開源 | 合宙ESP32開發(fā)板+墨水屏，DIY創(chuàng)意桌面小擺件

“墨水屏！墨水屏！墨水屏！”剛剛等來DAPLink小板補(bǔ)貨的小伙伴，一早又來熱情催“新品”。那么，如果你對(duì)三色墨水屏有推薦型號(hào)，快來文末留言吧~

工程師朋友對(duì)墨水屏總有著獨(dú)特情懷，合宙去年就推出了LuatOS墨水屏電紙書、墨水屏日歷等應(yīng)用示例，配合超值MCU系列開發(fā)板，可以輕松DIY各類創(chuàng)意應(yīng)用。

尤其值得特別分享的是@灰太狼烤著吃大佬的開源佳作——2.9寸/1.54寸桌面墨水屏擺件項(xiàng)目：

感謝@灰太狼烤著吃大佬開源分享此項(xiàng)目。

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主要硬件物料

基于合宙ESP32C3開發(fā)板的2.9寸/1.54寸桌面墨水屏擺件——內(nèi)置鋰電池供電，可在時(shí)鐘、天氣、古詩、圖片四種不同顯示模式間進(jìn)行切換。

項(xiàng)目使用的主要硬件如下：

1.1 墨水屏：

項(xiàng)目使用的墨水屏型號(hào)分別為：

2.9寸：HINK-E029A01
1.54寸：HINK-E154A05

墨水屏為閑魚上購(gòu)得，兩者均為黑白雙色墨水屏，引腳為24P。由于在程序中使用到局部刷新，若使用三色或多色可能無法正常驅(qū)動(dòng)。其他型號(hào)墨水屏尚未測(cè)試，但大部分墨水屏的驅(qū)動(dòng)電路較為通用，可自行進(jìn)行測(cè)試。

1.2 主控：

本項(xiàng)目使用合宙ESP32C3開發(fā)板作為主控，通過相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路來控制墨水屏。

該開發(fā)板采用郵票孔設(shè)計(jì)，因此在本項(xiàng)目中將開發(fā)板整體視作一個(gè)貼片元件，焊接在PCB板上，以此節(jié)省空間。

目前合宙在售的ESP32C3開發(fā)板有經(jīng)典款與簡(jiǎn)約款兩種。兩種款式均可在本項(xiàng)目中使用，個(gè)人建議初學(xué)者入手經(jīng)典款，其燒錄較簡(jiǎn)約款簡(jiǎn)單且不易踩坑。

1.3 電源管理電路：

本項(xiàng)目通過ETA6093芯片實(shí)現(xiàn)電源管理。ETA6093是一個(gè)開關(guān)型的鋰電池充電器，能夠給電池提供1.2A的充電電流，且提供5V/1.2A的升壓輸出操作，只需要1個(gè)電感器，即可達(dá)到雙向的電源路徑管理，來進(jìn)行自動(dòng)模式檢測(cè)和切換工作。

本項(xiàng)目中將其與ESP32C3開發(fā)板上的USB供電口相連——當(dāng)使用USB供電時(shí)，ETA6093芯片處在充電模式，為鋰電池充電；當(dāng)斷開USB供電時(shí)，鋰電池通過ETA6093升壓輸出，為開發(fā)板及墨水屏等供電。

此外，USB供電也不影響通過USB對(duì)開發(fā)板下載程序。

項(xiàng)目中電池鋰電池型號(hào)為301048（3*10*48mm），由于未進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)，使用與待機(jī)時(shí)長(zhǎng)較短，當(dāng)桌面擺件使用時(shí)建議使用USB供電。

1.4 開關(guān)按鍵：

本項(xiàng)目通過一個(gè)撥動(dòng)開關(guān)來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的開關(guān)機(jī)，通過兩個(gè)按鍵來實(shí)現(xiàn)界面及模式的控制切換。

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軟件功能實(shí)現(xiàn)

墨水屏擺件當(dāng)前已實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘/天氣/古詩及圖片展示等功能，接下來講解軟件開發(fā)主要事項(xiàng)。

2.1 開發(fā)工具

合宙ESP32C3開發(fā)板除了官方支持的LuatOS開發(fā)，還可以根據(jù)自身開發(fā)經(jīng)驗(yàn)選擇樂鑫IDF/Arduino/MicroPython等開發(fā)方式。

本項(xiàng)目使用Arduino進(jìn)行開發(fā)，需要安裝Arduino的ESP32C3支持。如未安裝，請(qǐng)自行查找相關(guān)資料進(jìn)行安裝。

這里提供網(wǎng)盤資料和使用方法來幫助大家快速配置，參見：

[技術(shù)向]開源！四種模式的墨水屏桌面擺件～手把手教你DIY

https://www.bilibili.com/video/BV1RU4y1e7xD?t=64.4

2.2 Arduino庫

使用Arduino Library管理工具安裝以下五個(gè)依賴庫：

ArduinoJson庫：解析JSON數(shù)據(jù)，項(xiàng)目里的天氣、古詩、名言等信息都是通過一些API獲得，保存在返回的JSON數(shù)據(jù)中。

GxEPD2庫：驅(qū)動(dòng)墨水屏

Time庫：配置時(shí)間

Timezone庫：切換時(shí)區(qū)

U8g2庫：圖像顯示庫

2.3 程序編譯下載

修改引腳定義：

“C:\Users\xxx\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\hardware\esp32\2.0.0\variants\esp32c3”下修改相關(guān)定義。

static const uint8_t SDA = 4; //8

static const uint8_t SCL = 5; //9

static const uint8_t SS = 7;

static const uint8_t MOSI = 3; //6

static const uint8_t MISO = 10; //5

static const uint8_t SCK = 2; //4

該配置是參考合宙開發(fā)板的引腳定義進(jìn)行修改的，管腳詳細(xì)說明參見：

https://wiki.luatos.com/chips/esp32c3/board.html#id5

選擇文件：

下載附件中的程序，用Arduino打開文件夾同名的.ino文件。

基本設(shè)置：

選擇開發(fā)板為ESP32C3 Dev Module；選擇相應(yīng)的下載方式：若為簡(jiǎn)約款則選擇Internal USB，經(jīng)典款則選擇UART0；最后選擇正確的端口。

編譯下載：點(diǎn)擊下載，等待編譯后下載成功即可。

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使用1.54寸版，也可以非常方便地使用合宙官方demo，相關(guān)資料可參考：

ESP32C3開發(fā)板資料：

https://wiki.luatos.com/chips/esp32c3/index.html

墨水屏資料：

https://wiki.luatos.com/peripherals/eink_1.54/index.html

LuatOS燒錄教程：
https://wiki.luatos.com/boardGuide/flash.html

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開源工程/代碼下載

2.9寸/1.54寸桌面墨水屏擺件相關(guān)資料及使用說明已在立創(chuàng)開源廣場(chǎng)更新，感興趣的朋友動(dòng)手試試吧~

開源協(xié)議：MIT

原理圖

PCB