Кружка E-Ink Display: 8 шагов (с изображениями)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-13 06:58

Это одна из тех безумных идей, которые просто спонтанно закладываются в моей голове. Я подумал, было бы здорово, если бы появилась кофейная кружка, которую можно было бы настроить на лету? Тот, который был очень похож на обычную кофейную чашку. Я сделал поиск и нашел только один пример чего-то похожего, но он не выглядел как обычная кофейная чашка, а дисплей был плоским.

Что примечательно в дисплеях для электронных чернил / электронной бумаги, так это то, что они могут быть гибкими, а также не требовать энергии для поддержания изображения. Дисплеи с электронными чернилами в основном видны в устройствах для чтения электронных книг, но я подумал, почему бы не сделать чашку с дисплеем, изгибающимся к чашке? Я нашел недорогой дисплей для электронных чернил, который отвечал всем требованиям (по сути, единственный гибкий дисплей, который я мог найти для покупки простым смертным), и поэтому я решил воплотить в жизнь свое видение.

Шаг 1: Детали

Распределение деталей довольно простое. Гибкий дисплей с электронными чернилами wavehare - единственный, который я смог найти, и его легко можно купить на ebay или aliexpress. Я выбрал ESP32 Lolin Lite для микроконтроллера, потому что он был недорогим (почти уверен, что тот, который я получил, был клоном), но имел Bluetooth LE, а также зарядное устройство LiPo и достаточно места для шрифтов и растровых изображений для дисплея.

Единственное, что было трудно найти, - это подходящая чашка для электроники. Я действительно ничего не мог найти. Изначально я планировал использовать керамический стаканчик «Я не бумажный стаканчик» и согнуть его вокруг акрилового листа. Поскольку чашка сужается, а акриловая листовая трубка будет прямой, у дна будет достаточно места для размещения деталей. Однако с изгибом акрила мне не повезло.

Затем я вспомнил, как много лет назад мои дети делали кружки на заказ из купленного в магазине набора. Я пошел искать это и нашел места, в которых их больше не продавали, пока я не обнаружил, что Hobby Lobby все еще их продает. Они дешевы во всех отношениях. Но менее чем за 1 доллар он работал отлично, имея достаточно места, чтобы плотно уместить все детали внутри.

Плата Lolin Lite ESP32

Waveshare 2,13-дюймовый гибкий дисплей с электронными чернилами и HAT

Аккумулятор Lipo 150 мАч с разъемом JST

Создать кружку

Картон

Лента

Печатный бумажный вкладыш (см. Прикрепленный файл SVG)

Чашка из пеноматериала

Шаг 2: бумажный вкладыш и картонная основа

Поскольку чашка прозрачная и вы не хотите видеть электронику, распечатайте вставку и аккуратно вырежьте ее лезвием бритвы или ножницами. Поскольку дисплей электронных чернил не является белым, как бумага, на вставке имеется светло-серый узор, который довольно близко соответствует цвету фона дисплея электронных чернил. Вырежьте прямоугольник, чтобы сквозь него был виден дисплей. Вставьте вставку в чашку, чтобы убедиться, что она подходит, и решите, на какой стороне чашки вы хотите разместить дисплей.

Также на этом листе есть узор в виде круга, которым вы можете вырезать картонную основу. Я использовала очень тонкий гофрокартон из небольшой коробки.

Этот картонный диск служит для крепления электроники и удержания бумажной вставки напротив чашки внизу.

Шаг 3: Установите электронику на основание

Я припаял прямоугольные разъемы к ESP32 и только к нужным мне контактам. В частности, с одной стороны останется место для небольшой LiPo батареи. Подсоедините провода от жгута, прилагаемого к шляпке дисплея электронных чернил, как показано. Затем, выровняв ESP32 по центру и расположив разъем USP и аккумулятора как можно ближе к краю, надавите вниз, чтобы штыри разъема пробили верхнюю часть картона.

Подключите разъем аккумулятора JST и приклейте двусторонним скотчем аккумулятор рядом с ESP32. Будьте осторожны, не давите на аккумулятор слишком сильно, так как он хрупкий.

Подключите жгут проводов к шляпке драйвера электронных чернил и попытайтесь изогнуть провода вокруг полоски разъема с разъемом и через верхнюю часть платы. Закрепите его лентой. Убедитесь, что ленточный кабель подключен, и наденьте шляпу на ESP32 как можно дальше, не выходя за край картонного круга, и проведите жгут проводов за разъемом аккумулятора JST и портом USB. Закрепите большим количеством ленты.

Это довольно сложно, но провода в значительной степени идут туда, куда им нужно, и все они довольно плотно прилегают друг к другу.

Шаг 4: порт зарядки

Вы захотите зарядить свою чашку, а также запрограммировать ее, поэтому вам нужно поместить картонную сборку электроники в чашку и отметить, где находится порт USB. Отметьте квадрат, достаточно большой, чтобы через него прошел кабель (я положил его рядом с основанием ручки, чтобы он был менее заметен при удерживании чашки), а затем вырежьте отверстие. Я использовал сверло 3/16 дюйма с обеих сторон, а затем вырезал остальное лезвием x-acto.

Снова поместите сборку в чашку и проверьте, может ли ваш кабель пройти и подключиться.

Шаг 5: Окончательная сборка

Снова снимите основание в сборе, а затем вставьте бумажный вкладыш. Убедитесь, что он полностью разложен внутри чашки, а затем заклейте края, чтобы сохранить форму. Присоедините дисплей электронных чернил к маленькой соединительной плате, а плату - к ленте, идущей от шляпы. Осторожно вставьте основание в чашку, сориентируйте порт USB в отверстии в чашке и надавите на дно чашки. Еще раз убедитесь, что вы можете подключить USB-кабель к плате.

Теперь отцентрируйте дисплей электронных чернил в вырез на бумажной подложке. Убедитесь, что она ровная и полностью прижата к изгибу чашки. Используйте скотч, чтобы удерживать его на месте. Я добавил дополнительную бумажную основу, чтобы помочь удерживать дисплей электронных чернил на месте. Вам также нужно будет прикрепить ленточные кабели к подкладке, и вам нужно будет сделать один изгиб ленты под углом 45 градусов, чтобы она перешла из горизонтального положения в вертикальное, спускаясь к основанию.

Теперь вы можете вставить внутреннюю вставку чашки в чашку.

Шаг 6: изоляция

Чашка из тонкого пластика практически не имеет теплоизоляции. Дисплей с электронными чернилами, который я обнаружил, был чувствителен к нагреву, поэтому тепла от обычной чашки кофе было достаточно, чтобы дисплей потускнел. Я добавил немного изоляции вокруг чашки, отрезав дно обычной чашки из пенополистирола, а затем обернув ее вокруг вставки чашки, срезая излишки пены. В нем также был прорезан паз, чтобы он мог поместиться вокруг маленькой соединительной платы.

Это очень помогло. И, конечно же, это также означает, что ваш кофе дольше остается горячим.

Шаг 7: Программирование

Я предоставил код на GitHub для программирования ESP32. Я использую редактор Atom с установленными расширениями PlatformIO. Код использует фреймворк Arduino с платформой espressif32, используя библиотеку Adafruit GFX от Adafruit для вывода текста на дисплей. Я планирую добавить изображения, а также соединение Bluetooth, используемое с мобильным приложением для динамической загрузки изображений и текста. На данный момент есть несколько забавных текстовых дисплеев, которые он прокручивает.

Я пытался снизить энергопотребление, насколько это возможно, но я думаю, что оно не настолько оптимизировано, как могло бы быть. Тем не менее, он длится несколько часов при смене дисплея каждые 10 секунд или около того.

Код немного запутан! Там есть кое-что для реализации связи BLE, что еще не сделано. Также есть код для связи с ботом Slack, цель которого - позволить моим коллегам отправлять тексты в чашу в режиме реального времени из чата Slack нашей компании. Как только все это заработает, чашка станет устройством IOT (Интернета вещей)!

Исходный код

Шаг 8: используйте это

Возьмите Display Cup на следующую встречу компании. Пить кофе. Подождите, пока коллеги заметят это… наслаждайтесь!