы ищете умные часы, которые можно легко настроить и которые полностью открыты, то вас могут заинтересовать новые умные часы Bangle.js, которые можно взломать.

Вы можете легко устанавливать новые приложения из Интернета или разрабатывать свои собственные с помощью JavaScript или графического языка программирования (Blockly). Все, что вам нужно, это веб-браузер (Chrome, Edge или Opera), и вы можете загружать приложения или писать код для запуска на своих часах без проводов! Bangle.js водонепроницаем, поддерживает искусственный интеллект и поставляется с Bluetooth с низким энергопотреблением, GPS, пульсометром, акселерометром и многим другим.

ЗАКАЗАТЬ СЕЙЧАС

Deauther Watch V2 ESP8266 Программируемая макетная плата | Умные часы | Ардуино | NodeMCU

Deauther Watch по-прежнему является платой для разработки ESP8266, но вы можете носить их как умные часы.

Эта макетная плата ESP8266 оснащена аккумулятором емкостью 800 мАч, OLED-дисплеем и трехпозиционным ползунковым переключателем мгновенного действия.

Поставляется с последней версией программного обеспечения ESP8266 Deauther. С помощью этого программного обеспечения вы можете выполнять различные атаки для тестирования сетей Wi-Fi.

Обратите внимание, что ESP8266 поддерживает только 2,4 ГГц. Чтобы узнать больше о программном обеспечении, посетите здесь.

Вы также можете использовать его для разработки собственного программного обеспечения. Она проста в использовании, как и любая другая плата для разработки ESP8266.

КУПИТЬ СЕЙЧАС

TTGO T-Watch Программируемое носимое устройство Взаимодействие с окружающей средой WiFi Bluetooth Lora ESP32 Емкостный сенсорный экран

TTGO T-Watch — это программируемое и подключаемое к сети носимое устройство с открытым исходным кодом, которое можно использовать как смарт-часы. Он поддерживает все основные языки программирования, такие как KB-IDE, Arduino, Micro python, Pictoblox для программирования часов.

Поскольку основным ядром часов является чип ESP32, они имеют встроенные функции WiFi и Bluetooth. Таким образом, без использования каких-либо дополнительных модулей это может быть очень полезно для носимых проектов и приложений IoT.

Возможности T-Watch можно расширить с помощью набора сменных модулей, например, если вам нужны возможности GMS для ваших часов, вы можете подключить модуль SIM800L или если вам нужен GPS, вы можете подключить модуль GPS. Возможности этой модульной концепции широки, ознакомьтесь со списком всех модулей, поддерживаемых T-Watch ниже.

• GPS
• LoRa + GPS
• SIM800L
• Game
• Car
• Quick-Car
• MP3
• Heart Rate
• SX1276
• MPR121
• Max98357A

BUY NOW

AsteroidOS

Это не часы, а операционная система для умных часов с открытым исходным кодом. AsteroidOS — это операционная система с открытым исходным кодом, доступная для LG G Watch Urbane, Asus Zenwatch 2, LG G Watch R и многих других часов.

Android Wear, ОС, специально предназначенная для умных часов, изменила наше восприятие носимых устройств. От первых аппаратных уловок до настоящих незаменимых устройств, которые улучшают наш рабочий процесс и производительность, умные часы создали свою собственную нишу в экосистеме Android. Они даже выходят за рамки Android, благодаря Tizen и iOS, предлагая потребителям выбор аппаратного и программного обеспечения, если они того пожелают.

Но что, если вам нужна операционная система (в буквальном смысле) с полностью открытым исходным кодом? Что, если вы хотите иметь полный контроль над тем, как обрабатываются ваши данные, как ведут себя ваши часы и насколько легко и быстро они обновляются? Что, если вы просто хотите вырваться из тисков крупных корпораций и заняться чем-то, что гораздо более ориентировано на сообщество и не жаждет узнать все, что нужно знать о вас?

Что ж, теперь у вас есть выбор. AsteroidOS — это операционная система с открытым исходным кодом, предназначенная для работы на смарт-часах.

AsteroidOS, разработанная Florent Revest, представляет собой разновидность Linux для умных часов. ОС все еще находится на ранних стадиях бета-тестирования и, как таковая, имеет только основные функции и функции умных часов, такие как калькулятор, календарь, секундомер и пульсометр, и не может полностью заменить Android Wear в качестве вашего ежедневного водителя.

Источник: https://www.xda-developers. com/asteroidos-is-an-open-source-alternative-to-android-wear/

AsteroidOS раскрывает потенциал ваших часов благодаря автономной работе до 48 часов и набору приложений, включающему все необходимое для умных часов: расписание, будильник, калькулятор, музыкальный контроллер, настройки, секундомер, таймер и приложение прогноза погоды.

ПОДРОБНЕЕ

T-браслет TTGO Программируемый смарт-браслет своими руками

T-браслет TTGO выглядит как клон Xiaomi Mi Band 4. Но это недорогое носимое устройство представляет собой программируемое устройство, которое может запускать специальное программное обеспечение. Он поставляется с платой расширения с дополнительными портами ввода-вывода для программирования смарт-браслета.

Технические характеристики

• Основной чип: ESP32-PICO-D4
• Флэш-память: 4 МБ
• Процессор: двухъядерный процессор Tensilica LX6 с тактовой частотой 240 МГц, вычислительная мощность до 600 КБ DMIPS 50 Встроенная память SpRAM
• 90390 90 , приемопередатчик Wi-Fi 802.11 b/g/N HT40, основная полоса частот, стек протоколов и LWIP, встроенный двухрежимный Bluetooth (традиционный Bluetooth и BLE Bluetooth с низким энергопотреблением) ТТП223
• Аккумулятор: 350926 / 55 мАч литиевая аккумуляторная батарея (обычные версии) 361523 / 105 мАч литиевая аккумуляторная батарея (версии Battery Plus)
• Зарядный чип: TP4054
• Интерфейс загрузки расширений / программ Размер браслета: 0,3 шаг 90 контактов 13040 FPC 251,77 мм * 19,30 мм * 12,15 мм
• Размер узла T-браслета: около 47,07 мм * 18,10 мм * 12,10 мм
• Вес: 30 г
• Антенна: встроенная керамическая антенна WiFi/Bluetooth
0039 Сенсор: LSM9DS1 (LSM9DS1 — альтернативный сенсор для MPU9250)
• Экран: 0,96-дюймовый IPS
• Разрешение: 160*80

-Процессор D4, датчик движения и поддержка 802. 11 b/g/n WiFi и Bluetooth Low Energy. Есть микросхема часов для отслеживания времени и аккумуляторная батарея на 80 мА.

Плата расширения предоставляет доступ к контактам GPIO и UART, а также к другим функциям. Он имеет порты micro USB и USB Type-C, которые можно использовать для подключения T-Wristband к компьютеру для программирования.

КУПИТЬ

Эти смарт-часы, сделанные своими руками, дают пользователям почти полный контроль

Не имея возможности найти умные часы, отвечающие его потребностям, Мэтью Джеймс Беллафэр решил создать собственное устройство на базе ESP32.

Цель

Некоторое время назад Мэтью Джеймс Беллафэр читал статью о том, что можно считать идеальными умными часами. В нем автор выступает за открытую платформу, которая позволяет пользователям взламывать и возиться как с аппаратным, так и с программным обеспечением, что позволяет использовать ее со многими устройствами и приложениями для различных приложений. Одним из примеров того, как эта цель была в некоторой степени достигнута, был Pebble, бренд полуоткрытых часов с простым и легко программируемым интерфейсом, хотя сейчас он почти полностью вымер после того, как был приобретен Fitbit.

Основным источником вдохновения для этого проекта послужила модель Pebble, поскольку Bellafaire хотела часы, которые предоставляли бы пользователю полный контроль над всем. Этот аспект можно использовать для добавления других функций, таких как интеграция с другими устройствами и телефонами IoT.

Внутреннее оборудование

Мозгом этого устройства является ESP32, который имеет конфигурацию модуля WROOM. Модуль ESP32 имеет двухъядерный процессор с тактовой частотой 240 МГц и поставляется с 4, 8 или 16 МБ флэш-памяти, чего достаточно для хранения больших программ и простой графики. Но, пожалуй, самой важной его характеристикой является одновременная поддержка Wi-Fi и Bluetooth.

В настоящее время Bellafaire работает над пятой версией своей печатной платы, многофункциональной и довольно хорошо спроектированной. Он имеет встроенные модули зарядки аккумулятора и управления питанием, акселерометр ADXL337, ЖК-контроллер и сенсорный контроллер. В целях экономии энергии каждый модуль подключен к MOSFET, а это означает, что питание можно включать или выключать в зависимости от того, когда оно необходимо, а не постоянно.

Связь с телефоном

На данный момент часы могут обмениваться данными с телефонами Android только через специально созданное приложение. Он выступает посредником между часами и внешним миром. Приложение для Android обрабатывает отправку уведомлений через BLE. Он делает это, ожидая подключения часов, а затем отправляет более 16-символьных фрагментов текста в пакетах, причем конец сообщения обозначается тремя звездочками в конце. Существует функция с именем updateText(), которая вызывается, когда есть запрос на запись характеристики GATT, и сохраняет текст.

Встроенные функции

Возможно, наиболее полезной функцией часов является их способность связываться с API Spotify через Bluetooth для управления воспроизведением мультимедиа. На часы можно отправить название текущей песни, а затем под ним отобразятся различные элементы управления, включая «Воспроизведение/Пауза», «Следующая дорожка» и «Предыдущая дорожка».

Также имеется бортовой акселерометр, который может пригодиться при реализации фитнес-трекинга.

Программа просмотра

Прошивка устройства должна быть простой, модульной и расширяемой, поэтому пользователи/разработчики могут легко добавлять свои собственные функции. Файл MainLoop.ino запускается каждый цикл обновления пользовательского интерфейса и переключается на заданный экран в зависимости от значения переменной currentPage . Время хранится во внутреннем RTC ESP32 и сначала обновляется при подключении к NTP-серверу.

Текущая разработка

Этот проект все еще находится в стадии разработки, и я лично с нетерпением жду, чем он закончится. Микропрограмму можно было бы улучшить, лучше следуя принципам инкапсуляции и используя парадигмы C++ для обеспечения удобочитаемости и переносимости.