Taza con pantalla de tinta electrónica: 8 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Esta es una de esas ideas locas que se alojan espontáneamente en mi cerebro. Pensé, ¿no sería genial si hubiera una taza de café que pudieras personalizar sobre la marcha? Uno que se parecía mucho a una taza de café normal. Hice una búsqueda y encontré solo un ejemplo de algo similar, pero no se veía como una taza de café normal y la pantalla era plana.

Lo notable de las pantallas de tinta electrónica / papel electrónico es que pueden ser flexibles y no requieren energía para mantener una imagen. Las pantallas de tinta electrónica se ven principalmente en lectores de libros electrónicos, pero pensé ¿por qué no hacer una taza con una pantalla que se curva hacia la taza? Encontré una pantalla de tinta electrónica económica que se ajustaba a la factura (de hecho, la única flexible que podía encontrar para que la comprara un simple mortal) y me propuse construir mi visión.

Paso 1: Partes

El desglose de las piezas es bastante sencillo. La pantalla flexible de tinta electrónica de Waveshare es la única que pude encontrar, y está disponible fácilmente en ebay o aliexpress. Elegí un ESP32 Lolin Lite para el microcontrolador porque era económico (bastante seguro que el que obtuve fue un clon) pero tenía Bluetooth LE, así como un cargador de batería LiPo y suficiente espacio de almacenamiento para fuentes y mapas de bits para la pantalla.

El único artículo difícil de encontrar era una taza adecuada para colocar los componentes electrónicos. Realmente no pude encontrar nada. Originalmente, había planeado usar un vaso de cerámica "No soy un vaso de papel" y doblar una lámina acrílica alrededor. Dado que la copa es cónica y el tubo de lámina acrílica sería recto, habría suficiente espacio cerca de la parte inferior para colocar las piezas. Sin embargo, no tuve mucha suerte con el doblado acrílico.

Entonces recordé que hace años mis hijos hacían tazas personalizadas con un kit comprado en la tienda. Fui a buscar eso y encontré lugares que solían venderlos ya no lo hacían, hasta que descubrí que Hobby Lobby todavía los vendía. Son baratos, en todos los sentidos. Pero por menos de $ 1 funcionó a la perfección, ya que tenía el espacio suficiente para encajar perfectamente todas las piezas en el interior.

Placa Lolin Lite ESP32

Pantalla de tinta electrónica flexible Waveshare de 2,13 con HAT

Batería Lipo de 150 mAh con conector JST

Diseñar una taza

Cartulina

Cinta

Inserto de papel impreso (ver archivo SVG adjunto)

Taza de espuma

Paso 2: Inserto de papel y base de cartón

Debido a que la taza es transparente y no desea ver los componentes electrónicos, imprima el inserto y córtelo con cuidado con una cuchilla de afeitar o unas tijeras. Debido a que la pantalla de tinta electrónica no es blanca como el papel, el inserto tiene un patrón gris claro que se asemeja bastante al color de fondo de la pantalla de tinta electrónica. Recorta el rectángulo para que se vea la pantalla. Coloque el inserto en la taza para asegurarse de que encaje y decida en qué lado de la taza desea colocar la pantalla.

También en esta hoja hay un patrón circular que puede usar para cortar una base de cartón. Usé un cartón corrugado muy delgado de una caja pequeña.

Este disco de cartón sirve para montar la electrónica y sujetar el inserto de papel contra el vaso en la parte inferior.

Paso 3: Monte la electrónica en la base

Soldé encabezados en ángulo recto al ESP32 y solo a los pines que necesitaba. Específicamente, esto dejaría espacio en un lado para la pequeña batería LiPo. Conecte los cables del arnés provisto con el sombrero de pantalla de tinta electrónica como se muestra. Luego, con el ESP32 centrado y posicionado con la USP y el conector de la batería lo más cerca posible del borde, presione hacia abajo para que las clavijas del cabezal pinchen la parte superior del cartón.

Enchufe el conector de la batería JST y use cinta adhesiva de doble cara para pegar la batería al lado del ESP32. Tenga cuidado de no ejercer demasiada presión sobre la batería, ya que son delicadas.

Enchufe el mazo de cables en el sombrero del controlador de tinta electrónica e intente curvar los cables alrededor de la tira del cabezal hembra y en la parte superior de la placa. Asegúrelo con cinta adhesiva. Asegúrese de que el cable plano esté conectado y coloque el sombrero sobre el ESP32 lo más atrás posible sin pasar del borde del círculo de cartón, y guíe el mazo de cables detrás del conector de la batería JST y el puerto USB. Asegúrelo con más cinta.

Esto es un poco complicado, pero los cables van prácticamente a donde deben ir, y todo encaja bastante bien.

Paso 4: puerto de carga

Querrá poder cargar su taza y también programarla, por lo que debe colocar el conjunto de componentes electrónicos de cartón en la taza y anotar dónde está el puerto USB. Marque un cuadrado lo suficientemente grande para que pase el cable (lo puse cerca de la base del mango para que sea menos visible al sostener la taza) y luego corte un agujero. Usé un taladro de 3/16 en ambos lados y luego corté el resto con una cuchilla x-acto.

Vuelva a colocar el conjunto en la taza y compruebe que el cable puede pasar y conectarse.

Paso 5: Ensamblaje final

Retire el ensamblaje de la base nuevamente y luego inserte el revestimiento de papel. Asegúrese de que esté completamente extendido dentro de la taza y luego pegue los bordes para mantener la forma. Conecte la pantalla de tinta electrónica a la pequeña placa del conector y la placa a la cinta que sale del sombrero. Deslice con cuidado el conjunto de la base en la taza, oriente el puerto USB hacia el orificio de la taza y empújelo hacia el fondo de la taza. Una vez más, asegúrese de que puede conectar su cable USB a la placa.

Ahora centre la pantalla de tinta electrónica en el recorte del revestimiento de papel. Asegúrese de que esté nivelado y presionado hasta el fondo de la curva de la taza. Use un poco de cinta para mantenerlo en su lugar. Agregué un respaldo de papel adicional para ayudar a mantener la pantalla de tinta electrónica en su lugar. También deberá pegar con cinta adhesiva los cables planos al revestimiento, y deberá hacer un doblez de 45 grados en la cinta para que pase de horizontal a vertical, bajando hasta la base.

Ahora debería poder colocar el inserto de copa interior en la copa.

Paso 6: Aislamiento

Debido a que la taza es de plástico delgado, casi no tiene aislamiento. La pantalla de tinta electrónica que encontré era sensible al calor, por lo que el calor de una taza de café típica era suficiente para hacer que la pantalla se desvaneciera. Agregué un poco de aislamiento alrededor de la taza cortando la parte inferior de una taza de espuma de poliestireno común y luego envolviéndola alrededor del inserto de la taza, recortando el exceso de espuma. También necesitaba una ranura cortada para encajar alrededor de la pequeña placa de conexión.

Esto ayudó mucho. Y, por supuesto, también significa que su café se mantiene caliente durante más tiempo.

Paso 7: programación

Proporcioné el código en GitHub para programar el ESP32. Estoy usando el editor Atom con las extensiones PlatformIO instaladas. El código usa el marco Arduino con la plataforma espressif32, usando la biblioteca Adafruit GFX de Adafruit para poner texto en la pantalla. Planeo agregar imágenes, así como una conexión Bluetooth, que se usa con una aplicación móvil para cargar imágenes y texto de forma dinámica. Por ahora, hay varias pantallas de texto divertidas que recorre.

Intenté mantener el consumo de energía lo más bajo posible, pero creo que no está tan optimizado como podría ser. Aún así, dura varias horas cuando se cambia la pantalla cada 10 segundos aproximadamente.

¡El código es un poco complicado! Hay cosas allí para implementar la comunicación BLE que aún no están listas. También hay un código para comunicarle a un Slack Bot, la intención de permitir que mis compañeros de trabajo envíen mensajes de texto a la taza en tiempo real desde la sala de chat de Slack de nuestra empresa. Una vez que todo esto funcione, la taza será un dispositivo IOT (Internet de las cosas).

Código fuente

Paso 8: Úselo

Lleve Display Cup a su próxima reunión de empresa. Beber café. Espere a que sus compañeros de trabajo se den cuenta … ¡disfrútelo!