Hrnek s elektronickým inkoustem: 8 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

To je jeden z těch šílených nápadů, které se mi samovolně ukládají v mozku. Říkal jsem si, nebylo by to úžasné, kdyby tam byl hrnek na kávu, který byste si mohli upravit za běhu? Takový, který vypadal skoro jako obyčejný šálek kávy. Prohledal jsem a našel jsem pouze jeden příklad něčeho podobného, ale nevypadalo to jako normální šálek kávy a displej byl plochý.

Pozoruhodné na displejích e-ink / e-paper je, že mohou být flexibilní a nevyžadují energii k udržení obrazu. Displeje s elektronickým inkoustem jsou většinou k vidění ve čtečkách elektronických knih, ale řekl jsem si, proč si nevytvořit šálek s displejem, který se zakřivuje do šálku? Našel jsem levný displej s elektronickým inkoustem, který by se hodil k účtu (ve skutečnosti jediný flexibilní, který jsem našel k nákupu pouhým smrtelníkem), a tak jsem se pustil do budování své vize.

Krok 1: Díly

Rozdělení částí je docela přímočaré. Flexibilní e-inkoustový displej waveshare je jediný, který jsem našel, a je snadno dostupný na ebay nebo aliexpress. Pro mikrokontrolér jsem si vybral ESP32 Lolin Lite, protože byl levný (určitě ten, který jsem dostal, byl klon), ale měl Bluetooth LE, stejně jako nabíječku LiPo baterií a dostatek úložiště pro písma a bitmapy pro displej.

Jediný těžko dostupný předmět byl vhodný kelímek, do kterého se vešla elektronika. Opravdu jsem nic nenašel. Původně jsem měl v plánu použít keramický kelímek „Nejsem papírový kelímek“a ohnout kolem něj akrylový list. Jelikož je kelímek zúžený a trubka z akrylátového plechu by byla rovná, v blízkosti dna by bylo dost místa pro uložení dílů. S akrylovým ohybem jsem však neměl štěstí.

Pak jsem si vzpomněl, že před lety moje děti vyráběly hrnky na míru se stavebnicí zakoupenou v obchodě. Šel jsem to hledat a našel jsem místa, která je dříve prodávala, ale až jsem zjistil, že je Hobby Lobby stále prodává. Jsou levné, ve všech směrech. Ale za méně než 1 dolar to fungovalo perfektně, s dostatečným prostorem, aby se do něj pohodlně vešly všechny části.

Deska Lolin Lite ESP32

Waveshare 2,13 flexibilní e-ink displej s HAT

150 mAh baterie Lipo s konektorem JST

Navrhněte hrnek

Lepenka

Páska

Papírová vložka (viz přiložený soubor SVG)

Pěnový pohár

Krok 2: Papírová vložka a lepenková základna

Protože je kelímek čirý a nechcete vidět elektroniku, vytiskněte si vložku a opatrně ji zastřihněte žiletkou nebo nůžkami. Vzhledem k tomu, že displej e-inkoustu není papírově bílý, má vložka světle šedý vzor, který do značné míry odpovídá barvě pozadí displeje e-inkoustu. Vystřihněte obdélník, aby se displej ukázal. Vložte vložku do šálku, abyste se ujistili, že sedí, a rozhodněte se, na které straně šálku chcete displej.

Na tomto listu je také kruhový vzor, který můžete použít k řezání lepenkové základny. Použil jsem velmi tenkou vlnitou lepenku z malé krabice.

Tento kartonový disk slouží k upevnění elektroniky a držení papírové vložky u šálku ve spodní části.

Krok 3: Namontujte elektroniku na základnu

Pravoúhlé záhlaví jsem připájel k ESP32 a pouze k pinům, které jsem potřeboval. Konkrétně by to na jedné straně ponechalo místo pro malou baterii LiPo. Připojte vodiče z kabelového svazku dodaného s kloboukem displeje pro elektronický inkoust podle obrázku. Poté, když je ESP32 vystředěn a umístěn s konektorem USP a baterie co nejblíže okraji, stiskněte dolů, aby kolíky záhlaví prorazily horní část lepenky.

Zapojte konektor baterie JST a pomocí oboustranné pásky nalepte baterii vedle ESP32. Dávejte pozor, abyste na baterii příliš netlačili, protože jsou choulostivé.

Zapojte kabelový svazek do klobouku ovladače elektronického inkoustu a zkuste zakřivit dráty kolem pásku hlavičky a přes horní část desky. Zajistěte ji páskou. Ujistěte se, že je připojen plochý kabel, a položte klobouk přes ESP32 tak daleko dozadu, jak to půjde, aniž byste překračovali okraj lepenkového kruhu, a veďte kabelový svazek za konektorem JST baterie a portem USB. Zajistěte více páskou.

Je to trochu ošidné, ale dráty do značné míry vedou tam, kam potřebují, a všechno do sebe pěkně zapadá.

Krok 4: Nabíjecí port

Budete chtít svůj šálek nabít a také naprogramovat, takže musíte do šálku umístit sestavu kartonové elektroniky a poznamenat si, kde je port USB. Označte čtverec dostatečně velký, aby se do něj kabel vešel (dal jsem jej poblíž základny držadla, aby byl při držení šálku méně viditelný), a poté vyřízněte otvor. Použil jsem vrták 3/16 na obě strany a zbytek pak vyřízl čepelí x-acto.

Umístěte sestavu znovu do šálku a vyzkoušejte, zda se váš kabel vejde a připojí.

Krok 5: Konečná montáž

Znovu vyjměte sestavu základny a poté vložte vložku papíru. Ujistěte se, že je uvnitř šálku zcela rozprostřený, a poté okraje přelepte, aby si zachovaly tvar. Připevněte displej e-inkoustu k malé desce konektoru a desku ke stuze přicházející z klobouku. Opatrně zasuňte sestavu základny do šálku, nasměrujte port USB do otvoru v šálku a zatlačte jej dolů na dno šálku. Opět se ujistěte, že můžete do desky zapojit kabel USB.

Nyní vycentrujte displej e-inkoustu do výřezu na vložce papíru. Ujistěte se, že je zarovnaný, a je zatlačen až do křivky šálku. Pomocí nějaké pásky ji přidržte na místě. Přidal jsem další papírovou podložku, která pomůže udržet displej e-inkoustu na místě. Budete také muset na pásku přilepit páskové kabely a budete muset udělat jeden 45 stupňový záhyb na pásu, aby šel z vodorovného na svislý a sestoupil dolů k základně.

Nyní byste měli být schopni umístit vnitřní vložku šálku do šálku.

Krok 6: Izolace

Protože je kelímek tenký plast, nemá téměř žádnou izolaci. Displej elektronického inkoustu, který jsem našel, byl citlivý na teplo, takže teplo z typického šálku kávy stačilo na to, aby displej vybledl. Kolem šálku jsem přidal nějakou izolaci tím, že jsem odřízl dno ze společného polystyrenového kelímku a poté jej omotal kolem vložky do šálku a ořízl přebytečnou pěnu. K tomu, aby se vešel kolem desky s malými konektory, byl do ní také vyříznut slot.

To hodně pomohlo. A samozřejmě to také znamená, že vaše káva zůstane déle horká.

Krok 7: Programování

Poskytl jsem kód na GitHub pro programování ESP32. Používám editor Atom s nainstalovanými rozšířeními PlatformIO. Kód používá framework Arduino s platformou espressif32, pomocí kterého vkládá text na displej knihovna Adafruit GFX od společnosti Adafruit. Plánuji přidat obrázky a také připojení Bluetooth, které se používá u mobilní aplikace k dynamickému nahrávání obrázků a textu. Prozatím prochází několik zábavných textových displejů.

Snažil jsem se udržet spotřebu energie co nejnižší, ale myslím, že to není tak optimalizované, jak by to mohlo být. Přesto to trvá několik hodin, když měníte displej každých 10 sekund.

Kód je trochu chaotický! Existují věci pro implementaci komunikace BLE, které ještě nejsou provedeny. Existuje také nějaký kód pro komunikaci s Slack Bot, záměr nechat mé spolupracovníky posílat texty do poháru v reálném čase z chatovací místnosti naší společnosti Slack. Jakmile vše funguje, pohár bude zařízení IOT (internet věcí)!

Zdrojový kód

Krok 8: Použijte jej

Vezměte Display Cup na příští firemní schůzku. Pít kávu. Počkejte, až si toho všimnou spolupracovníci … užívejte si!