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ESP32-S3 RGB LEDマトリックスインターネット時計プロジェクト - 5つの虹色

ESP32-S3インターネット時計 彩色効果付き

このプロジェクトは、Wi-Fiに接続し、NTPサーバーからローカル時間を同期し、時間をスクロール表示するESP32-S3 RGBマトリックスインターネット時計です。HH:MMビルトインの8×8 RGB NeoMatrix全体にフォーマットします。ソリッドまたはランダムカラーのバージョンとは異なり、この時計はスムーズな使用をしています。虹色効果各文字はスクロールする際にRGBスペクトルを通じて連続的にシフトします。時計は定期的に日付も表示し、昼と夜の間で自動的に明るさを調整します。

この時計の動作原理

USB-Cで電源が供給されると、ESP32-S3はWi-Fiネットワークに接続し、インターネットから現在のローカル時間を取得します。ディスプレイは通常、時間をスクロールしますが、定義された間隔で日付を表示するように切り替わります。時間と日付の両方はダイナミックな虹色効果で表示され、小さな8×8マトリックス上に鮮やかでアニメーションのあるディスプレイを作り出します。

使用したライブラリ

スケッチは次のライブラリに依存しています：

#include <WiFi.h>
#include "time.h"
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_NeoMatrix.h>
#include <Adafruit_NeoPixel.h>

インストールアダフルート・ネオマトリックスArduinoライブラリマネージャーを使用しています。その依存関係には、含まれていますAdafruit GFX LibraryとAdafruit NeoPixel自動的にインストールされます。

重要なユーザー設定

マトリックスデータピン（内蔵RGBマトリックス）

RGBマトリックスはESP32-S3ボードに接続されていますが、データピンはコード内で定義する必要があります。

#define MATRIX_PIN 14

GPIO 14は、ESP32-S3 RGBマトリックスボードで一般的に使用されます。使用しているボードのバリアントが異なるピンを使用している場合は、この値を更新してください。

Wi-Fi SSID とパスワード（大文字と小文字を区別）

Wi-Fiの認証情報を自分のネットワークの詳細に置き換えてください。

const char* WIFI_SSID     = "your WIFI";
const char* WIFI_PASSWORD = "passW0rd";

重要:Wi-Fi SSIDは大文字と小文字を区別するSSIDという名前の"Book"は同じではありません"book"大文字と小文字が正確に一致しない場合、ESP32-S3は接続に失敗します。

NTPサーバー、タイムゾーン、およびサマータイム

時計はインターネットNTPサーバーを使用して時間を同期します。

const char* ntpServer = "pool.ntp.org";

ローカル時間はこれらのオフセットを使用して計算されます：

// Toronto-ish: UTC-5, plus 1 hour DST
const long  gmtOffset_sec     = -5 * 3600;
const int   daylightOffset_sec = 3600;

• gmtOffset_sec: UTCオフセット（秒単位）（例：UTC-5 =-5 * 3600)
• daylightOffset_sec使う3600DSTがアクティブである場合、または0使用されていない場合

これらの値は以下のように適用されます：

configTime(gmtOffset_sec, daylightOffset_sec, ntpServer);

自動昼夜明るさ調整

明るさは現在の時間に基づいて自動的に変わります:

const int DAY_BRIGHTNESS = 40;
const int NIGHT_BRIGHTNESS = 5;
const int NIGHT_START_HOUR = 22;
const int NIGHT_END_HOUR = 6;

午後10時から午前6時の間、マトリックスはまぶしさを抑えるために明るさを調整します。昼間の時間帯には、通常の明るさが復元されます。

レインボーカラー効果

このプロジェクトでは、クラシックなRGBカラーホイールを使用してスムーズな虹色を生成します。各キャラクターはわずかに異なる色のオフセットで描かれ、時間の経過とともに色が変化し、流れるような虹色のアニメーションを生み出します。

// Helper to create Rainbow Colors
uint32_t Wheel(byte WheelPos) {
  WheelPos = 255 - WheelPos;
  if (WheelPos < 85) {
    return matrix.Color(255 - WheelPos * 3, 0, WheelPos * 3);
  }
  if (WheelPos < 170) {
    WheelPos -= 85;
    return matrix.Color(0, WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3);
  }
  WheelPos -= 170;
  return matrix.Color(WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3, 0);
}

テキストがスクロールすると、各文字はRGBスペクトルを通過し、特に小さな8×8ディスプレイでは印象的に見える連続した虹の効果を生み出します。

時間と日付の表示動作

時計は時間と日付のために別々のバッファを保持しています。

• 時間: HH:MM
• 日付: MMM DD（例えばJAN 08)

日は一定の間隔で表示されます。

const uint32_t dateIntervalMs = 60000; // Show date every 1 minute

各フルスクロールサイクルの終了時に、コードは時間を表示し続けるか、日付に切り替えるかを決定します。

8×8マトリックスのスクロールロジック

表示が8ピクセル幅しかないため、テキストは右から左へスムーズにスクロールします。テキストが画面から完全に出ると、カーソルがリセットされ、次のパスのために次のコンテンツ（時刻または日付）が読み込まれます。

デモンストレーション

スケッチをアップロードし、USB-C経由でボードに電源を入れた後：

• ESP32-S3はあなたのWi-Fiネットワークに接続します。
• 時間はインターネットから同期されています。
• 時間が流れていくHH:MMフォーマット
• 日付は定期的に表示されます。
• すべてのテキストは、滑らかにアニメーションする虹の効果で表示されます。
• 画面は自動的に夜になると暗くなり、昼間は明るくなります。

ダウンロードとリンク

この記事の下に完全なソースコードが提供されています。RGBカラーピッカーを含む便利なツールや参考資料もこの記事の下にリンクされています。

画像

ESP32 S3 Matrix

ESP32 S3 Matrix pin out

ESP32-S3_RGB_8x8_matrix-3

ESP32-S3_RGB_8x8_matrix1

ESP32-S3_RGB_8x8_matrix-2

ESP32-s3_internet_clock_animation

ESP32 S3 Matrix

ESP32 S3 Matrix pin out

ESP32-S3_RGB_8x8_matrix-3

ESP32-S3_RGB_8x8_matrix1

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