今天我們將使用 NodeMCU 和 P10 顯示模塊構(gòu)建一個(gè)基于 IoT 和 Arduino 的 IPL 記分板，它足夠大，可以顯示實(shí)時(shí)比分，而且制作起來(lái)非常簡(jiǎn)單。

構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)計(jì)分板所需的組件

項(xiàng)目比較簡(jiǎn)單，需要的組件也不多。只需收集下面列出的物品。

Arduino納米

ESP8266 NodeMCU

性能板

男性和女性標(biāo)題

9V 直流，2 安培電源

5 安培、3 安培 SMPS

連接線

基于節(jié)點(diǎn) MCU 和 Arduino 的物聯(lián)網(wǎng)記分板工作

該項(xiàng)目的完整工作如上面的框圖所示。在這里，“ CRICAPI ”API 服務(wù)用于獲取實(shí)時(shí) IPL 分?jǐn)?shù)，然后由 ESP8266 nodeMCU 解碼并再次發(fā)送到控制顯示的Arduino Nano 。在這里，串行通信用于將信息從NodeMCU發(fā)送到 Arduino Uno。然后Arduino將需要顯示的所需信息發(fā)送到p10顯示器。

P10 LED矩陣模組基本工作原理

P10 LED 顯示模塊是一種非常流行的矩陣顯示器，用于宣傳戶外或室內(nèi)條件。每個(gè) p10 顯示模塊共有 512 個(gè)高亮度 LED，安裝在塑料外殼上，旨在實(shí)現(xiàn)最佳顯示效果。任何數(shù)量的此類面板可以組合成任何行和列結(jié)構(gòu)，以設(shè)計(jì) LED 通知/廣告板。32*16 模塊尺寸意味著每行有 32 個(gè) LED，每列有 16 個(gè) LED。因此，每個(gè)模塊單元中有 512 個(gè) LED。

這個(gè)模塊有很多特點(diǎn)，比如它總共有512個(gè)LED，這使得制作廣告牌非常酷，并且在我們需要展示的地方都需要它。它的總亮度為 3500-4500 尼特，因此您可以在光天化日之下非常清楚地看到它。它有一個(gè)最大值。功耗為 20W，因此可以由小型開(kāi)關(guān)電源模塊供電。它還需要一個(gè)單獨(dú)的 5V 電源為邏輯部分供電。它具有 IP65 防水等級(jí)，因此可以在潮濕和雨天的戶外輕松使用。

P10顯示模塊引腳說(shuō)明：

Enable：此引腳用于通過(guò)向 LED 面板提供 PWM 脈沖來(lái)控制 LED 面板的亮度。

A、B：這些稱為多路復(fù)用選擇引腳。它們采用數(shù)字輸入來(lái)選擇任何多路復(fù)用行。

移位時(shí)鐘 （CLK）、存儲(chǔ)時(shí)鐘 （SCLK） 和數(shù)據(jù)：這些是正常的移位寄存器控制引腳。這里使用移位寄存器74HC595。

P10顯示模塊接線圖：

Arduino UNO 和 P10 顯示模塊按照如下所示的引腳映射互連：

重要的提示：

將 P10 模塊的電源端子單獨(dú)連接到 5V DC SMPS。建議將 5V、3 Amp 直流電源連接到單個(gè) P10 LED 模塊。如果您計(jì)劃連接更多模塊，請(qǐng)相應(yīng)提高您的 SMPS 額定值。

基于 NodeMCU 和 IoT 的實(shí)時(shí)計(jì)分板 - 示意圖

基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)計(jì)分板的完整示意圖如上所示。如電路圖所示，首先將一個(gè) 9V 直流電源連接到 Arduino Nano，然后將來(lái)自 Arduino 的穩(wěn)壓 5V 直流電源提供給 NodeMCU。對(duì)于 Arduino 和 NodeMCU 之間的通信，使用 TX 和 RX 引腳，如圖所示連接。最后，按照上圖所示的電路圖，將 P10 顯示器連接到 Arduino。

在這個(gè)項(xiàng)目中，所有的連接都按照上圖進(jìn)行并焊接在穿孔板上。完成電路圖后，電路板如下圖所示：

連接成功后，我已將板子連接到 p10 顯示器并將電路封裝在外殼中，如下圖所示：

基于物聯(lián)網(wǎng)的記分板的軟件設(shè)置

在成功設(shè)置硬件之后，現(xiàn)在是時(shí)候在編寫代碼之前設(shè)置軟件部分了。首先，需要完成 API 設(shè)置。為此，請(qǐng)?jiān)L問(wèn) URL：https ：//www.cricapi.com/并注冊(cè)以創(chuàng)建一個(gè)新帳戶。我們也可以使用我們的 Google 帳戶登錄。

登錄您的 CricAPI 帳戶，每天最多可免費(fèi)獲得 100 次點(diǎn)擊。儀表板如下所示：

單擊“ Test CricAPI ”選項(xiàng)并轉(zhuǎn)到“ Cricket score ”選項(xiàng)。將出現(xiàn)一個(gè)窗口，如下所示，其中包含 URL 和示例輸出。復(fù)制 URL 以供我們將來(lái)參考。我在印度，我喜歡板球，所以我將其配置為顯示板球得分。如果您希望它為任何其他目的配置它，您可以通過(guò)稍微更改代碼來(lái)輕松完成。

基于 NodeMCU 和 IoT 的 Live Cricket Board 代碼

在本節(jié)中，我們將討論從 HTTP 網(wǎng)站獲取數(shù)據(jù)并將其顯示到 P10 顯示器所需的代碼，因?yàn)槲覀兪褂玫氖?NodeMCU 和 Arduino，因此這些將分為兩個(gè)部分。第一個(gè) Arduino 代碼配置 NodeMCU，第二個(gè)配置 Arduino Nano。

設(shè)置 NodeMCU 以上傳代碼：

如果您是第一次將代碼上傳到 nodeMCU，那么您必須先包含板，使用以下步驟。

要將代碼上傳到 NodeMCU，請(qǐng)按照以下步驟操作：

1.打開(kāi) Arduino IDE，然后轉(zhuǎn)到File–》Preferences–》Settings。

2.在 “Additional Board Manager URL ”字段中輸入https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json并單擊“Ok”。

3.現(xiàn)在，轉(zhuǎn)到工具 》 板 》 板管理器。在 Boards Manager 窗口中，在搜索框中鍵入ESP 8266，選擇最新版本的開(kāi)發(fā)板，然后單擊安裝。

4.安裝完成后，進(jìn)入Tools -》 Board -》 選擇NodeMCU 1.0（ESP-12E Module）。現(xiàn)在您可以使用 Arduino IDE 對(duì) NodeMCU 進(jìn)行編程。

完成上述步驟后，現(xiàn)在可以將代碼上傳到 NodeMCU，完整的代碼需要上傳到 NodeMCU。首先，所有必需的庫(kù)文件都將包含在代碼中。這里，在這個(gè)項(xiàng)目中，ESP8266WiFi.h和ESP8266HTTPClient.h用于使用 ESP8266 NodeMCU Wi-Fi 模塊，ArduinoJson.h用于使用 JSON 庫(kù)，用于從 CricAPI 接收信息。

#include  
#include  
#include 

現(xiàn)在，定義了網(wǎng)絡(luò)憑據(jù)，即 SSID 和密碼。需要將 NodeMCU 連接到互聯(lián)網(wǎng)。

const char* ssid = "管理員"; 
const char* 密碼 = "123456789";

然后，為了將 nodeMCU 連接到互聯(lián)網(wǎng)，調(diào)用 WiFi.begin并將 SSID 和密碼作為其參數(shù)。此外，使用波特率 = 115200 初始化串行通信。

Serial.begin(115200); 
WiiFi.begin(ssid,密碼);

在 loop() 內(nèi)部，傳遞我們之前記下的 API URL，以獲取實(shí)時(shí)板球比分。在http.begin() 函數(shù)中獲取信息。

http.begin("http://cricapi.com/api/cricketScore?apikey=rd0uOcJvvxUCbNlzlsGWyJt3gP53&unique_id=1254075");

現(xiàn)在，通過(guò)讀取并在串行監(jiān)視器上打印 JSON 數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證接收到的 JSON 文件。然后如果接收到的數(shù)據(jù)是正確的，將其打印在 Serial 上以將其發(fā)送到 Arduino。

int httpCode = http.GET(); 
      if (httpCode > 0) 
      {
        字符串負(fù)載 = http.getString(); 
        const size_t bufferSize = JSON_OBJECT_SIZE(2) + JSON_OBJECT_SIZE(3) + JSON_OBJECT_SIZE(5) + JSON_OBJECT_SIZE(8) + 370；
        DynamicJsonBuffer jsonBuffer(bufferSize); 
        JsonObject& root = jsonBuffer.parseObject(http.getString()); 
        const char* name1 = root["description"]; 
        序列號(hào).println(name1); 
        延遲（10000）；
      }

代碼完成后，編譯代碼并上傳到NodeMCU。成功上傳后，現(xiàn)在是時(shí)候?yàn)?Arduino 編寫代碼了。

對(duì) Arduino Nano 進(jìn)行編程：

與 NodeMCU 類似，我們需要先對(duì) Arduino 進(jìn)行編程，然后才能繼續(xù)前進(jìn)并完成代碼。

對(duì)于 Arduino Nano，我們必須包含應(yīng)用程序中使用的所有庫(kù)。這里，代碼中使用了“DMD.h”庫(kù)和“TimerOne.h”，這兩個(gè)庫(kù)都可以通過(guò)下面給出的鏈接下載。

從 GitHub 下載 DMD.h 庫(kù)

從 GitHub 下載 TimerOne.h 庫(kù)

下載并包含這兩個(gè)庫(kù)后，通過(guò)包含所有必需的庫(kù)來(lái)啟動(dòng)代碼。

#include  
#include  
#include  
#include "SystemFont5x7.h" 
#include "Arial_black_16.h"

在下一步中，為 LED 矩陣定義行數(shù)和列數(shù)。這里本項(xiàng)目只用到了一個(gè)模塊，所以ROW值和COLUMN值都可以定義為1。

#define ROW 1 
#define COLUMN 1 
#define FONT Arial_Black_16 
DMD led_module(ROW, COLUMN);

定義了一個(gè)函數(shù)scan_module()，它通過(guò) SPI 終端持續(xù)檢查來(lái)自 Arduino Nano 的任何傳入數(shù)據(jù)。如果是，那么它將觸發(fā)中斷以執(zhí)行用戶在程序中定義的某些事件。

無(wú)效 scan_module() 
{ 
  led_module.scanDisplayBySPI(); 
}

在setup()內(nèi)部，定時(shí)器被初始化，中斷被附加到函數(shù)scan_module，這在前面已經(jīng)討論過(guò)了。最初，使用函數(shù)clear screen(true) 清除屏幕，這意味著所有像素都定義為 OFF。

在這里，串行通信也啟用了串行功能。begin(115200)其中 115200 是串行通信的波特率。

無(wú)效設(shè)置（）
{ 
  Serial.begin（115200）；
  Timer1.initialize(2000); 
  Timer1.attachInterrupt(scan_module); 
  led_module.clearScreen（真）；
}

在這里，檢查串行數(shù)據(jù)的可用性，是否有來(lái)自 nodeMCU 的有??效數(shù)據(jù)。接收到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一個(gè)變量中，然后打印在 p10 顯示器上。

無(wú)效循環(huán)（）
{
  如果（Serial.available（））
{
數(shù)據(jù)=Serial.readString（）；
} 
Serial.println(數(shù)據(jù)); 
(String("Score:")+String(data)).toCharArray(cstr1, 100); 
    led_module.selectFont(字體);

然后，為了在模塊中顯示信息，使用selectFont()函數(shù)選擇字體。然后drawMarquee()函數(shù)用于在 p10 板上顯示所需的信息。

led_module.drawMarquee(cstr1,100, (32 * ROW), 0); 
    長(zhǎng)開(kāi)始 = 毫秒（）；
    長(zhǎng)時(shí)間的計(jì)時(shí)=開(kāi)始；
    布爾標(biāo)志 = 假；

最后，由于我們需要滾動(dòng)消息顯示，我們編寫了一個(gè)代碼，使用一定的周期將整個(gè)消息從右向左移動(dòng)。

    while (!flag) 
    { 
      if ((timming + 30) < millis()) 
      { 
        flag = led_module.stepMarquee(-1, 0); 
        計(jì)時(shí) = 毫秒（）；
      } 
   } 
}

節(jié)點(diǎn)單片機(jī)代碼：


#include

#include

#include

const char* ssid = "admin";

const char* 密碼 = "123456789";

整數(shù)計(jì)數(shù) = 0；

無(wú)效設(shè)置（）

{

Serial.begin（115200）；

WiFi.begin(ssid, 密碼);

而（WiFi.status（）！= WL_CONNECTED）

{

延遲（1000）；

}

}

void loop()

{

if (WiFi.status() == WL_CONNECTED)

{

HTTPClient http;

http.begin(" http://cricapi.com/api/cricketScore?apikey=rd0uOcJvvxUCbNlzlsGWyJt3gP53… ");

int httpCode = http.GET();

如果（http代碼>

{

字符串負(fù)載 = http.getString();

const size_t bufferSize = JSON_OBJECT_SIZE(2) + JSON_OBJECT_SIZE(3) + JSON_OBJECT_SIZE(5) + JSON_OBJECT_SIZE(8) + 370；

DynamicJsonBuffer jsonBuffer(bufferSize);

JsonObject& root = jsonBuffer.parseObject(http.getString());

const char* name1 = root["description"];

序列號(hào).println(name1);

延遲（10000）；

}

http.end();

}

}


Arduino代碼：


#include

#include

#include

#include "SystemFont5x7.h"

#include "Arial_black_16.h"

#define ROW 1

#define COLUMN 1

#define FONT Arial_Black_16

字符輸入；

整數(shù)a = 0，b = 0；

整數(shù)標(biāo)志 = 0；

字符 cstr1;

DMD led_module（行，列）；

字符串?dāng)?shù)據(jù)="";

無(wú)效 scan_module()

{

led_module.scanDisplayBySPI();

}

void setup()

{

Serial.begin(115200);

Timer1.initialize(2000);

Timer1.attachInterrupt(scan_module);

led_module.clearScreen（真）；

}

無(wú)效循環(huán)（）

{

if (Serial.available())

{

data=Serial.readString();

}

Serial.println(數(shù)據(jù));

(String("Score:")+String(data)).toCharArray(cstr1, 100);

led_module.selectFont(字體);

led_module.drawMarquee(cstr1,100, (32 * ROW), 0);

長(zhǎng)開(kāi)始 = 毫秒（）；

長(zhǎng)時(shí)間的計(jì)時(shí)=開(kāi)始；

布爾標(biāo)志 = 假；

while (!flag)

{

if ((timming + 30) < millis())

{

flag = led_module.stepMarquee(-1, 0);

計(jì)時(shí) = 毫秒（）；

}

}

}