Wio nixie tube clock
Wio_nixie_tube_clock.zipWio Terminal で ニキシー管時計を製作しました。 2020.05.25
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ニキシー管：高電圧が必要である事や 高価な為、購入するまでに至りません。
＿ そこで 画像により 費用ゼロで 簡単に作る事ができます。
動作条件：DS3231 RTC Module が I2C1 に接続されている事。
＿ ここでは Battery Module の中に RTC が装備されています。
機能：5 Way Switch により「YYYY,MM,DD」「HH,MM,SS」「MM,SS」
＿ の３つの表示に切り換える事ができます。
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スケッチ：
＿ Wio_nixie_tube_clock.zip を DL してください。
＿ DL 後に wio_nixie_tube_clock.zip_.pdf の末尾 _-4.pdf を消し
＿ .zip を解凍します。
＿ 
詳細：
時計機能：
＿ 130円の リアルタイムクロックボード(RTC)を追加しました。
＿ これが無いと動作しません。
＿ 参考：2020.05.25：Wio Simple Battery
日時設定：今回の目的は ニキシー管表示が主で 時計機能は 低いです。
＿ PCの値を使用し NTP は使用していません。
＿ PC で書き込んだ日付が入ります。
＿ １度 Wio の電源を切り 再度電源を入れると RTCに保存された 日付を使用します。
＿ この時 日付は更新されていませんので 電源を切った時の日付になります。
＿
NTP設定：今回はパス
＿ Wifi で NTPを活用すると機能ある時計が出来る様になります。
＿ NTP を使用すれば、起動時に ネット接続が可能であれば RTCにNTPを保存や
＿ 決められた時間にNTP時間を調整(保存)する事が可能になります。
DS3231 Board：
＿ Wioは 時計機能が無い為、DS3231 リアルタイムクロック (RTC) を追加します。
＿ 使用する DS3231 は ラズベリーパイ用の RTC Module で 130円と低価格で小型です。
＿ Raspberry Pi RTC Module With Battery：回路図参照の事。
＿ DS3231 の使用事例、価格、販売店 は 「DS3231 RTC in ESP8266」を参照ください。
＿ DS3231 BOARD BATTERY ： 3.0V ある事を確認します。
＿ 日本国内は高いですので ebay か Aliexpress で入手します。
製作の基本：以下を参照下さい。ニキシー管画像の作り方と変換方法。
＿ Wio nixi tube clock の DL には ニキシー管画像の
＿ vfd_18x34.c , vfd_35x67.c , vfd_70x134.c が 入っています。
＿ 2019.06.16：M5Stack Nixie tube Clock：
＿ 2019.06.06：M5StickC Nixie tube Clock：
感想：
ニキシー管を Wio Terminal の IPS Display で表示すると とても鮮やかで綺麗です。
スケッチ：
// Woi Terminal nixie tube clock : 2020.05.25 macsbug
// https://macsbug.wordpress.com/2020/05/25/wio-nixie-tube-clock/
// M5Stack nixie tube clock : 2019.06.16 macsbug
// https://macsbug.wordpress.com/2019/06/16/m5stack-nixie-tube-clock/
// M5StickC Nixie tube Clock : 2019.06.06 macsbug
// https://macsbug.wordpress.com/2019/06/06/m5stickc-nixie-tube-clock/
// RTC DS3231 : https://wiki.52pi.com/index.php/Raspberry_Pi_Super_Capacitor_RTC(English)
// RTClib : https://www.arduinolibraries.info/libraries/rt-clib
// mode controll : 5 way switch
// mode 1 : yyyy_mmdd_hhmmss
// mode 2 : mmdd_hh_mmss
// mode 3 : mmdd_ss_hhmm
// rtc : DS3231, SDA1 = 2, SCL1= 3;
#include <TFT_eSPI.h>
#include <cstdint> // EFL
#include <ExtFlashLoader.h> // EFL
TFT_eSPI tft;
#include <Wire.h>
#include "RTClib.h"
RTC_DS3231 rtc;
#include "vfd_18x34.c" // font 18px34
#include "vfd_35x67.c" // font 35x67
#include "vfd_70x134.c" // font 70px134
#include "apple_35x41.c" // icon 35px41
uint32_t targetTime = 0; // for next 1 second timeout
const uint8_t*n[] = { // vfd font 18x34
vfd_18x34_0,vfd_18x34_1,vfd_18x34_2,vfd_18x34_3,vfd_18x34_4,
vfd_18x34_5,vfd_18x34_6,vfd_18x34_7,vfd_18x34_8,vfd_18x34_9 };
const uint8_t*m[] = { // vfd font 35x67
vfd_35x67_0,vfd_35x67_1,vfd_35x67_2,vfd_35x67_3,vfd_35x67_4,
vfd_35x67_5,vfd_35x67_6,vfd_35x67_7,vfd_35x67_8,vfd_35x67_9,
vfd_35x67_q,vfd_35x67_n };
const uint8_t*b[] = { // vfd font 70x134
vfd_70x134_0,vfd_70x134_1,vfd_70x134_2,vfd_70x134_3,vfd_70x134_4,
vfd_70x134_5,vfd_70x134_6,vfd_70x134_7,vfd_70x134_8,vfd_70x134_9,
vfd_70x134_q,vfd_70x134_n };
const char *monthName[12] = {
"Jan", "Feb", "Mar", "Apr", "May", "Jun",
"Jul", "Aug", "Sep", "Oct", "Nov", "Dec" };
uint16_t yy;
uint8_t mn, dd, hh, mm, ss;
uint8_t md = 2; // mode 1, 2, 3
void setup() {
tft.init();
tft.setRotation(3);
tft.fillScreen(TFT_BLACK);
pinMode(WIO_5S_PRESS, INPUT_PULLUP);
Wire.begin(SDA1,SCL1); delay(10);
rtc.begin();
rtc.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__)); // Set the PC time
// esp_timer_init();
// wifi_setup();
rtc_setup(); // Read the value of RTC
}
void loop() {
// if (targetTime < esp_timer_get_time()/1000 ){
DateTime now = rtc.now();
yy = now.year();
mn = now.month();
dd = now.day();
hh = now.hour();
mm = now.minute();
ss = now.second();
if(digitalRead(WIO_5S_PRESS) == LOW){ // mode change
if (md == 3){md = 1;tft.fillRect(1,1,317,236,TFT_BLACK);return;}
if (md == 2){md = 3;tft.fillRect(1,1,317,236,TFT_BLACK);return;}
if (md == 1){md = 2;tft.fillRect(1,1,317,236,TFT_BLACK);return;}
}
if ( md == 3 ){ hhmm();} // yyyy,mm,dd,ss,hh,mm
if ( md == 2 ){ yyyy_mmdd_hhmmss();} // yyyy,mm,dd,hh,mm,ss
if ( md == 1 ){ mmss();} // mm,ss
// periodic_ntp();
delay(500);
}
void rtc_setup(){
DateTime now = rtc.now(); // time geting from RTC
if (now.year() == 2165){ // rtc check
tft.setCursor(20,200);tft.setTextColor(TFT_RED);
tft.print("RTC not installed");delay(2000);
tft.fillRect(1, 1, 317, 236, TFT_BLACK);
}else{
yy = now.year(); mn = now.month(); dd = now.day();
hh = now.hour(); mm = now.minute(); ss = now.second();
//Serial.printf("%d %d %d %d %d %d\n",yy,mn,dd,hh,mm,ss);
tft.setCursor(20,200);tft.setTextColor(TFT_BLUE);
tft.print("SET UP RTC");delay(2000);
tft.fillRect(1, 1, 317, 236, TFT_BLACK);
}
}
void yyyy_mmdd_hhmmss(){
int y1 = (yy / 1000) % 10; int y2 = (yy / 100) % 10;
int y3 = (yy / 10) % 10; int y4 = yy % 10;
int ma = (mn / 10) % 10; int mb = mn % 10;
int d1 = (dd / 10) % 10; int d2 = dd % 10;
int h1 = (hh / 10) % 10; int h2 = hh % 10;
int m1 = (mm / 10) % 10; int m2 = mm % 10;
int s1 = (ss / 10) % 10; int s2 = ss % 10;
//int p0 = 8; int x0 = 40; int t0 = 22; // icon
//tft.pushImage( p0 + 0*x0, t0, 35,41, (uint16_t *)apple_35x41);
int p1 = 80; int px1 = 40; int py1 = 5;
tft.pushImage( p1 + 0*px1, py1, 35,67, (uint16_t *)m[y1]);
tft.pushImage( p1 + 1*px1, py1, 35,67, (uint16_t *)m[y2]);
tft.pushImage( p1 + 2*px1, py1, 35,67, (uint16_t *)m[y3]);
tft.pushImage( p1 + 3*px1, py1, 35,67, (uint16_t *)m[y4]);
int p2 = 80; int px2 = 40; int py2 = 76;
tft.pushImage( p2 + 0*px2, py2, 35,67, (uint16_t *)m[ma]);
tft.pushImage( p2 + 1*px2, py2, 35,67, (uint16_t *)m[mb]);
//tft.drawPixel(118,13, ORANGE); tft.drawPixel(119,23,ORANGE);
tft.pushImage( p2 + 2*px2, py2, 35,67, (uint16_t *)m[d1]);
tft.pushImage( p2 + 3*px2, py2, 35,67, (uint16_t *)m[d2]);
int p3 = 2; int px3 = 40; int py3 = 150;
tft.pushImage( p3 + 0*px3, py3, 35,67, (uint16_t *)m[h1]);
tft.pushImage( p3 + 1*px3, py3, 35,67, (uint16_t *)m[h2]);
tft.pushImage( p3 + 2*px3, py3, 35,67, (uint16_t *)m[10]);
tft.pushImage( p3 + 3*px3, py3, 35,67, (uint16_t *)m[m1]);
tft.pushImage( p3 + 4*px3, py3, 35,67, (uint16_t *)m[m2]);
tft.pushImage( p3 + 5*px3, py3, 35,67, (uint16_t *)m[10]);
tft.pushImage( p3 + 6*px3, py3, 35,67, (uint16_t *)m[s1]);
tft.pushImage( p3 + 7*px3, py3, 35,67, (uint16_t *)m[s2]);
if ( s1 == 0 && s2 == 0 ){ fade1();}
}
void mmss(){
int ma = (mn / 10) % 10; int mb = mn % 10;
int d1 = (dd / 10) % 10; int d2 = dd % 10;
int h1 = (hh / 10) % 10; int h2 = hh % 10;
int m1 = (mm / 10) % 10; int m2 = mm % 10;
int s1 = (ss / 10) % 10; int s2 = ss % 10;
int p0 = 8; int x0 = 40; int t0 = 22; // icon
tft.pushImage( p0 + 0*x0, t0, 35,41, (uint16_t *)apple_35x41);
int p2 = 65; int px2 = 40; int py2 = 10;
tft.pushImage( p2 + 0*px2, py2, 35,67, (uint16_t *)m[ma]);
tft.pushImage( p2 + 1*px2, py2, 35,67, (uint16_t *)m[mb]);
//tft.drawPixel(118,13, ORANGE); tft.drawPixel(119,23,ORANGE);
tft.pushImage( p2 + 2*px2, py2, 35,67, (uint16_t *)m[d1]);
tft.pushImage( p2 + 3*px2, py2, 35,67, (uint16_t *)m[d2]);
int p3 = 240; int px3 = 40; int py3 = 10;
tft.pushImage( p3 + 0*px3, py3, 35,67, (uint16_t *)m[h1]);
tft.pushImage( p3 + 1*px3, py3, 35,67, (uint16_t *)m[h2]);
int p4 = 2; int px4 = 80; int py4 = 100;
tft.pushImage( p4 + 0*px4 , py4, 70,134, (uint16_t *)b[m1]);
tft.pushImage( p4 + 1*px4 -4, py4, 70,134, (uint16_t *)b[m2]);
//tft.drawPixel(155,150, ORANGE); tft.drawPixel(155,190,ORANGE);
tft.fillCircle(156,151,3,TFT_ORANGE);tft.fillCircle(156,191,3,TFT_ORANGE);
tft.fillCircle(156,151,1,TFT_YELLOW);tft.fillCircle(156,191,1,TFT_YELLOW);
tft.pushImage( p4 + 2*px4 +4, py4, 70,134, (uint16_t *)b[s1]);
tft.pushImage( p4 + 3*px4 , py4, 70,134, (uint16_t *)b[s2]);
if ( m1 == 0 && m2 == 0 ){ fade2();}
}
void hhmm(){
int ma = (mn / 10) % 10; int mb = mn % 10;
int d1 = (dd / 10) % 10; int d2 = dd % 10;
int h1 = (hh / 10) % 10; int h2 = hh % 10;
int m1 = (mm / 10) % 10; int m2 = mm % 10;
int s1 = (ss / 10) % 10; int s2 = ss % 10;
//int p0 = 8; int x0 = 40; int t0 = 22; // icon
//tft.pushImage( p0 + 0*x0, t0, 35,41, (uint16_t *)apple_35x41);
int p2 = 65; int px2 = 40; int py2 = 10;
tft.pushImage( p2 + 0*px2, py2, 35,67, (uint16_t *)m[ma]);
tft.pushImage( p2 + 1*px2, py2, 35,67, (uint16_t *)m[mb]);
//tft.drawPixel(118,13, ORANGE); tft.drawPixel(119,23,ORANGE);
tft.pushImage( p2 + 2*px2, py2, 35,67, (uint16_t *)m[d1]);
tft.pushImage( p2 + 3*px2, py2, 35,67, (uint16_t *)m[d2]);
int p3 = 240; int px3 = 40; int py3 = 10;
tft.pushImage( p3 + 0*px3, py3, 35,67, (uint16_t *)m[s1]);
tft.pushImage( p3 + 1*px3, py3, 35,67, (uint16_t *)m[s2]);
int p4 = 2; int px4 = 80; int py4 = 100;
tft.pushImage( p4 + 0*px4 , py4, 70,134, (uint16_t *)b[h1]);
tft.pushImage( p4 + 1*px4 -4, py4, 70,134, (uint16_t *)b[h2]);
//tft.drawPixel( 155,150, ORANGE); tft.drawPixel(155,190,ORANGE);
tft.fillCircle(156,151,3,TFT_ORANGE);tft.fillCircle(156,191,3,TFT_ORANGE);
tft.fillCircle(156,151,1,TFT_YELLOW);tft.fillCircle(156,191,1,TFT_YELLOW);
tft.pushImage( p4 + 2*px4 +4, py4, 70,134, (uint16_t *)b[m1]);
tft.pushImage( p4 + 3*px4 , py4, 70,134, (uint16_t *)b[m2]);
if ( h1 == 0 && h2 == 0 ){ fade2();}
}
void fade1(){
int p3 = 2; int px3 = 40; int py3 = 150;
for ( int i = 0; i < 2; i++ ){
tft.pushImage( p3 + 2*px3, py3, 35,67, (uint16_t *)m[11]);
tft.pushImage( p3 + 5*px3, py3, 35,67, (uint16_t *)m[11]);
delay(25);
tft.pushImage( p3 + 2*px3, py3, 35,67, (uint16_t *)m[10]);
tft.pushImage( p3 + 5*px3, py3, 35,67, (uint16_t *)m[10]);
delay(25);
}
}
void fade2(){
int p3 = 2; int px3 = 40; int py3 = 150;
for ( int i = 0; i < 2; i++ ){
tft.fillCircle(156,151,3,TFT_BLACK);tft.fillCircle(156,191,3,TFT_BLACK);
delay(25);
tft.fillCircle(156,151,3,TFT_ORANGE);tft.fillCircle(156,191,3,TFT_ORANGE);
delay(25);
}
}
Wio , Wio Terminal , Wio nixie tube clock ,
macsbug 
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