Κούπα οθόνης μελάνης: 8 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Αυτή είναι μια από εκείνες τις τρελές ιδέες που απλώνονται αυθόρμητα στον εγκέφαλό μου. Σκέφτηκα, δεν θα ήταν φοβερό αν υπήρχε μια κούπα καφέ που θα μπορούσατε να προσαρμόσετε εν κινήσει; Ένα που έμοιαζε αρκετά με ένα συνηθισμένο φλιτζάνι καφέ. Έκανα μια αναζήτηση και βρήκα μόνο ένα παράδειγμα για κάτι παρόμοιο, αλλά δεν έμοιαζε με κανονικό φλιτζάνι καφέ και η οθόνη ήταν επίπεδη.

Το αξιοσημείωτο με τις οθόνες e-ink / e-paper είναι ότι μπορούν να είναι ευέλικτες, καθώς και να μην απαιτούν ισχύ για τη διατήρηση μιας εικόνας. Οι οθόνες μελάνι εμφανίζονται κυρίως σε αναγνώστες ebook, αλλά σκέφτηκα γιατί να μην φτιάξω ένα φλιτζάνι με οθόνη που καμπυλώνει στο κύπελλο; Βρήκα μια φθηνή οθόνη ηλεκτρονικού μελανιού που θα ταίριαζε στο λογαριασμό (στην πραγματικότητα η μόνη ευέλικτη που θα μπορούσα να βρω για αγορά από έναν απλό θνητό) και έτσι ξεκίνησα να οικοδομήσω το όραμά μου.

Βήμα 1: Μέρη

Η ανάλυση των εξαρτημάτων είναι αρκετά ευθεία. Η ευέλικτη οθόνη e-ink της κοινής χρήσης κύματος είναι η μόνη που θα μπορούσα να βρω και είναι εύκολα διαθέσιμη στο ebay ή στο aliexpress. Επέλεξα ένα ESP32 Lolin Lite για τον μικροελεγκτή επειδή ήταν φθηνό (σίγουρα αυτό που πήρα ήταν κλώνος) αλλά είχε Bluetooth LE καθώς και φορτιστή μπαταρίας LiPo και αρκετό χώρο αποθήκευσης για γραμματοσειρές και bitmap για την οθόνη.

Το μόνο δύσκολο αντικείμενο ήταν ένα κατάλληλο φλιτζάνι για να χωρέσουν τα ηλεκτρονικά. Δεν μπορούσα να βρω πραγματικά τίποτα. Αρχικά, είχα προγραμματίσει να χρησιμοποιήσω ένα κεραμικό κύπελλο "Δεν είμαι χάρτινο κύπελλο" και να λυγίσω ένα ακρυλικό φύλλο γύρω του. Δεδομένου ότι το κύπελλο είναι κωνικό και ο σωλήνας από ακρυλικό φύλλο θα ήταν ίσιος, θα υπήρχε αρκετός χώρος κοντά στο κάτω μέρος για να ταιριάζει στα μέρη. Δεν είχα πολύ τύχη με την ακρυλική κάμψη όμως.

Τότε θυμήθηκα πριν από χρόνια τα παιδιά μου έφτιαξαν προσαρμοσμένες κούπες με κιτ αγορασμένο από το κατάστημα. Πήγα να το ψάξω και βρήκα μέρη που τα πουλούσαν δεν το έκαναν πλέον, μέχρι που διαπίστωσα ότι το Χόμπι Λόμπι εξακολουθούσε να τα πουλάει. Είναι φθηνά, από κάθε άποψη. Αλλά για κάτω από $ 1 λειτούργησε τέλεια, έχοντας ακριβώς αρκετό χώρο για να ταιριάζει άνετα σε όλα τα μέρη του εσωτερικού.

Πίνακας Lolin Lite ESP32

Ευέλικτη οθόνη μελάνης Waveshare 2,13 με HAT

Μπαταρία Lipo 150 mAh με βύσμα JST

Σχεδιάστε μια κούπα

Χαρτόνι

Ταινία-κασέτα

Ένθετο έντυπου χαρτιού (δείτε συνημμένο αρχείο SVG)

Κύπελλο αφρού

Βήμα 2: Ένθετο χαρτιού και βάση από χαρτόνι

Επειδή το κύπελλο είναι διαυγές και δεν θέλετε να δείτε τα ηλεκτρονικά, εκτυπώστε το ένθετο και κόψτε το προσεκτικά με λεπίδα ξυραφιού ή ψαλίδι. Επειδή η οθόνη e-ink δεν είναι λευκή από χαρτί, το ένθετο έχει ανοιχτό γκρι μοτίβο που ταιριάζει αρκετά με το χρώμα φόντου της οθόνης e-ink. Κόψτε το ορθογώνιο για να εμφανιστεί η οθόνη. Βάλτε το ένθετο στο κύπελλο για να βεβαιωθείτε ότι ταιριάζει και αποφασίστε σε ποια πλευρά του φλιτζανιού θέλετε να εμφανίζεται η οθόνη.

Επίσης σε αυτό το φύλλο υπάρχει ένα μοτίβο κύκλου που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για να κόψετε μια βάση από χαρτόνι. Χρησιμοποίησα ένα πολύ λεπτό κυματοειδές χαρτόνι από ένα μικρό κουτί.

Αυτός ο δίσκος από χαρτόνι χρησιμεύει για τη συναρμολόγηση των ηλεκτρονικών και για να συγκρατεί το ένθετο χαρτιού στο κύπελλο στο κάτω μέρος.

Βήμα 3: Τοποθετήστε τα ηλεκτρονικά στη βάση

Κόλλησα κεφαλίδες ορθής γωνίας στο ESP32 και μόνο στις καρφίτσες που χρειαζόμουν. Συγκεκριμένα αυτό θα άφηνε χώρο στη μία πλευρά για τη μικρή μπαταρία LiPo. Συνδέστε τα καλώδια από την καλωδίωση που παρέχεται με το καπέλο οθόνης e-ink όπως φαίνεται στην εικόνα. Στη συνέχεια, με το ESP32 στο κέντρο και τοποθετημένο με το συνδετήρα USP και μπαταρίας όσο πιο κοντά μπορείτε να πιέσετε προς τα κάτω, ώστε οι ακίδες κεφαλίδας να τρυπήσουν το πάνω μέρος του χαρτονιού.

Συνδέστε το βύσμα μπαταρίας JST και χρησιμοποιήστε ταινία διπλής όψης για να κολλήσετε την μπαταρία δίπλα στο ESP32. Προσέξτε να μην ασκήσετε υπερβολική πίεση στην μπαταρία καθώς είναι ευαίσθητες.

Συνδέστε την καλωδίωση στο καπέλο του οδηγού e-ink και προσπαθήστε να καμπυλώσετε τα καλώδια γύρω από τη θηλυκή ταινία κεφαλίδας και στην κορυφή του πίνακα. Ασφαλίστε το με λίγη ταινία. Βεβαιωθείτε ότι το καλώδιο κορδέλας είναι συνδεδεμένο και τοποθετήστε το καπέλο πάνω από το ESP32 όσο πιο μακριά θα πάει χωρίς να περάσετε από την άκρη του κύκλου από χαρτόνι και καθοδηγήστε την καλωδίωση πίσω από το βύσμα μπαταρίας JST και τη θύρα USB. Ασφαλίστε με περισσότερη ταινία.

Αυτό είναι κάπως δύσκολο, αλλά τα καλώδια πηγαίνουν σχεδόν εκεί που πρέπει να πάνε και όλα ταιριάζουν πολύ άνετα.

Βήμα 4: Θύρα φόρτισης

Θα θέλετε να μπορείτε να φορτίζετε το φλιτζάνι σας και επίσης να το προγραμματίζετε, οπότε πρέπει να τοποθετήσετε τη διάταξη ηλεκτρονικών χαρτονιών στο κύπελλο και να σημειώσετε πού βρίσκεται η θύρα USB. Σημειώστε ένα τετράγωνο αρκετά μεγάλο για να χωρέσει το καλώδιό σας (το έβαλα κοντά στη βάση της λαβής ώστε να είναι λιγότερο ορατό όταν κρατάτε το κύπελλο) και, στη συνέχεια, κόψτε μια τρύπα. Χρησιμοποίησα ένα τρυπάνι 3/16 και στις δύο πλευρές και έπειτα έκοψα το υπόλοιπο με μια λεπίδα x-acto.

Τοποθετήστε ξανά το συγκρότημα στο κύπελλο και ελέγξτε αν το καλώδιό σας μπορεί να χωρέσει και να συνδεθεί.

Βήμα 5: Τελική συνέλευση

Αφαιρέστε ξανά το συγκρότημα βάσης και, στη συνέχεια, τοποθετήστε την επένδυση χαρτιού. Βεβαιωθείτε ότι έχει απλωθεί πλήρως μέσα στο κύπελλο και στη συνέχεια κολλήστε τις άκρες για να διατηρήσετε το σχήμα. Συνδέστε την οθόνη e-ink στη μικρή πλακέτα σύνδεσης και την πλακέτα στην κορδέλα που προέρχεται από το καπέλο. Σύρετε προσεκτικά το συγκρότημα βάσης στο κύπελλο, προσανατολίστε τη θύρα USB στην οπή του κυπέλλου και σπρώξτε την προς τα κάτω στο κάτω μέρος του φλιτζανιού. Και πάλι βεβαιωθείτε ότι μπορείτε να συνδέσετε το καλώδιο USB στην πλακέτα.

Τώρα κεντράρετε την οθόνη e-ink στην αποκοπή της επένδυσης χαρτιού. Βεβαιωθείτε ότι είναι επίπεδο και πιέζεται μέχρι την καμπύλη του κυπέλλου. Χρησιμοποιήστε κάποια ταινία για να την κρατήσετε στη θέση της. Πρόσθεσα μια πρόσθετη υποστήριξη χαρτιού για να κρατήσω τη οθόνη e-ink στη θέση της. Θα χρειαστεί επίσης να κολλήσετε τα καλώδια της κορδέλας στην επένδυση και θα πρέπει να κάνετε μια πτυχή 45 μοιρών στην κορδέλα για να πάει από την οριζόντια στην κάθετη, κατεβαίνοντας στη βάση.

Θα πρέπει τώρα να μπορείτε να τοποθετήσετε το εσωτερικό ένθετο του φλιτζανιού στο κύπελλο.

Βήμα 6: Μόνωση

Επειδή το κύπελλο είναι λεπτό πλαστικό δεν έχει σχεδόν καμία μόνωση. Η οθόνη μελάνης που βρήκα ήταν ευαίσθητη στη θερμότητα, οπότε η θερμότητα από ένα τυπικό φλιτζάνι καφέ ήταν αρκετή για να προκαλέσει το ξεθώριασμα της οθόνης. Πρόσθεσα λίγη μόνωση γύρω από το κύπελλο κόβοντας τον πάτο από ένα συνηθισμένο φλιτζάνι φελιζόλ και στη συνέχεια τυλίγοντάς το γύρω από το ένθετο του φλιτζανιού, κόβοντας τον επιπλέον αφρό. Χρειαζόταν επίσης μια σχισμή για να χωρέσει γύρω από τη μικρή πλακέτα σύνδεσης.

Αυτό βοήθησε πολύ. Και φυσικά σημαίνει επίσης ότι ο καφές σας παραμένει ζεστό περισσότερο.

Βήμα 7: Προγραμματισμός

Έχω δώσει τον κωδικό στο GitHub για τον προγραμματισμό του ESP32. Χρησιμοποιώ τον επεξεργαστή Atom με εγκατεστημένες τις επεκτάσεις PlatformIO. Ο κώδικας χρησιμοποιεί πλαίσιο Arduino με πλατφόρμα espressif32, χρησιμοποιώντας τη βιβλιοθήκη Adafruit GFX από το Adafruit για να τοποθετήσει κείμενο στην οθόνη. Σκοπεύω να προσθέσω εικόνες καθώς και μια σύνδεση Bluetooth, που χρησιμοποιείται με μια εφαρμογή για κινητά για δυναμική μεταφόρτωση εικόνων και κειμένου. Προς το παρόν, υπάρχουν αρκετές διασκεδαστικές οθόνες κειμένου που τις διανύει.

Προσπάθησα να διατηρήσω την κατανάλωση ενέργειας όσο το δυνατόν χαμηλότερη, αλλά νομίζω ότι δεν είναι τόσο βελτιστοποιημένη όσο θα μπορούσε να είναι. Ωστόσο, διαρκεί αρκετές ώρες όταν αλλάζετε την οθόνη κάθε 10 δευτερόλεπτα περίπου.

Ο κώδικας είναι λίγο ακατάστατος! Υπάρχουν πράγματα για την εφαρμογή της επικοινωνίας BLE, η οποία δεν έχει ολοκληρωθεί ακόμη. Υπάρχει επίσης κάποιος κώδικας για επικοινωνία με ένα Slack Bot, την πρόθεση να αφήσω τους συναδέλφους μου να στείλουν κείμενα στο κύπελλο σε πραγματικό χρόνο από την αίθουσα συνομιλίας της εταιρείας Slack. Μόλις λειτουργήσει έτσι, το κύπελλο θα είναι μια συσκευή IOT (Internet of things)!

Πηγαίος Κώδικας

Βήμα 8: Χρησιμοποιήστε το

Πάρτε το Display Cup στην επόμενη συνεδρίαση της εταιρείας σας. Πίνω καφέ. Περιμένετε να το παρατηρήσουν οι συνεργάτες… απολαύστε!