RGB HexMatrix IoT-Uhr – Dynamisches LED-Sechseck-Display

Komponenten und Zubehör

Arduino UNO (nur Animationen) oder NodeMCU ESP8266 (Uhrzeit + Animationen)	1
WS2811 NeoPixel LEDs (96 Stück)	1 Strang
5 V / 2,5 A Schaltnetzteil	1
3D-gedruckte Gehäuseteile (STL-Dateien)	1 Satz

Benötigte Werkzeuge

• Lötkolben + bleifreies Lötzinn
• Lötflussmittel
• Seitenschneider / Kabelschneider

Apps und Online-Dienste

• Arduino IDE

Über dieses Projekt

Die **HexMatrix** ist eine LED-Matrix aus dreieckigen Pixeln – sechs Pixel bilden ein Sechseck. Mit der FastLED-Bibliothek lassen sich vielfältige Animationen darstellen. Zusätzlich habe ich Ziffern 0–9 im 10-Segment-Stil auf der Matrix designed und eine **IoT-Uhr** realisiert, die per NTP die aktuelle Zeit abruft.

Materialien

• ESP8266 (NodeMCU) oder Arduino (Uno/Nano)
• WS2811 LEDs (96 Stück)
• 5 V / 2 A Netzteil
• 3D-Drucker (weißes PLA für Diffusor-Schicht)

Schritt 1: 3D-Druck

• Alle STL-Dateien drucken: STL-Dateien & Codes
• Diffusor-Schicht (Screen Layer) in **weißem PLA** drucken.

Schritt 2: Schaltungsanschlüsse

• Alle Verbindungen gemäß Schaltplan herstellen.
• GND → −, Vin → 5 V (+), Data In → Pin 2 (GPIO2/D4 bei NodeMCU).
• Wichtig: Netzteilkabel bis zur letzten LED durchschleifen, um Spannungsabfall zu vermeiden.

Schritt 3: Hinweis zur Controller-Wahl

• Arduino (Uno/Nano): Nur Animationen möglich (kein WLAN, keine Uhrzeit).
• ESP8266 (NodeMCU/Wemos D1): Uhrzeit per NTP + Animationen möglich.

Schritt 4: Montage

• LEDs in **Schlangen-Reihenfolge** (serpentine) in die Halterungen einsetzen.
• Alles zusammenbauen.
• Steckverbinder am Ende des LED-Strangs an den Mikrocontroller löten.

Schritt 5: Programmierung

Drei Sketches verfügbar: HexMatrix.ino (Animationen, läuft auf jedem Controller), clock1.ino & clock2.ino (IoT-Uhr, nur ESP8266).

HexMatrix.ino (Animationen)

1. Code in Arduino IDE öffnen.
2. FastLED-Bibliothek installieren (Bibliotheksverwalter).
3. Board & Port wählen, hochladen.

Clock1 & Clock2 (IoT-Uhr, nur ESP8266)

1. Code in Arduino IDE öffnen.
2. Farben anpassen (RGB-Werte 0–255):

   // Ziffern-Farbe
   int r=255, g=255, b=255;
   // Hintergrund-Farbe
   int br=0, bg=20, bb=10;
   

3. WLAN-Zugangsdaten eintragen:

   const char* ssid = "Ihr_WLAN_Name";
   const char* password = "Ihr_Passwort";
   

4. Zeitzone einstellen (Beispiel Indien UTC+5:30 → -5.5 * 3600; Deutschland UTC+1 → -1 * 3600, Sommerzeit -2 * 3600):

   int timezone = -1 * 3600;  // Mitteleuropäische Zeit (Winter)
   

5. Board: **ESP8266** (z. B. NodeMCU 1.0), Port wählen, hochladen.

Zusätzlich können alle FastLED-Beispiele (DemoReel100, Fire, Noise, etc.) auf der Matrix laufen.

Code

• clock1.ino – Uhr mit statischem Hintergrund
• clock2.ino – Uhr mit „Pride“-Regenbogen-Hintergrundanimation
• HexMatrix.ino – Reine Animations-Demo (FastLED)

Die Codes sind umfangreich (je ~600 Zeilen). Vollständige Dateien zum Download im Originalprojekt.

Kernlogik der Uhr-Codes

• NTP-Zeit via configTime() abrufen (pool.ntp.org, time.nist.gov).
• Stunde (12h-Format) und Minute in Ziffern zerlegen.
• Jede Ziffer durch hartcodierte LED-Indizes auf der 96-LED-Matrix darstellen (Funktionen hour1()–hour12(), min0()–min59()).
• Hintergrund per background() (Clock1) oder pride() (Clock2) füllen.
• FastLED.show() → Anzeige aktualisieren → FastLED.clear() → nächste Sekunde.

Schaltpläne