Tazza con display E-Ink: 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Questa è una di quelle idee folli che si insinuano spontaneamente nel mio cervello. Ho pensato, non sarebbe fantastico se ci fosse una tazza da caffè che puoi personalizzare al volo? Uno che somigliava molto a una normale tazza di caffè. Ho fatto una ricerca e ho trovato solo un esempio di qualcosa di simile, ma non sembrava una normale tazza di caffè e il display era piatto.

La cosa notevole dei display e-ink/e-paper è che possono essere flessibili, oltre a non richiedere alimentazione per mantenere un'immagine. I display e-ink si vedono principalmente nei lettori di ebook, ma ho pensato perché non creare una tazza con un display che si curva alla tazza? Ho trovato un display e-ink economico che si adattava al conto (in effetti l'unico flessibile che potevo trovare per l'acquisto da un semplice mortale) e così ho deciso di costruire la mia visione.

Passaggio 1: parti

La ripartizione delle parti è piuttosto semplice. Il display e-ink flessibile Waveshare è l'unico che ho trovato ed è facilmente disponibile su ebay o aliexpress. Ho scelto un ESP32 Lolin Lite per il microcontrollore perché era economico (abbastanza sicuro che quello che ho ricevuto fosse un clone) ma aveva Bluetooth LE, un caricabatterie LiPo e spazio sufficiente per caratteri e bitmap per il display.

L'unico oggetto difficile da trovare era una tazza adatta per inserire l'elettronica. Non sono riuscito davvero a trovare nulla. Inizialmente, avevo programmato di usare una tazza di ceramica "Non sono un bicchiere di carta" e piegarci attorno un foglio di acrilico. Poiché la tazza è rastremata e il tubo in lamiera acrilica sarebbe dritto, ci sarebbe abbastanza spazio vicino al fondo per adattare le parti. Non ho avuto molta fortuna però con la piegatura dell'acrilico.

Poi mi sono ricordato che anni fa i miei figli realizzavano tazze personalizzate con un kit acquistato in negozio. Sono andato a cercarlo e ho trovato posti che prima non li vendevano più, finché non ho scoperto che Hobby Lobby li vendeva ancora. Sono economici, in ogni modo. Ma per meno di $ 1 ha funzionato perfettamente, avendo appena abbastanza spazio per adattarsi perfettamente a tutte le parti all'interno.

Scheda Lolin Lite ESP32

Display e-ink flessibile Waveshare da 2,13 con HAT

Batteria Lipo da 150 mAh con connettore JST

Disegna una tazza

Cartone

Nastro

Inserto in carta stampata (vedi file SVG allegato)

Tazza di schiuma

Passaggio 2: inserto in carta e base in cartone

Poiché la tazza è trasparente e non vuoi vedere l'elettronica, stampa l'inserto e taglialo con cura con una lametta o delle forbici. Poiché il display e-ink non è bianco carta, l'inserto ha un motivo grigio chiaro su di esso che si avvicina molto al colore di sfondo del display e-ink. Ritaglia il rettangolo in modo che il display venga visualizzato. Metti l'inserto nella tazza per assicurarti che si adatti e decidi su quale lato della tazza vuoi che venga visualizzato.

Anche su questo foglio c'è un motivo circolare che puoi usare per tagliare una base di cartone. Ho usato un cartone ondulato molto sottile da una piccola scatola.

Questo disco di cartone serve per montare l'elettronica e per tenere l'inserto di carta contro la tazza nella parte inferiore.

Passaggio 3: montare l'elettronica sulla base

Ho saldato le intestazioni ad angolo retto all'ESP32 e solo ai pin di cui avevo bisogno. Nello specifico questo lascerebbe spazio su un lato per la piccola batteria LiPo. Collegare i cavi dal cablaggio fornito con il cappello del display e-ink come mostrato. Quindi, con ESP32 centrato e posizionato con l'USP e il connettore della batteria il più vicino possibile al bordo, premere verso il basso in modo che i perni dell'intestazione forino la parte superiore del cartone.

Collega il connettore della batteria JST e usa del nastro biadesivo per attaccare la batteria vicino all'ESP32. Fare attenzione a non esercitare troppa pressione sulla batteria in quanto sono delicate.

Collega il cablaggio al cappello del driver e-ink e prova a curvare i fili attorno alla striscia di intestazione femmina e attraverso la parte superiore della scheda. Fissalo con del nastro adesivo. Assicurati che il cavo a nastro sia collegato e posiziona il cappello sull'ESP32 il più indietro possibile senza superare il bordo del cerchio di cartone e guida il cablaggio dietro il connettore della batteria JST e la porta USB. Fissare con più nastro.

Questo è un po 'complicato, ma i fili vanno praticamente dove devono andare, e tutto si adatta perfettamente.

Passaggio 4: porta di ricarica

Dovrai essere in grado di caricare la tua tazza e anche programmarla, quindi devi posizionare il gruppo elettronico di cartone nella tazza e annotare dove si trova la porta USB. Segna un quadrato abbastanza grande da far passare il cavo (l'ho messo vicino alla base del manico in modo che sia meno visibile quando tengo la tazza), quindi ritaglia un foro. Ho usato un trapano da 3/16 su entrambi i lati e poi ho tagliato il resto con una lama x-acto.

Riposizionare il gruppo nella tazza e verificare che il cavo possa passare e connettersi.

Passaggio 5: assemblaggio finale

Rimuovere di nuovo il gruppo base, quindi inserire il rivestimento di carta. Assicurati che sia completamente steso all'interno della tazza e poi fissa i bordi con del nastro adesivo per mantenere la forma. Attacca il display e-ink alla piccola scheda del connettore e la scheda al nastro proveniente dal cappello. Far scorrere con cautela il gruppo base nella tazza, orientare la porta USB nel foro nella tazza e spingerla verso il basso fino al fondo della tazza. Assicurati di nuovo di poter collegare il cavo USB alla scheda.

Ora centra il display e-ink nel ritaglio sul rivestimento di carta. Assicurati che sia a livello e premuto fino in fondo nella curva della tazza. Usa del nastro adesivo per tenerlo in posizione. Ho aggiunto un ulteriore supporto in carta per aiutare a tenere in posizione il display e-ink. Dovrai anche fissare i cavi a nastro alla fodera e dovrai fare una piega di 45 gradi nel nastro per farlo passare da orizzontale a verticale, scendendo fino alla base.

Ora dovresti essere in grado di posizionare l'inserto interno della tazza nella tazza.

Passaggio 6: isolamento

Poiché la tazza è di plastica sottile, non ha quasi alcun isolamento. Il display e-ink che ho trovato era sensibile al calore, quindi il calore di una tipica tazza di caffè era sufficiente per far sbiadire il display. Ho aggiunto un po' di isolamento intorno alla tazza tagliando il fondo da una comune tazza di polistirolo e poi avvolgendola attorno all'inserto della tazza, tagliando la schiuma in eccesso. Aveva anche bisogno di una fessura per adattarsi alla piccola scheda del connettore.

Questo ha aiutato molto. E ovviamente significa anche che il tuo caffè rimane più caldo più a lungo.

Passaggio 7: programmazione

Ho fornito il codice su GitHub per la programmazione di ESP32. Sto usando l'editor Atom con le estensioni PlatformIO installate. Il codice utilizza il framework Arduino con la piattaforma espressif32, utilizzando la libreria Adafruit GFX di Adafruit per inserire il testo sul display. Ho intenzione di aggiungere immagini e una connessione Bluetooth, utilizzata con un'app mobile per caricare in modo dinamico immagini e testo. Per ora, ci sono diversi display di testo divertenti che scorre.

Ho cercato di mantenere il consumo energetico il più basso possibile, ma penso che non sia ottimizzato come potrebbe essere. Tuttavia, dura diverse ore quando si cambia il display ogni 10 secondi circa.

Il codice è un po' disordinato! Ci sono cose per implementare la comunicazione BLE che non sono ancora state completate. C'è anche un codice per comunicare a un Bot Slack, l'intenzione di permettere ai miei colleghi di inviare messaggi alla tazza in tempo reale dalla nostra chat room Slack. Una volta che tutto funzionerà, la tazza sarà un dispositivo IOT (Internet delle cose)!

Codice sorgente

Passaggio 8: usalo

Porta Display Cup alla tua prossima riunione aziendale. Bere caffè. Aspetta che i colleghi se ne accorgano… divertiti!