E-Ink Display Mug: 8 bước (có hình ảnh)

2025 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2025-01-13 06:58

Đây là một trong những ý tưởng điên rồ chỉ chợt nảy ra trong não tôi. Tôi nghĩ, sẽ không tuyệt vời nếu có một chiếc cốc cà phê mà bạn có thể tùy chỉnh khi đang di chuyển phải không? Một cái trông khá giống một tách cà phê bình thường. Tôi đã tìm kiếm và chỉ tìm thấy một ví dụ về cái gì đó tương tự, nhưng nó không giống cốc cà phê bình thường và màn hình phẳng.

Điều đáng chú ý về màn hình e-ink / e-paper là chúng có thể linh hoạt, cũng như không yêu cầu nguồn điện để duy trì hình ảnh. Màn hình e-ink chủ yếu được nhìn thấy trong các trình đọc sách điện tử, nhưng tôi nghĩ tại sao không làm một chiếc cốc có màn hình cong theo hình chiếc cốc? Tôi đã tìm thấy một màn hình e-ink rẻ tiền phù hợp với hóa đơn (trên thực tế là màn hình linh hoạt duy nhất mà tôi có thể tìm mua bởi một người bình thường) và vì vậy tôi bắt đầu xây dựng tầm nhìn của mình.

Bước 1: Các bộ phận

Sự cố các bộ phận diễn ra khá thẳng thắn. Màn hình mực điện tử linh hoạt wavehare là màn hình duy nhất tôi có thể tìm thấy và nó có sẵn dễ dàng trên ebay hoặc aliexpress. Tôi chọn ESP32 Lolin Lite cho bộ vi điều khiển vì nó không đắt (khá chắc chắn cái tôi nhận được là hàng nhái) nhưng có Bluetooth LE cũng như bộ sạc pin LiPo và đủ bộ nhớ cho phông chữ và bitmap cho màn hình.

Món đồ khó tìm duy nhất là một chiếc cốc phù hợp để nhét các thiết bị điện tử vào. Tôi thực sự không thể tìm thấy bất cứ điều gì. Ban đầu, tôi đã định sử dụng một chiếc cốc "Tôi không phải là cốc giấy" bằng gốm, và uốn một tấm acrylic xung quanh nó. Vì cốc được làm thon và ống tấm acrylic sẽ thẳng nên sẽ có đủ không gian gần đáy để lắp các bộ phận. Mặc dù vậy, tôi không gặp nhiều may mắn với việc uốn acrylic.

Sau đó, tôi nhớ cách đây nhiều năm con tôi đã làm những chiếc cốc theo yêu cầu với một bộ dụng cụ mua ở cửa hàng. Tôi đã đi tìm cái đó và thấy những nơi đã từng bán chúng không còn nữa, cho đến khi tôi thấy rằng Hobby Lobby vẫn còn bán chúng. Chúng rẻ, theo mọi cách. Nhưng với giá dưới 1 đô la, nó hoạt động hoàn hảo, chỉ có đủ không gian để vừa khít với tất cả các bộ phận bên trong.

Bảng Lolin Lite ESP32

Màn hình e-ink linh hoạt Waveshare 2,13 với HAT

Pin Lipo 150 mAh với đầu nối JST

Thiết kế một cái cốc

Các tông

Băng

Chèn giấy in (xem tệp SVG đính kèm)

Cốc bọt

Bước 2: Chèn giấy và đế bìa cứng

Vì cốc trong suốt và bạn không muốn nhìn thấy các thiết bị điện tử, hãy in phần chèn ra và cẩn thận cắt nó bằng lưỡi lam hoặc kéo. Bởi vì màn hình e-ink không phải là giấy trắng, miếng chèn có hoa văn màu xám nhạt trên đó khá khớp với màu nền của màn hình e-ink. Cắt hình chữ nhật để màn hình hiển thị qua. Đặt miếng chèn vào cốc để đảm bảo nó vừa vặn và quyết định xem bạn muốn hiển thị ở phía nào của cốc.

Ngoài ra trên tấm giấy này còn có một mẫu hình tròn mà bạn có thể sử dụng để cắt một đế bìa cứng. Tôi đã sử dụng một tấm bìa cứng sóng rất mỏng từ một chiếc hộp nhỏ.

Đĩa bìa cứng này có nhiệm vụ để gắn thiết bị điện tử và giữ chèn giấy vào cốc ở dưới cùng.

Bước 3: Gắn thiết bị điện tử vào cơ sở

Tôi đã hàn các đầu cắm góc phải vào ESP32 và chỉ vào các chân tôi cần. Cụ thể, điều này sẽ để lại không gian ở một bên cho pin LiPo nhỏ. Kết nối các dây từ dây nịt được cung cấp với mũ hiển thị e-ink như hình minh họa. Sau đó, với ESP32 ở giữa và được định vị với USP và đầu nối pin càng gần mép càng tốt, hãy nhấn xuống để các chân tiêu đề đâm thủng đầu bìa cứng.

Cắm đầu nối pin JST và sử dụng một số băng dính hai mặt để dán pin xuống bên cạnh ESP32. Hãy cẩn thận không tạo áp lực quá lớn lên pin vì chúng rất mỏng manh.

Cắm dây nịt vào mũ điều khiển e-ink và cố gắng cuộn dây xung quanh dải tiêu đề nữ và qua đầu bảng. Giữ chặt nó bằng một số băng. Đảm bảo rằng cáp ruy-băng được kết nối và đặt mũ qua ESP32 càng xa càng tốt mà không đi qua mép của vòng tròn các tông, đồng thời hướng dẫn dây nịt đằng sau đầu nối pin JST và cổng USB. Bảo mật bằng nhiều băng hơn.

Điều này hơi phức tạp nhưng các dây dẫn đi khá nhiều nơi chúng cần đến và tất cả đều khớp với nhau khá vừa khít.

Bước 4: Cổng sạc

Bạn sẽ muốn có thể sạc cốc của mình và cũng có thể lập trình nó, vì vậy bạn cần đặt cụm điện tử bằng bìa cứng vào cốc và lưu ý vị trí của cổng USB. Đánh dấu một hình vuông đủ lớn để dây cáp của bạn có thể luồn qua (tôi đặt nó gần đế của tay cầm để nó sẽ ít bị nhìn thấy hơn khi cầm cốc), sau đó khoét một lỗ. Tôi đã sử dụng một mũi khoan 3/16 ở cả hai bên và sau đó cắt phần còn lại bằng một lưỡi x-acto.

Đặt bộ phận lắp ráp vào cốc một lần nữa và kiểm tra xem cáp của bạn có thể vừa khít và kết nối được không.

Bước 5: Lắp ráp cuối cùng

Tháo cụm đế một lần nữa, sau đó lắp lớp lót giấy vào. Đảm bảo rằng nó được trải hoàn toàn bên trong cốc và sau đó dán các mép lại để giữ nguyên hình dạng. Gắn màn hình e-ink vào bảng đầu nối nhỏ và bảng với dải băng từ mũ. Cẩn thận trượt cụm đế vào cốc, hướng cổng USB vào lỗ trên cốc và đẩy xuống đáy cốc. Một lần nữa, hãy đảm bảo rằng bạn có thể cắm cáp USB của mình vào bo mạch.

Bây giờ căn giữa màn hình e-ink vào phần cắt trên giấy lót. Đảm bảo rằng nó bằng phẳng và ép hết cỡ vào đường cong của cốc. Sử dụng một số băng để giữ nó tại chỗ. Tôi đã thêm một lớp lót giấy bổ sung để giúp giữ màn hình e-ink ở đúng vị trí. Bạn cũng sẽ cần băng các dây cáp ruy-băng vào lớp lót, và bạn sẽ cần tạo một nếp gấp 45 độ trên dải băng để làm cho nó đi từ ngang sang dọc, đi xuống đế.

Bây giờ bạn có thể đặt miếng lót cốc bên trong vào cốc.

Bước 6: Cách nhiệt

Vì cốc là nhựa mỏng nên hầu như không có lớp cách nhiệt. Tôi thấy màn hình e-ink nhạy cảm với nhiệt, vì vậy nhiệt từ một tách cà phê điển hình đủ để làm cho màn hình mờ đi. Tôi đã thêm một số vật liệu cách nhiệt xung quanh cốc bằng cách cắt đáy cốc xốp thông thường và sau đó quấn nó xung quanh miếng chèn cốc, cắt bỏ phần bọt thừa. Nó cũng cần một rãnh được cắt vào để vừa với bảng đầu nối nhỏ.

Điều này đã giúp rất nhiều. Và tất nhiên điều đó cũng có nghĩa là cà phê của bạn sẽ nóng lâu hơn.

Bước 7: Lập trình

Tôi đã cung cấp mã trên GitHub để lập trình ESP32. Tôi đang sử dụng trình chỉnh sửa Atom có cài đặt các tiện ích mở rộng PlatformIO. Mã đang sử dụng khung Arduino với nền tảng espressif32, sử dụng Thư viện Adafruit GFX từ Adafruit để đưa văn bản lên màn hình. Tôi dự định thêm hình ảnh cũng như kết nối Bluetooth, được sử dụng với ứng dụng dành cho thiết bị di động để tải lên hình ảnh và văn bản một cách động. Hiện tại, có một số màn hình hiển thị văn bản thú vị mà nó xoay vòng.

Tôi đã cố gắng giữ mức tiêu thụ điện năng thấp nhất có thể nhưng tôi nghĩ rằng nó không được tối ưu hóa hết mức có thể. Tuy nhiên, nó kéo dài vài giờ khi thay đổi màn hình sau mỗi 10 giây hoặc lâu hơn.

Mã là một chút lộn xộn! Có những thứ trong đó để triển khai giao tiếp BLE vẫn chưa được thực hiện. Ngoài ra còn có một số mã để giao tiếp với Slack Bot, mục đích để đồng nghiệp của tôi gửi tin nhắn tới cốc trong thời gian thực từ phòng trò chuyện Slack của công ty chúng tôi. Một khi tất cả đều hoạt động, chiếc cốc sẽ là một thiết bị IOT (Internet vạn vật)!

Mã nguồn

Bước 8: Sử dụng nó

Mang Cúp hiển thị vào cuộc họp công ty tiếp theo của bạn. Uống cà phê. Chờ đồng nghiệp thông báo… hãy tận hưởng!