Caneca de exibição E-Ink: 8 etapas (com fotos)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-13 06:58

Esta é uma daquelas ideias malucas que se alojam espontaneamente no meu cérebro. Pensei: não seria incrível se houvesse uma caneca de café que você pudesse personalizar na hora? Uma que se parecia muito com uma xícara de café comum. Fiz uma pesquisa e encontrei apenas um exemplo de algo semelhante, mas não parecia uma xícara de café normal e o visor era plano.

O que é notável sobre as telas de e-ink / e-paper é que elas podem ser flexíveis, além de não exigirem energia para manter uma imagem. As telas de e-ink são vistas principalmente em leitores de e-book, mas pensei: por que não fazer um copo com uma tela que se curva para o copo? Eu encontrei um display de tinta eletrônica barato que se encaixaria nos requisitos (na verdade, o único flexível que eu pude encontrar para compra por um mero mortal) e então comecei a construir minha visão.

Etapa 1: Peças

A divisão das peças é bastante simples. O display flexível e-ink do waveshare é o único que consegui encontrar e está facilmente disponível no ebay ou aliexpress. Eu escolhi um ESP32 Lolin Lite para o microcontrolador porque era barato (quase certo que o que comprei era um clone), mas tinha Bluetooth LE, bem como um carregador de bateria LiPo e armazenamento suficiente para fontes e bitmaps para a tela.

O único item difícil de encontrar era um copo adequado para colocar os componentes eletrônicos. Eu realmente não consegui encontrar nada. Originalmente, planejei usar um copo de cerâmica "Não sou um copo de papel" e dobrar uma folha de acrílico ao redor dele. Como o copo é cônico e o tubo da folha de acrílico seria reto, haveria espaço suficiente próximo ao fundo para encaixar as peças. Não tive muita sorte com a dobra de acrílico.

Então me lembrei que anos atrás meus filhos fizeram canecas personalizadas com um kit comprado em loja. Fui procurar por isso e encontrei lugares que antes não vendiam mais, até que descobri que a Hobby Lobby ainda os vendia. Eles são baratos, em todos os sentidos. Mas, por menos de US $ 1, funcionou perfeitamente, tendo apenas espaço suficiente para caber confortavelmente todas as peças dentro.

Placa Lolin Lite ESP32

Visor flexível de tinta eletrônica Waveshare 2,13 com HAT

Bateria Lipo 150 mAh com conector JST

Crie uma caneca

Cartão

Fita

Inserção em papel impresso (consulte o arquivo SVG em anexo)

Copo de espuma

Etapa 2: inserção de papel e base de papelão

Como o copo é transparente e você não quer ver a parte eletrônica, imprima o encarte e corte-o cuidadosamente com uma lâmina de barbear ou uma tesoura. Como o visor do e-ink não é branco como papel, o encarte tem um padrão cinza claro que se parece muito com a cor de fundo do visor do e-ink. Recorte o retângulo para mostrar a tela. Coloque a inserção no copo para certificar-se de que ele se encaixa e decida de que lado do copo você deseja que o expositor fique.

Também nesta folha há um padrão de círculo que você pode usar para cortar uma base de papelão. Usei um papelão ondulado muito fino de uma pequena caixa.

Este disco de papelão serve para montar a parte eletrônica e segurar o encarte de papel contra o copo na parte inferior.

Etapa 3: Monte os componentes eletrônicos na base

Soldei cabeçalhos de ângulo reto no ESP32 e apenas nos pinos de que precisava. Especificamente, isso deixaria espaço de um lado para a pequena bateria LiPo. Conecte os fios do chicote fornecido com o visor do e-ink, conforme mostrado. Em seguida, com o ESP32 centralizado e posicionado com o USP e o conector da bateria o mais próximo possível da borda, pressione para baixo para que os pinos do coletor perfurem a parte superior do papelão.

Conecte o conector da bateria JST e use fita dupla-face para colar a bateria ao lado do ESP32. Tenha cuidado para não colocar muita pressão na bateria, pois são delicadas.

Conecte o chicote de fios no chapéu do driver e-ink e tente curvar os fios ao redor da faixa fêmea do cabeçalho e na parte superior da placa. Prenda-o com fita adesiva. Certifique-se de que o cabo de fita esteja conectado e coloque o chapéu sobre o ESP32 o mais para trás possível, sem ultrapassar a borda do círculo de papelão, e oriente o chicote de fios atrás do conector da bateria JST e da porta USB. Prenda com mais fita.

Isso é meio complicado, mas os fios vão onde precisam ir e tudo se encaixa perfeitamente.

Etapa 4: porta de carga

Você vai querer carregar seu copo e também programá-lo, então você precisa colocar o conjunto eletrônico de papelão no copo e observar onde está a porta USB. Marque um quadrado grande o suficiente para o cabo passar (coloquei perto da base da alça para que ficasse menos visível ao segurar o copo) e depois cortei um orifício. Usei uma broca de 3/16 em ambos os lados e, em seguida, cortei o resto com uma lâmina x-acto.

Coloque o conjunto no copo novamente e teste se o cabo pode passar e se conectar.

Etapa 5: Montagem final

Remova o conjunto da base novamente e insira o revestimento de papel. Certifique-se de que está totalmente aberto dentro do copo e, em seguida, prenda as bordas para reter a forma. Fixe o visor e-ink à pequena placa do conector e a placa à fita que sai do chapéu. Deslize cuidadosamente o conjunto da base no copo, oriente a porta USB para o orifício no copo e empurre-o para o fundo do copo. Mais uma vez, certifique-se de conectar o cabo USB à placa.

Agora centre a tela do e-ink no recorte do revestimento de papel. Certifique-se de que está nivelado e pressionado até o fim na curva do copo. Use um pouco de fita para mantê-lo no lugar. Eu adicionei um papel de suporte adicional para ajudar a manter o visor do e-ink no lugar. Você também precisará prender os cabos de fita ao revestimento e fazer uma dobra de 45 graus na fita para fazê-la ir da horizontal para a vertical, descendo até a base.

Agora você deve conseguir colocar a inserção interna do copo no copo.

Etapa 6: Isolamento

Como o copo é de plástico fino, quase não tem isolamento. O visor e-ink que encontrei era sensível ao calor, então o calor de uma xícara de café comum era suficiente para fazer com que o visor desbotasse. Eu adicionei um pouco de isolamento ao redor do copo cortando a parte inferior de um copo de isopor comum e, em seguida, enrolando-o ao redor do inserto do copo, aparando o excesso de espuma. Ele também precisava de um corte para encaixar na pequena placa do conector.

Isso ajudou muito. E, claro, também significa que o café fica mais quente por mais tempo.

Etapa 7: Programação

Forneci o código no GitHub para programar o ESP32. Estou usando o editor Atom com extensões PlatformIO instaladas. O código está usando a estrutura Arduino com a plataforma espressif32, usando a Adafruit GFX Library da Adafruit para colocar texto no display. Pretendo adicionar imagens, bem como uma conexão Bluetooth, usada com um aplicativo móvel para fazer upload de imagens e texto dinamicamente. Por enquanto, existem vários monitores de texto divertidos pelos quais ele circula.

Tentei manter o consumo de energia o mais baixo possível, mas acho que não é tão otimizado quanto poderia ser. Ainda assim, dura várias horas ao mudar a exibição a cada 10 segundos ou mais.

O código é um pouco confuso! Há coisas lá para implementar a comunicação BLE que ainda não foram concluídas. Também existe um código para se comunicar com um Slack Bot, a intenção de permitir que meus colegas de trabalho enviem mensagens de texto para o copo em tempo real a partir da sala de bate-papo da nossa empresa no Slack. Assim que tudo estiver funcionando, o copo será um dispositivo IOT (Internet das coisas)!

Código fonte

Etapa 8: use

Leve o Display Cup para a próxima reunião da sua empresa. Beba café. Espere que os colegas de trabalho percebam … divirta-se!