E-Ink Display Mug: 8 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-13 06:58

นี่เป็นหนึ่งในความคิดบ้าๆ ที่ผุดขึ้นมาในสมองของฉันเองตามธรรมชาติ ฉันคิดว่า คงจะดีไม่น้อยหากมีแก้วกาแฟที่คุณสามารถปรับแต่งได้ทันที ที่ดูเหมือนแก้วกาแฟทั่วไป ฉันค้นหาและพบเพียงตัวอย่างเดียวของบางสิ่งที่คล้ายกัน แต่มันดูไม่เหมือนถ้วยกาแฟทั่วไปและหน้าจอแบน

สิ่งที่โดดเด่นเกี่ยวกับการแสดงผล e-ink / e-paper คือ จอเหล่านี้มีความยืดหยุ่น และไม่ต้องใช้พลังงานในการรักษาภาพ การแสดง e-ink ส่วนใหญ่จะเห็นในเครื่องอ่าน ebook แต่ฉันคิดว่าทำไมไม่ทำถ้วยที่มีจอแสดงผลที่โค้งเข้าหาถ้วย ฉันพบจอแสดงผล e-ink ราคาไม่แพงที่พอดีกับใบเรียกเก็บเงิน (อันที่จริงเป็นจอแสดงผลแบบยืดหยุ่นเพียงตัวเดียวที่ฉันสามารถหาซื้อได้โดยมนุษย์ทั่วไป) ดังนั้นฉันจึงมุ่งมั่นที่จะสร้างวิสัยทัศน์ของฉัน

ขั้นตอนที่ 1: อะไหล่

การแยกส่วนค่อนข้างตรงไปตรงมา การแสดงหมึกอิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่นของ waveshare เป็นเครื่องเดียวที่ฉันหาเจอ และมีจำหน่ายบน ebay หรือ aliexpress อย่างง่ายดาย ฉันเลือก ESP32 Lolin Lite สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์เพราะมันมีราคาไม่แพง (ค่อนข้างแน่ใจว่าอันที่ฉันได้รับนั้นเป็นโคลน) แต่มี Bluetooth LE รวมทั้งเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ LiPo และที่เก็บข้อมูลเพียงพอสำหรับแบบอักษรและบิตแมปสำหรับการแสดงผล

รายการที่หายากเพียงอย่างเดียวคือถ้วยที่เหมาะสมกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ฉันไม่พบอะไรเลยจริงๆ เดิมที ฉันวางแผนที่จะใช้ถ้วยเซรามิก "ฉันไม่ใช่ถ้วยกระดาษ" และงอแผ่นอะคริลิกรอบๆ เนื่องจากถ้วยเป็นแบบเรียวและท่อแผ่นอะครีลิกจะเป็นแนวตรง จึงจะมีที่ว่างบริเวณด้านล่างที่เพียงพอสำหรับใส่ชิ้นส่วนต่างๆ ฉันไม่ค่อยโชคดีกับการดัดอะครีลิค

จากนั้นฉันก็จำได้เมื่อหลายปีก่อน ลูกๆ ของฉันทำแก้วทำเองด้วยชุดอุปกรณ์ที่ซื้อจากร้าน ฉันไปหาที่นั่นและพบว่าร้านที่เคยขายไม่มีแล้ว จนกระทั่งฉันพบว่า Hobby Lobby ยังขายอยู่ พวกเขามีราคาถูกในทุกวิถีทาง แต่สำหรับราคาต่ำกว่า 1 ดอลลาร์ มันทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบ โดยมีพื้นที่เพียงพอที่จะใส่ชิ้นส่วนทั้งหมดภายในได้พอดี

บอร์ด Lolin Lite ESP32

Waveshare 2.13 จอแสดงผล e-ink ที่ยืดหยุ่นพร้อม HAT

แบตลิโพ 150 mAh พร้อมขั้วต่อ JST

ออกแบบแก้ว

กระดาษแข็ง

เทป

แทรกกระดาษที่พิมพ์ (ดูไฟล์ SVG ที่แนบมา)

ถ้วยโฟม

ขั้นตอนที่ 2: ใส่กระดาษและฐานกระดาษแข็ง

เนื่องจากถ้วยใสและคุณไม่ต้องการเห็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ให้พิมพ์เม็ดมีดและตัดอย่างระมัดระวังด้วยใบมีดโกนหรือกรรไกร เนื่องจากจอแสดงผล e-ink ไม่ใช่กระดาษสีขาว เม็ดมีดจึงมีรูปแบบสีเทาอ่อนที่ตรงกับสีพื้นหลังของจอแสดงผล e-ink ค่อนข้างมาก ตัดสี่เหลี่ยมเพื่อให้จอแสดงผลดูผ่าน ใส่เม็ดมีดลงในถ้วยเพื่อให้แน่ใจว่าใส่ได้พอดี และตัดสินใจว่าต้องการให้แสดงผลด้านใดของถ้วย

นอกจากนี้บนแผ่นนี้ยังมีลวดลายวงกลมที่คุณสามารถใช้เพื่อตัดฐานกระดาษแข็ง ฉันใช้กระดาษลูกฟูกที่บางมากจากกล่องเล็กๆ

แผ่นกระดาษแข็งนี้พร้อมเสิร์ฟสำหรับยึดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และยึดกระดาษไว้กับถ้วยที่ด้านล่าง

ขั้นตอนที่ 3: ติดตั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เข้ากับฐาน

ฉันบัดกรีส่วนหัวมุมฉากกับ ESP32 และเฉพาะพินที่ฉันต้องการเท่านั้น โดยเฉพาะสิ่งนี้จะทำให้มีพื้นที่ว่างด้านหนึ่งสำหรับแบตเตอรี่ LiPo ขนาดเล็ก ต่อสายไฟจากสายรัดที่ให้มากับหมวกแสดงหมึกอิเล็กทรอนิกส์ตามที่แสดง จากนั้น เมื่อ ESP32 อยู่ตรงกลางและจัดตำแหน่งด้วยขั้วต่อ USP และแบตเตอรี่ใกล้กับขอบมากที่สุด ให้กดลงเพื่อให้หมุดส่วนหัวเจาะด้านบนของกระดาษแข็ง

เสียบขั้วต่อแบตเตอรี่ JST และใช้เทปกาวสองหน้าติดแบตเตอรี่ไว้ข้างๆ ESP32 ระวังอย่ากดทับแบตเตอรี่มากเกินไปเพราะแบตเตอรี่บอบบาง

เสียบชุดสายไฟเข้ากับหมวกไดรเวอร์ e-ink และพยายามโค้งสายไฟรอบแถบส่วนหัวของตัวเมียและข้ามด้านบนของบอร์ด ยึดด้วยเทป ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เชื่อมต่อสายแพแล้ว และวางหมวกไว้เหนือ ESP32 ให้ไกลที่สุดเท่าที่จะทำได้โดยไม่ให้เกินขอบวงกลมกระดาษแข็ง และนำสายรัดด้านหลังขั้วต่อแบตเตอรี่ JST และพอร์ต USB ปลอดภัยด้วยเทปที่มากขึ้น

มันค่อนข้างยุ่งยาก แต่สายไฟค่อนข้างจะไปในที่ที่พวกเขาต้องไปและทุกอย่างก็เข้ากันได้ดี

ขั้นตอนที่ 4: ชาร์จพอร์ต

คุณจะต้องการชาร์จถ้วยและตั้งโปรแกรมด้วย ดังนั้นคุณต้องวางส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำจากกระดาษแข็งลงในถ้วยและสังเกตว่าพอร์ต USB อยู่ที่ไหน ทำเครื่องหมายสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่ใหญ่พอที่สายเคเบิลของคุณจะสอดเข้าไปได้ (ฉันวางไว้ใกล้กับฐานของที่จับ เพื่อไม่ให้มองเห็นได้ชัดเจนเมื่อถือถ้วย) แล้วจึงเจาะรู ฉันใช้สว่านขนาด 3/16 ทั้งสองข้างแล้วตัดส่วนที่เหลือออกด้วยใบมีด x-acto

วางชุดประกอบลงในถ้วยอีกครั้งและทดสอบว่าสายเคเบิลของคุณสามารถใส่เข้าไปและเชื่อมต่อได้

ขั้นตอนที่ 5: การประกอบขั้นสุดท้าย

ถอดส่วนประกอบฐานอีกครั้ง จากนั้นใส่กระดาษรองรองกระดาษเข้าไป ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้กางออกจนสุดในถ้วยแล้วติดเทปที่ขอบเพื่อคงรูปทรงไว้ ติดจอแสดงผล e-ink เข้ากับบอร์ดตัวเชื่อมต่อขนาดเล็ก และติดบอร์ดเข้ากับริบบิ้นที่มาจากหมวก ค่อยๆ เลื่อนส่วนประกอบฐานลงในถ้วย ปรับพอร์ต USB ไปที่รูในถ้วย แล้วดันลงไปที่ด้านล่างของถ้วย ตรวจสอบอีกครั้งว่าคุณสามารถเสียบสาย USB เข้ากับบอร์ดได้

ตอนนี้จัดกึ่งกลางจอแสดงผล e-ink ลงในช่องตัดบนกระดาษรองกระดาษ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ระดับ และกดเข้าไปในส่วนโค้งของถ้วยจนสุด ใช้เทปกาวยึดเข้าที่ ฉันเพิ่มแผ่นรองกระดาษเพิ่มเติมเพื่อช่วยยึดจอแสดงผล e-ink ให้เข้าที่ คุณจะต้องติดเทปพันสายริบบิ้นเข้ากับซับด้วย และคุณจะต้องพับริบบิ้น 45 องศาหนึ่งอันเพื่อทำให้มันเปลี่ยนจากแนวนอนเป็นแนวตั้ง ลงไปที่ฐาน

ตอนนี้คุณควรจะใส่ถ้วยด้านในลงในถ้วยได้แล้ว

ขั้นตอนที่ 6: ฉนวน

เนื่องจากถ้วยเป็นพลาสติกบางจึงแทบไม่มีฉนวนหุ้ม จอแสดงผล e-ink ที่ฉันพบว่าไวต่อความร้อน ดังนั้นความร้อนจากถ้วยกาแฟทั่วไปก็เพียงพอแล้วที่จะทำให้จอแสดงผลจางลง ฉันเพิ่มฉนวนรอบๆ ถ้วยโดยตัดส่วนล่างของถ้วยโฟมทั่วไปออก จากนั้นพันรอบถ้วยรอง ตัดแต่งโฟมส่วนเกินออก นอกจากนี้ยังต้องการช่องเสียบที่เจาะเข้าไปเพื่อให้พอดีกับแผงขั้วต่อขนาดเล็ก

สิ่งนี้ช่วยได้มาก และแน่นอนว่ากาแฟของคุณคงความร้อนได้นานขึ้น

ขั้นตอนที่ 7: การเขียนโปรแกรม

ฉันได้ให้รหัสบน GitHub สำหรับการเขียนโปรแกรม ESP32 ฉันกำลังใช้ตัวแก้ไข Atom พร้อมติดตั้งส่วนขยาย PlatformIO โค้ดนี้ใช้เฟรมเวิร์ก Arduino ร่วมกับแพลตฟอร์ม espressif32 โดยใช้ไลบรารี Adafruit GFX จาก Adafruit เพื่อใส่ข้อความบนจอแสดงผล ฉันวางแผนที่จะเพิ่มรูปภาพและการเชื่อมต่อบลูทูธ ซึ่งใช้กับแอปบนอุปกรณ์เคลื่อนที่เพื่ออัปโหลดรูปภาพและข้อความแบบไดนามิก สำหรับตอนนี้ มีข้อความที่น่าขบขันหลายข้อความแสดงวนไปมา

ฉันพยายามลดการใช้พลังงานให้ต่ำที่สุดเท่าที่จะทำได้ แต่ฉันคิดว่ามันไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุดเท่าที่จะทำได้ ยังคงใช้เวลาหลายชั่วโมงเมื่อเปลี่ยนการแสดงผลทุกๆ 10 วินาทีหรือมากกว่านั้น

รหัสค่อนข้างยุ่ง! มีบางสิ่งในนั้นสำหรับการนำการสื่อสาร BLE ไปใช้ซึ่งยังไม่เสร็จสิ้น นอกจากนี้ยังมีรหัสบางอย่างในการสื่อสารกับ Slack Bot ความตั้งใจที่จะให้เพื่อนร่วมงานของฉันส่งข้อความไปยังถ้วยแบบเรียลไทม์จากห้องสนทนา Slack ของบริษัทของเรา เมื่อทุกอย่างใช้งานได้ ถ้วยจะเป็นอุปกรณ์ IOT (Internet of Things)!

รหัสแหล่งที่มา

ขั้นตอนที่ 8: ใช้มัน

ใช้ Display Cup ในการประชุมบริษัทครั้งต่อไปของคุณ ดื่มกาแฟ. รอให้เพื่อนร่วมงานสังเกต… สนุก!