E-Ink-Display-Becher - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Das ist eine dieser verrückten Ideen, die sich spontan in meinem Gehirn festsetzen. Ich dachte, wäre es nicht toll, wenn es eine Kaffeetasse gäbe, die man im Handumdrehen anpassen könnte? Eine, die ziemlich wie eine gewöhnliche Kaffeetasse aussah. Ich habe gesucht und nur ein Beispiel für etwas Ähnliches gefunden, aber es sah nicht aus wie eine normale Kaffeetasse und das Display war flach.

Das Bemerkenswerte an E-Ink-/E-Paper-Displays ist, dass sie flexibel sein können und keinen Strom benötigen, um ein Bild aufrechtzuerhalten. E-Ink-Displays sind hauptsächlich in E-Book-Readern zu sehen, aber ich dachte mir, warum nicht eine Tasse mit einem Display machen, das sich zur Tasse wölbt? Ich fand ein preiswertes E-Ink-Display, das der Rechnung entsprach (tatsächlich das einzige flexible, das ich von einem Normalsterblichen kaufen konnte) und machte mich daran, meine Vision zu entwickeln.

Schritt 1: Teile

Die Aufteilung der Teile ist ziemlich einfach. Das flexible E-Ink-Display von Waveshare ist das einzige, das ich finden konnte, und es ist leicht bei ebay oder aliexpress erhältlich. Ich habe mich für einen ESP32 Lolin Lite für den Mikrocontroller entschieden, weil er günstig war (ziemlich sicher war der, den ich bekam, ein Klon), aber Bluetooth LE sowie ein LiPo-Ladegerät und genügend Speicherplatz für Schriften und Bitmaps für das Display hatte.

Der einzige schwer zu findende Artikel war ein passender Becher, in den die Elektronik passt. Ich konnte nicht wirklich etwas finden. Ursprünglich hatte ich geplant, einen Keramikbecher "Ich bin kein Pappbecher" zu verwenden und eine Acrylplatte darum zu biegen. Da sich der Becher verjüngt und das Acrylglasrohr gerade wäre, wäre in der Nähe des Bodens genügend Platz für die Teile. Ich hatte jedoch nicht viel Glück mit dem Acrylbiegen.

Dann erinnerte ich mich daran, dass meine Kinder vor Jahren maßgeschneiderte Tassen mit einem im Laden gekauften Kit gemacht haben. Ich suchte danach und fand Orte, an denen sie früher nicht mehr verkauft wurden, bis ich fand, dass Hobby Lobby sie immer noch verkaufte. Sie sind in jeder Hinsicht billig. Aber für unter 1 US-Dollar funktionierte es perfekt, da es gerade genug Platz hatte, um alle Teile genau hineinzupassen.

Lolin Lite ESP32-Karte

Waveshare 2,13 flexibles E-Ink-Display mit HAT

150 mAh Lipo-Akku mit JST-Anschluss

Gestalte eine Tasse

Karton

Band

Bedruckte Papiereinlage (siehe angehängte SVG-Datei)

Schaumbecher

Schritt 2: Papiereinsatz und Kartonbasis

Da der Becher klar ist und Sie die Elektronik nicht sehen möchten, drucken Sie den Einsatz aus und schneiden Sie ihn vorsichtig mit einer Rasierklinge oder einer Schere zu. Da das E-Ink-Display nicht papierweiß ist, hat der Einsatz ein hellgraues Muster, das ziemlich genau der Hintergrundfarbe des E-Ink-Displays entspricht. Schneiden Sie das Rechteck aus, damit das Display durchscheint. Setzen Sie den Einsatz in den Becher ein, um sicherzustellen, dass er passt, und entscheiden Sie, auf welcher Seite des Bechers das Display angezeigt werden soll.

Auch auf diesem Blatt befindet sich ein Kreismuster, mit dem Sie einen Kartonboden ausschneiden können. Ich habe eine sehr dünne Wellpappe aus einer kleinen Schachtel verwendet.

Diese Pappscheiben dienen zur Befestigung der Elektronik und zum Halten des Papiereinsatzes gegen den Becher am Boden.

Schritt 3: Montieren Sie die Elektronik an der Basis

Ich lötete rechtwinklige Header an den ESP32 und nur an die Pins, die ich brauchte. Konkret würde dies auf einer Seite Platz für den kleinen LiPo-Akku lassen. Schließen Sie die Kabel des mit der E-Ink-Displaykappe gelieferten Kabelbaums wie abgebildet an. Drücken Sie dann, während der ESP32 zentriert und mit dem USP- und Batterieanschluss so nah wie möglich am Rand positioniert ist, nach unten, sodass die Kopfstifte die Oberseite des Kartons durchstechen.

Stecken Sie den JST-Batteriestecker ein und verwenden Sie etwas doppelseitiges Klebeband, um die Batterie neben dem ESP32 zu kleben. Achten Sie darauf, dass Sie nicht zu viel Druck auf die Batterie ausüben, da sie empfindlich ist.

Stecken Sie den Kabelbaum in den E-Ink-Treiberhut und versuchen Sie, die Drähte um den Buchsenleistenstreifen und über die Oberseite der Platine zu biegen. Sichern Sie es mit etwas Klebeband. Stellen Sie sicher, dass das Flachbandkabel angeschlossen ist, und legen Sie den Hut so weit wie möglich über den ESP32, ohne über die Kante des Pappkreises zu gehen, und führen Sie den Kabelbaum hinter dem JST-Batterieanschluss und dem USB-Anschluss. Mit mehr Klebeband sichern.

Das ist etwas knifflig, aber die Drähte gehen so ziemlich dorthin, wo sie hin müssen, und alles passt ziemlich gut zusammen.

Schritt 4: Ladeanschluss

Sie möchten Ihren Becher aufladen und auch programmieren können, also müssen Sie die Elektronikbaugruppe aus Pappe in den Becher legen und sich merken, wo sich der USB-Anschluss befindet. Markieren Sie ein Quadrat, das groß genug ist, damit Ihr Kabel hindurchpasst (ich lege es in die Nähe der Basis des Griffs, damit es beim Halten der Tasse weniger sichtbar ist), und schneiden Sie dann ein Loch aus. Ich habe auf beiden Seiten einen 3/16 Bohrer verwendet und dann den Rest mit einer X-Acto-Klinge ausgeschnitten.

Legen Sie die Baugruppe wieder in den Becher und testen Sie, ob Ihr Kabel durchpassen und anschließen kann.

Schritt 5: Endmontage

Entfernen Sie die Basisbaugruppe erneut und setzen Sie dann die Papierzwischenlage ein. Achte darauf, dass es vollständig in der Tasse ausgebreitet ist und klebe dann die Ränder ab, um die Form beizubehalten. Befestigen Sie das E-Ink-Display an der kleinen Anschlussplatine und die Platine an dem vom Hut kommenden Farbband. Schieben Sie die Basisbaugruppe vorsichtig in den Becher, richten Sie den USB-Anschluss auf das Loch im Becher aus und drücken Sie ihn bis zum Boden des Bechers. Stellen Sie erneut sicher, dass Sie Ihr USB-Kabel an das Board anschließen können.

Zentrieren Sie nun das E-Ink-Display in der Aussparung auf dem Papierliner. Stellen Sie sicher, dass es eben ist und ganz in die Wölbung der Tasse gedrückt wird. Verwenden Sie etwas Klebeband, um es an Ort und Stelle zu halten. Ich habe eine zusätzliche Papierunterlage hinzugefügt, um das E-Ink-Display an Ort und Stelle zu halten. Sie müssen auch die Flachbandkabel an den Liner kleben, und Sie müssen das Band um eine 45-Grad-Falte falten, damit es von der Horizontalen in die Vertikale nach unten zur Basis geht.

Sie sollten nun den Innenbechereinsatz in den Becher einsetzen können.

Schritt 6: Isolierung

Da der Becher aus dünnem Kunststoff besteht, hat er fast keine Isolierung. Das E-Ink-Display, das ich fand, war hitzeempfindlich, so dass die Hitze einer typischen Tasse Kaffee ausreichte, um das Display zu verblassen. Ich fügte etwas Isolierung um den Becher hinzu, indem ich den Boden eines gewöhnlichen Styroporbechers abschneide und ihn dann um den Bechereinsatz wickelte, um den überschüssigen Schaum abzuschneiden. Es brauchte auch einen Schlitz, der hineingeschnitten wurde, um um die kleine Anschlussplatine zu passen.

Dies hat sehr geholfen. Und natürlich bleibt Ihr Kaffee dadurch länger heiß.

Schritt 7: Programmierung

Ich habe den Code auf GitHub zum Programmieren des ESP32 bereitgestellt. Ich verwende den Atom-Editor mit installierten PlatformIO-Erweiterungen. Der Code verwendet das Arduino-Framework mit der espressif32-Plattform und verwendet die Adafruit GFX Library von Adafruit, um Text auf dem Display anzuzeigen. Ich plane, Bilder sowie eine Bluetooth-Verbindung hinzuzufügen, die mit einer mobilen App verwendet wird, um Bilder und Text dynamisch hochzuladen. Im Moment gibt es mehrere amüsante Textanzeigen, die es durchläuft.

Ich habe versucht, den Stromverbrauch so gering wie möglich zu halten, aber ich denke, es ist nicht so optimiert, wie es sein könnte. Trotzdem dauert es mehrere Stunden, wenn die Anzeige alle 10 Sekunden oder so geändert wird.

Der Code ist etwas chaotisch! Es gibt Sachen für die Implementierung der BLE-Kommunikation, die noch nicht fertig sind. Es gibt auch einen Code für die Kommunikation mit einem Slack-Bot, mit der Absicht, meine Kollegen in Echtzeit aus unserem Slack-Chatroom des Unternehmens Texte an den Cup senden zu lassen. Wenn alles so funktioniert, wird der Becher ein IOT-Gerät (Internet der Dinge) sein!

Quellcode

Schritt 8: Verwenden Sie es

Nehmen Sie den Display Cup mit in Ihr nächstes Firmenmeeting. Kaffee trinken. Warten Sie, bis die Kollegen es bemerken … viel Spaß!