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ESP32-S3 RGB LED 매트릭스 인터넷 시계 프로젝트 - 5 무지개 색상

ESP32-S3 RGB LED 매트릭스 인터넷 시계 프로젝트 - 5 무지개 색상

무지개 색상 효과가 적용된 ESP32-S3 인터넷 시계

이 프로젝트는 Wi-Fi에 연결되고 NTP 서버에서 로컬 시간을 동기화하며 내장된 8×8 RGB NeoMatrix에 HH:MM 형식의 시간을 스크롤하는 ESP32-S3 RGB 매트릭스 인터넷 시계입니다. 단색 또는 무작위 색상 버전과 달리 이 시계는 부드러운 무지개 색상 효과를 사용하여 각 문자가 스크롤되는 동안 RGB 스펙트럼을 통해 지속적으로 변화합니다. 또한 시계는 주기적으로 날짜를 표시하고 낮과 밤 사이의 밝기를 자동으로 조정합니다.

ESP32-s3_internet_clock_animation

이 시계의 작동 방식

USB-C를 통해 전원이 공급되면 ESP32-S3가 Wi-Fi 네트워크에 연결되고 인터넷에서 현재 로컬 시간을 가져옵니다. 디스플레이는 일반적으로 시간을 스크롤하지만 정의된 간격으로 날짜 표시로 전환됩니다. 시간과 날짜 모두 동적 무지개 효과로 렌더링되어 작은 8×8 매트릭스에 생생하고 애니메이션된 디스플레이를 만듭니다.

사용된 라이브러리

스케치는 다음 라이브러리에 의존합니다:

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

Arduino 라이브러리 관리자를 사용하여 Adafruit NeoMatrix를 설치하세요. Adafruit GFX LibraryAdafruit NeoPixel을 포함한 종속성은 자동으로 설치됩니다.

중요한 사용자 구성

매트릭스 데이터 핀(내장 RGB 매트릭스)

RGB 매트릭스가 ESP32-S3 보드에 연결되어 있지만 데이터 핀은 여전히 코드에 정의되어야 합니다:

#define MATRIX_PIN 14

GPIO 14는 ESP32-S3 RGB 매트릭스 보드에서 일반적으로 사용됩니다. 보드 변형이 다른 핀을 사용하는 경우 이 값을 업데이트하세요.

Wi-Fi SSID 및 비밀번호(대소문자 구분)

Wi-Fi 자격 증명을 자신의 네트워크 정보로 교체하세요:

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

중요: Wi-Fi SSID는 대소문자를 구분합니다. "Book"이라는 SSID는 "book"과 동일하지 않습니다. 대문자 표기가 정확히 일치하지 않으면 ESP32-S3가 연결에 실패합니다.

NTP 서버, 시간대 및 일광 절약 시간

시계는 인터넷 NTP 서버를 사용하여 시간을 동기화합니다:

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

로컬 시간은 다음 오프셋을 사용하여 계산됩니다:

// 토론토 근처: UTC-5, DST +1시간
const long  gmtOffset_sec     = -5 * 3600;
const int   daylightOffset_sec = 3600;
  • gmtOffset_sec: UTC 오프셋(초)(예: UTC-5 = -5 * 3600)
  • daylightOffset_sec: DST가 활성화된 경우 3600을 사용하고, 사용하지 않는 경우 0을 사용합니다

이 값은 다음을 사용하여 적용됩니다:

configTime(gmtOffset_sec, daylightOffset_sec, ntpServer);

자동 주간/야간 밝기

밝기는 현재 시간에 따라 자동으로 변경됩니다:

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

오후 10시에서 오전 6시 사이에 매트릭스가 어두워져 눈부심을 줄입니다. 주간 시간에는 정상 밝기가 복원됩니다.

무지개 색상 효과

이 프로젝트는 부드러운 무지개 색상을 생성하기 위해 클래식 RGB 컬러 휠을 사용합니다. 각 문자는 약간 다른 색상 오프셋으로 그려지며 색상은 시간이 지남에 따라 이동하여 흐르는 무지개 애니메이션을 만듭니다.

// 무지개 색상을 만드는 헬퍼
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);
}

텍스트가 스크롤됨에 따라 각 문자가 RGB 스펙트럼을 통해 진행되어 작은 8×8 디스플레이에서 특히 인상적으로 보이는 연속적인 무지개 효과를 만듭니다.

시간 및 날짜 표시 동작

시계는 시간과 날짜에 대해 별도의 버퍼를 유지합니다:

  • 시간: HH:MM
  • 날짜: MMM DD(예: JAN 08)

날짜는 고정된 간격으로 표시됩니다:

const uint32_t dateIntervalMs = 60000; // 1분마다 날짜 표시

각 전체 스크롤 주기가 끝나면 코드는 시간을 계속 표시할지 날짜로 전환할지 결정합니다.

8×8 매트릭스의 스크롤 로직

디스플레이가 8픽셀 너비에 불과하므로 텍스트는 오른쪽에서 왼쪽으로 부드럽게 스크롤됩니다. 텍스트가 화면에서 완전히 나가면 커서가 재설정되고 다음 패스를 위해 다음 콘텐츠(시간 또는 날짜)가 로드됩니다.

데모

스케치를 업로드하고 USB-C를 통해 보드에 전원을 공급한 후:

  • ESP32-S3가 Wi-Fi 네트워크에 연결됩니다
  • 시간이 인터넷에서 동기화됩니다
  • 시간이 HH:MM 형식으로 스크롤됩니다
  • 날짜가 주기적으로 나타납니다
  • 모든 텍스트가 부드러운 애니메이션 무지개 효과로 렌더링됩니다
  • 디스플레이가 밤에 자동으로 어두워지고 낮에 밝아집니다

다운로드 및 링크

전체 소스 코드는 이 문서 아래에 제공됩니다. RGB 색상 선택기를 포함한 유용한 도구와 참고 자료도 이 문서 아래에 링크되어 있습니다.

이미지

ESP32 S3 Matrix
ESP32 S3 Matrix
ESP32 S3 Matrix  pin out
ESP32 S3 Matrix pin out
ESP32-S3_RGB_8x8_matrix-3
ESP32-S3_RGB_8x8_matrix-3
ESP32-S3_RGB_8x8_matrix1
ESP32-S3_RGB_8x8_matrix1
ESP32-S3_RGB_8x8_matrix-2
ESP32-S3_RGB_8x8_matrix-2
ESP32-s3_internet_clock_animation
ESP32-s3_internet_clock_animation
872-ESP32-S3 RGB LED Matrix Internte Clock Project 5 - Rainbow Color
언어: C++
/*
 * =====================================================================================
 * ESP32-S3 CLOCK - RAINBOW DATE & SOLID TIME - Project 5- RAINBOW MODE
 * =====================================================================================
 watch video https://youtube.com/shorts/4iWjLiD7fS8
 📚⬇️ Download and resource page https://robojax.com/RJT842
 * Author: Gemini (AI Thought Partner) & Ahmad Shamshiri (Robojax.com)
 * Date: 07 Jan 2026

 * =====================================================================================
 * ESP32-S3 INTERNET RGB CLOCK - RAINBOW MODE

 * * FEATURES: 
 * - Full Rainbow: Time and Date use flowing rainbow colors.
 * - Auto-Brightness: Dims at night (22:00 to 06:00).
 * - Custom WiFi: Robust connection logic with retries.
 * =====================================================================================
 */

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

#define MATRIX_PIN 14

// 👇 REPLACE these with your real home WiFi name & password
const char* WIFI_SSID     = "your WIFI";
const char* WIFI_PASSWORD = "passW0rd";

// NTP (time) server
const char* ntpServer = "pool.ntp.org";

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

// --- BRIGHTNESS CONFIGURATION ---
const int DAY_BRIGHTNESS = 40;
const int NIGHT_BRIGHTNESS = 5;
const int NIGHT_START_HOUR = 22;
const int NIGHT_END_HOUR = 6;

// --- INTERVALS & TRACKING ---
unsigned long lastDateShowMs = 0;
const uint32_t dateIntervalMs = 60000; // Show date every 1 minute
bool isShowingDate = false;

Adafruit_NeoMatrix matrix(8, 8, MATRIX_PIN,
  NEO_MATRIX_TOP    + NEO_MATRIX_LEFT +
  NEO_MATRIX_ROWS   + NEO_MATRIX_PROGRESSIVE,
  NEO_RGB           + NEO_KHZ800);

char timeText[6] = "00:00";
char dateText[10] = "";
char currentDisplayText[12] = ""; 
int16_t scrollX = 8;
unsigned long lastScrollMs = 0;
const uint16_t scrollIntervalMs = 100;
unsigned long lastTimeUpdateMs = 0;

// 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);
}

void updateClockData() {
  struct tm timeinfo;
  if (!getLocalTime(&timeinfo)) return;
  
  // Update Time and Date strings
  snprintf(timeText, sizeof(timeText), "%02d:%02d", timeinfo.tm_hour, timeinfo.tm_min);
  strftime(dateText, sizeof(dateText), "%b %d", &timeinfo);
  for (int i = 0; dateText[i]; i++) dateText[i] = toupper(dateText[i]);

  // Handle Night Dimming
  if (timeinfo.tm_hour >= NIGHT_START_HOUR || timeinfo.tm_hour < NIGHT_END_HOUR) {
    matrix.setBrightness(NIGHT_BRIGHTNESS);
  } else {
    matrix.setBrightness(DAY_BRIGHTNESS);
  }
}

void scrollDisplay() {
  matrix.fillScreen(0);
  
  int len = strlen(currentDisplayText);
  int16_t x = scrollX;

  // Draw each character with a shifting rainbow color
  for (int i = 0; i < len; i++) {
    uint8_t colorPos = (uint8_t)((i * 30) + (millis() / 5)); 
    matrix.setTextColor(Wheel(colorPos));
    matrix.setCursor(x + (i * 6), 0);
    matrix.print(currentDisplayText[i]);
  }

  matrix.show();
  scrollX--;

  int16_t textWidth = len * 6;
  if (scrollX < -textWidth) {
    scrollX = matrix.width();
    
    // Switch between Date and Time at end of cycle
    if (millis() - lastDateShowMs > dateIntervalMs) {
      strcpy(currentDisplayText, dateText);
      lastDateShowMs = millis();
      isShowingDate = true;
    } else {
      strcpy(currentDisplayText, timeText);
      isShowingDate = false;
    }
  }
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(1000);
  Serial.println("\nESP32-S3 Rainbow Clock Initializing...");

  // Connect to WiFi
  Serial.print("Connecting to WiFi: ");
  Serial.println(WIFI_SSID);
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);

  int retries = 0;
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED && retries < 30) { // ~15s timeout
    delay(500);
    Serial.print(".");
    retries++;
  }
  Serial.println();

  if (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.println("WiFi connection FAILED");
  } else {
    Serial.print("WiFi connected. IP: ");
    Serial.println(WiFi.localIP());
  }

  // Configure time via NTP
  configTime(gmtOffset_sec, daylightOffset_sec, ntpServer);
  Serial.println("Waiting for time...");
  delay(2000); // small wait for initial sync

  matrix.begin();
  matrix.setTextWrap(false);
  matrix.setBrightness(DAY_BRIGHTNESS);
  
  updateClockData();
  strcpy(currentDisplayText, timeText); // Load initial time
}

void loop() {
  unsigned long now = millis();

  // Update time digits and check brightness every second
  if (now - lastTimeUpdateMs >= 1000) {
    lastTimeUpdateMs = now;
    updateClockData(); 
  }

  // Handle the scrolling animation
  if (now - lastScrollMs >= scrollIntervalMs) {
    lastScrollMs = now;
    scrollDisplay();
  }
}

자원 및 참고자료

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