यदि तपाईंले इलेक्ट्रॉनिक कागजको बारेमा कहिले सुन्नुभएको छैन भने त्यो रक अन्तर्गतबाट बाहिर निस्किनुहोस् र सोनी पाठक र अमेजन किलमा पढ्नुहोस्। ई-पेपर भनेको र color ्गीन प्रदर्शन र color ्ग-परिवर्तन गरिएका मोतीहरूको बचनीय प्रदर्शन हो जुन सजिलो डेलाइट पठनको लागि मसी-अन-पेपर अनुकरण गर्दछ। ई-कागजको बारेमा क्रान्तिकारी कुरा यो हो कि यो सेट भयो, यो अतिरिक्त शक्ति बिना।
यो सिद्धान्तमा ठूलो सुनिन्छ, तर इक्कीको कभर पहिलो पटक हो सबैले एक ई-कागज प्रदर्शन ह्याक गर्न सक्दछन्। हामीले कागजात, परीक्षण, र ह्याक गर्न एक दिन ल्याबमा कभर लिए। अन्तमा, हामीले यसलाई कुनै पनि व्यक्तिलाई लाभदायक पुन: प्रयोग गर्यौं। हामीले प्रदर्शन कसरी प्रदर्शन कसरी गर्छौं र यसलाई तपाईंको आफ्नै प्रोजेक्टहरूमा प्रयोग गर्न सक्दछौं भन्नेमा हामीसँग सबै विवरणहरू छन्। हाम्रो ई-कागज घडी हेक को बारे मा तल हेर्नुहोस्।
पृष्ठभूमि
इस्कीयर ई-कागज कभर नेटमा ठक्कर दिइएको छ, तर द्रुत रूपमा प्यारा थियो। दिगोसँग सर्किट बोर्ड र ई-कागजको सुन्दर स्क्यान छ। लोकप्रिय विज्ञानले एक बुट 2 को साथ कोड पढ्ने निर्देशनहरू पोस्ट गर्यो। [स्क्रिप्टर] प्रमाणित गर्नुहोस् कि फोटो चिप पढ्न सकिन्छ, र कोड संरक्षण फ्यूज बन्द छ। [मत्तीले] ई-कागज कोषहरू सीधा कुशल सोल्डर सैनिकको साथ हेरफेर गरे र एउटा Arduino। अहिलेसम्म, ई-पेपरलाई पुन: भण्डारण गर्न, वा अवस्थित माइक्रोकोन्ट्रोलरलाई पुन: प्रोग्राम गर्नेमा धेरै चासो भएको छैन।
ई-कागज प्यानल
वास्तविक ई-कागज प्यानल, ई-इनक द्वारा निर्मित, त्यो उत्साहजनक छैन। प्रत्येक प्यानलसँग पूर्वनिर्धारित क्षेत्रहरूको एक सेट हुन्छ, पहिलो प्यानलमा र पछाडि ford विज्ञापन मा। यो एक म्याट्रिक्स होइन जुन हामी एक ई-रिडर मा पुनः शेग्री गर्न सक्छौं। [निष्काथ] व्यक्तिगत मोतीहरूको हलबाज-अप शटहरूको एक महान सेट छ जुन प्रत्येक खण्ड बनाउँदछ।
प्रत्येक ई-कागज क्षेत्रको एक व्यक्तिगत जडान, र प्यानलमा अन्य कोशिकाहरूसँग साझेदारी गर्दछ भन्ने सम्बन्ध हुन्छ। खण्डहरू सेलमा लागू गरिएको हालको दिशामा निर्भर गर्दछ। जब सामान्य छ कम छ, कुनै पनि खण्ड पनि जडित उच्च छ। जब सामान्य हुन्छ मुख्य, मैदानमा जोडिएको प्रत्येक सेल फर्म हुन्छ। PCB ले सेलहरू स्विच गर्न पाँच 9.3volt ब्याट्रीबाट 1 d भोल्टको प्रयोग गर्दछ, तर [स्क्समर] देखाईयो कि 5vultoets परियोजनाको साथ।
प्रदर्शन परीक्षण
हामीले ई-कागज अपरेटिंग विशिष्टताहरूको बारेमा धेरै अवलोकनहरू बनायौं।
पहिले, यो लगभग 0. seconds सेकेन्डमा तस्बिर मा लगभग 0.5 सेकेन्ड हुन्छ सेल खाली गर्न। भिडियोमा तपाईं ई-कागज स्विच गरेर आंशिक रूपमा प्रयोग गर्न सक्नुहुनेछ। हामी इष्टतम परिवर्तन समय को एक निश्चित छैन, तर 0.25 र 0.5 सेकेन्ड बीच न्यूनतम देखिन्छ।
यसले अधिकतम परिवर्तन समयका बारे प्रश्न उठायो। के यसले ई-पेपरलाई आवश्यक भन्दा लामो समयको लागि आवेदन दिन क्षति पुर्याउँछ? के ई-कागजले हालको उपभोग गर्न जारी राख्छ जबसम्म यो लागू हुन्छ, ब्याट्रीहरू बगेर फाल्दै? हामीले हाम्रो कोडमा खालबाट प्यानलबाट निरन्तरतापट्टिबाट बच्नका लागि हाम्रो कोडमा विशेष ध्यान राख्यौं।
खाली र अँध्यारो हुनु आवश्यक छ। यसले स्क्रिन फिक्शनको लागि दुई पूर्ण अपरेशन लिन्छ; पुरानो खण्डहरू स्पष्ट गर्न एक, एक गाढा क्षेत्रहरु को लागी। एक स्मार्ट प्रोग्रामरले सोच्नेछ कि उनीहरूले चक्र बचत गर्न सक्छन् जब केवल वस्तुहरू थप्न वा हटाउँछन्, र दुबै नगरी। यो केही हदसम्म सत्य छ, तर आसन्न कक्षहरू स्फूर्ति बिना एक सेलको निरन्तर हेरफेर हो। भिडियोमा, कुनै पनि अन्य क्षेत्रहरूमा अपडेटहरू बिना फ्ल्यासि ing पृष्ठभूमिले द्रुत रूपमा अँध्यारो क्षेत्रहरूमा अँध्यारो र प्रकाशको बीचमा एक मध्य-राज्यमा ड्राइभ गर्दछ।
पावर बोर्ड
मोटरसाइकत्वमा आठ-पिन माइक्रोचिप pic12f2f2 ich2 9, दुई 40 444 शिफ्ट रेजिस्टरहरू, र केही समर्थन गर्ने कम्पोनेन्टहरू हुन्छन्।
ई-पेपर मोटर चालक (पीएनटीएट) को पूर्ण आकार पानि पानि पाना पानि पानिको लागि यहाँ क्लिक गर्नुहोस्।
मञ्चहरु
ब्याट्रीलाई प्रतिस्थापन गर्ने बरु ल me ्गडो सल्लाहको साथ इस्कोर आमन्त्रित आमन्त्रितको ह्याक्स। यसले अर्थमा पार्दछ, ब्याट्री जीवन विस्तार गर्न मद्दतको लागि विश्वभरका कभरहरू विश्वभर पठाइएको थियो। त्यो प्रयासको साथसमेत, हक्काई भन्छ कि ब्याट्री केहि महिनासम्म रहनेछ।
ब्याट्री 1–5 श्रृंखलामा छन् र ई-10-16 बजे इ-कागजको लागि वर्तमानमा आपूर्ति गर्दछ। छैठौं ब्याट्री तस्वीरका लागि 3volts आपूर्ति गर्दछ। कुनै शब्द अझै कुनै शब्द छैन जहाँ ब्याट्री पहिले मर्दछ। यदि तपाईं ‘प्रतिस्थापन गर्न’ चाहनुहुन्छ भने, तपाईंले पुराना व्यक्तिहरूलाई स्थित गर्न, र -1644 बल्ट ई-कागज आपूर्ति, र 3volt माइक्रोनोन्ट्रोलर आपूर्ति, र 3volt माइक्रोनोन्ट्रोललर आपूर्ति, र 3vant hictocontrontrongler आपूर्ति गर्न को लागी।
हामीले अन्ततः हाम्रो माइक्रोकोलोन्ट्रोल ब्याट्री बदल्नु पर्ने थियो किनकि हामीले यसलाई विकासको बखत केही प्रदान गर्यौं। 20 मिली पिन स्पेसिंगको साथ बटन ब्याट्री होल्डर अवस्थित प्वालहरू फिट हुनेछ। माउसकर्ता # 53 534-106 सायद काम गर्दछ, तर यो असुरक्षित छ।
40 444 शिफ्ट रेजिस्टर (आईसीय 1, आईसी 2)
पाली रेजिस्टरहरूले 1 dold भोल्टमा ई-रेटमेन्ट नियन्त्रण गर्दछ।
दुई 40 444 विषकारीहरू शिफ्ट रेजिस्टरहरू आईसीय 1 देखि आईसी 2 बाट क्यासकेडेड डाटामा सेटअप छन्। यो आधारभूत शिफ्ट रेजिस्टर एक सानो भिन्नता हो जुन हामीले हाम्रो ग्राफिटी भित्तामा प्रयोग गरेका थियौं। मुख्य भिन्नता यो हो कि 40 444 strob स्ट्रोब लाइन सामान्यतया कम हुन्छ, र आउटपुट पिनहरूमा नयाँ मानहरू राख्नको लागि अधिक छोटो तानिन्छ। हामीले देख्यौं कि 40 444 लाई लोको लागि चाहिन्छNG घडी र स्ट्रोब दालहरू। यो फोटो र 40 44 को बीचमा अल्छी ड्राइभ सर्किटरको कारण हुन सक्छ, वा केवल 000000 श्रृंखला को प्रकृति।
40 4 Se सेन्गेट आउटपुट नक्शा
परिचय
उत्पादन
ठेगाना
जोड्ने काम
1
Q1
0x01
फ्रन्ट_बक्स_एसयम्बोल_डीना
1
Q2
0x02
फ्रन्ट_बक्स_गु
1
Q3
0x04
फ्रन्ट_बक्स_फियरवर्क्स
1
Q4
0x08
अगाडि
1
Q5
0x10
फ्रन्ट_थ्री_थर_
1
Q6
0x20
फ्रन्ट_ सौकी
1
Q7
0x40
फ्रन्ट_बक्स_गिर
1
Q8
0x80
अगाडि_ अब
2
Q1
0x100
फ्रन्ट_बगिनहरू
2
Q2
0x200
अगाडि_21_विज्ञान
2
Q3
0x400
फ्रन्ट_ब्यान्ड ग्राउन्ड
2
Q4
0x800
फ्रन्ट_ बनाउने
2
Q5
0x1000
ब्याक_ बनाउनेमोन
2
Q6
0x2000
ब्याक_लेफेफ्ट
2
Q7
0x4000
ब्याक_सर्टर
2
Q8
0x8000
ब्याक_भार
12F629
पूर्ण आकारको रेखाचित्र (पीएनएस) को लागि यहाँ क्लिक गर्नुहोस्। आठ पिन PIC12F629 ड्राइव 400 4494 शिफ्ट रेजिस्टरहरू जसले प्रत्येक ई-कागज क्षेत्रलाई नियन्त्रण गर्दछ। दुई पिन अप्रयुक्त (GP4, GP5) छन्।
MCLR सुविधा प्रतिरोधक r8 सँग सक्षम गरिएको छ। डिजाइनले 1 14volt प्रोग्रामिंग वर्तमानबाट फोटो सुरक्षित गर्न डायोड समावेश गर्दैन। माइक्रोचिपले यसलाई सिफारिस गर्दछ, तर त्यहाँ अन्य संवेदनशील आईसीहरू सर्किट साझेदारी गरिएको छैन त्यसैले डिजाइनरले एक प्रतिरोधकलाई महसुस गरे।
तीन पिनहरू डाटा, घडी, र स्ट्रोब लाइनहरू 400 ((GP0, GP1, GP2) ड्राइभ गर्नुहोस्। 40 44. उही भोल्टेजमा समान भोल्टेजमा इन्टरफेड हुनुपर्दछ, 1 vall भोल्ट, त्यसैले फोटोले ट्रान्जिस्टरको माध्यमबाट इन्टरफेस पिन स्विच गर्दछ। जहाँसम्म हामी यसलाई भन्न सक्छौं, 40 44 44 444 नियन्त्रण लाइनहरू प्रतिरोधकको साथ उच्च तानिन्छ। फोटोले ट्रान्जिस्टर स्विच गर्दछ, र यसले रेखालाई भुइँमा तान्छ। 40 4. 404 मा इन्टरफेस पछाडि छ। फोटो उच्च पिन सिफ्ट रेजिष्टरमा कम देखिन्छ, र कम उच्च देखिन्छ। ईन्टरफेस उल्टो नभएसम्म काम गर्दैन।
प्रोग्रामिंग पिनहरू पीसीबीको शीर्षमा हेडरमा ल्याइन्छ। हामीले मापदण्डको सामना गर्नुभयो .1 “प्वालमा पानि पिन हेडर (माउसर # 771-41033290) दुई प्रोग्रामिंग पिन, पीजीडी र पीजीसी, क्षणिकरणको साथ साझा गरिएको छ जसले शिफ्ट रेजिस्टरहरू ड्राइभ गर्दछ। हामी ICD2 डिबगरको साथ उपकरण पढ्न सक्षम भयौं। यद्यपि हामी यसलाई पुनःस्थापना गर्न सक्दैनौं यद्यपि सायद सिफ्ट रेजिस्टर ड्राइभरको कारणले गर्दा हामी पुनःस्थापना गर्दछौं। के कुनै व्यक्तिलाई सफलता छ? जबसम्म, साझा पिन प्रबन्धले यस उपकरणमा सर्किट डिबगिंग गर्न असम्भव बनाउँछ।
चित्र पिन कनेक्शन
आलपिन
नाम
जोड्ने काम
1
Vdd
+.34volts
2
GP 18
–
We
GP4
–
?
Gp3
Mllr (प्रोग्राम VPP)
W
Gp2
40 444 स्ट्रोब
The
Gp1
40 444 घडी (कार्यक्रम घडी)
?
Gp0
4094 डेटा (प्रोग्राम डाटा)
8
Vs
भूमि
बोर्ड ट्याप गर्नुहोस्
बोर्डमा ट्याप गर्न सजिलो छ र यसलाई तपाईंको मनपर्ने माइक्रोकोन्ट्रोलरसँग प्रयोग गर्न सजिलो छ। सबै तर एक आवश्यक इन्टरफेस स signs ्केतहरू पहिले नै हेडरमा ल्याइएका छन्। स्ट्रोब लाइन एर्रो द्वारा संकेत गरीएको माध्यमबाट ट्याप गर्न सकिन्छ। तपाईं आफ्नो नयाँ नियन्त्रणकर्तामा हस्तक्षेप गर्न फोटो चाहनुहुन्न, त्यसैले यसलाई हटाउनुहोस् वा पावर पिन समातेर यसलाई हटाउनुहोस्।
इन्टरफेस लाइब्रेरी
बोर्डमा पुर्याउन हाम्रो पहिलो प्रयास हाम्रो पिकी 244F-आधारित सानो वेब सर्भर संलग्न छ। यो ह्यान्डिक थियो, र pic24f सँग काम गर्न सजिलो छ। हामीले कम शक्ति MSP430 मा हाम्रो इन्टरफेस लाइब्रेरी थियौं। दुबै संस्करणहरू परियोजना संग्रहमा छन् (zip), तर पुस्तकालयको MSP4300 संस्करण धेरै परिपक्व हुन्छ।
पुस्तकालयमा सफ्टवेयर बिट-बैंग रेटरिन समावेश छ, बोर्ड अन्तरपाल्सिंगको लागि कार्यहरू, र सेगमेन्ट र साधारण लाइनहरूको लागि परिभाषा समावेश गर्दछ। Esquire_ueink.h मा विकल्पहरू एक बिट Bang ढिलाइ सक्षम गर्नुहोस् र यसको लम्बाई सेट गर्नुहोस्; हामीले 40.4 अल्छी र लामो घडी नाडीको खाँचोमा छौं। आरम्भ () प्रकार्यले पिनहरूको दिशा सेट गर्दछ, र तपाईंको माइक्रोकोन्ट्रोलरलाई उपयुक्ततामा परिवर्तन गर्नुपर्दछ। यसलाई कल गर्नुहोस्, वा तपाईंको आईओ पिनहरू कतै भूमिमा सेट गर्नुहोस्:
1
बंगनाइन (); // सेट BIS B बिटबिंग पिनहरू आउटपुट गर्न
सेटसग () प्रकार्यले पारित क्षेत्रहरू अँध्यारो (1) वा खाली (0) (0) सेट गर्दछ।
1
2
सेटसग (फ्रन्ट_बक्स_गुसी + फ्रन्ट_स्ब्यान्डइन, 1); // सेट (अँध्यारो) यी खण्डहरू
सेट डिसेज (फ्रन्ट_21_विज्ञान, 0); // स्पष्ट (प्रकाश) यी क्षेत्रहरू
Esquire_edind.h मा jink_delay द्वारा क्रमबद्ध kink_delay द्वारा क्रमबद्ध kek_delay द्वारा एक रंग परिवर्तन ढिलाइ समावेश गर्दछ। ढिलाइको अन्त्यमा यसले शिफ्ट रेजिस्टर पिनहरू जमिनमा फर्काउँछ। हामी ई-कागजमा हानि पुर्याउन वा ब्याट्रीहरू बर्बाद गर्नबाट बच्न चाहन्छौं, यद्यपि हामीलाई थाहा छैन कि यो आवश्यक छ भने।
एउटा चीज हामीले सेटसगरको बारेमा अवलोकन गरेका एक चीज थियो () त्यो थियो कि एकल कोषहरू हेरफेर गर्दै एक मध्य र color ्गको लागि दर्शाउनु पर्छ। हामीले प्रत्येक पटक प्रदर्शन पूर्ण रूपमा स्फूर्ति प्रदान गरेर यससँग लड्नको लागि सेटडिसनप्ले () कार्य विकास गर्यौं। सेटडिजप्ले () प्रत्येक परिवर्तनको लागि पज समावेश गर्दछ, र त्यसपछि शिफ्ट रेजिस्टर आउटपुट जमीनमा फर्काउँछ। केवल पूर्ण स्फूर्ति प्राप्त गरिएको प्रदर्शनको लागि सेगग्राफी व्यवस्था पार गर्नुहोस्:
1
सेटडिप्स (फ्रन्ट_ सनकीर + ब्याक_लेफ्ट); // XX अँध्यारो, सबै कुरा स्पष्ट छ
तपाईं शिफ्ट रेजिस्टरहरू सिधा बंगति () कार्यको साथ पहुँच गर्न सक्नुहुनेछ, तर ई-पेपर र color ्ग परिवर्तन पूर्ण भएको छ भने “0 ‘ले आउटपुट रेभर्स आउटपुटहरू’ 0 ‘मा फर्काउन सकिन्छ। तपाईं ई-पेन बिगार्न सक्नुहुन्छ वा अत्यधिक दुर्घटना हुन सक्छ यदि तपाईं यसलाई छोड्नुभयो भने, यदि त्यो वास्तवमा ‘कुरा’ हो भने।
1
2
We
बंगत (0b11100000000000000000); // सबै पछाडि प्यानेल सेर्गेसनहरू
पज (); // रंग परिवर्तनको लागि प्रतीक्षा गर्नुहोस्
बंगत (0x0000); // सबै आउटपुटहरू भूमिमा फिर्ता गर्नुहोस्
पुस्तकालयको पुस्तकालयलाई तपाईंको MI को लागी पोस्ट गर्नcrocontroller, just check the pin configurations in esquire_eink.h, and the pin setup function bangInit() in esquire_eink.c. keep in mind that the pin directions are reversed by the interface transistors.
Putting it to use, an e-paper clock
We wanted to do something beneficial with the first cheap consumer e-paper panel. It had to be something pretty easy so that lots of people can recycle this cool piece of technology. We couldn’t resist doing what so lots of make with old display tech: make a clock. Schematics, firmware, and art templates are in the project archive(.zip).
There’s so few segments on the e-paper that we can only partially represent the time. six segments show time, each fades to reveal the time to the nearest ten minutes past the hour. We also flash eye-candy on the non-time segments of the panel. Here’s the custom-made bezel we created. This bezel, and a theme to make your own, are included in the project archive(ZIP). We printed our bezel mirrored so the ink is protected from scratches.
हार्डवेयर
We were inspired by the low-power properties of e-paper to use Texas Instruments’ MSP430 line of 16-bit microcontrollers. With the ideal configuration, the MSP430 draws so little power that it’s only limited by the shelf life of a battery. We can even give the original designers a run for their money, and see if we can make a lower power device.
The best thing about the MSP430 is that you can get a kit with a USB programmer/debugger and breakout board for only 20 bucks. It comes with a complimentary C compiler limited to 4K, but the F2013 only has 2K of memory. This is a complete development tool, no soldering involved. learn a lot more about working with the MSP430 in this how-to.
This schematic shows how we connected our MSP430 to the e-paper motorist board. Click here for a full size version(PNG). The 47K resistor, MSP430, and an LED (not shown) are included on the breakout board.
We added a 32.768KHz crystal to keep time (Q1). Normally, we’d also add some capacitors to form an oscillator, but the MSP430 has built-in adjustable capacitors on P2.6 and P2.7.
We also added a button between P1.4 and P1.2 (S1). The internal pull-up resistor on P1.4 holds the button high, and we grounded it through P1.2. This isn’t the best arrangement, it would probably be wise to also connect P1.2 to ground.
We slid the MSP430 breakout board over the power and ground pins of the programming header. You can connect the clock and data pins to the header too, but we made a decision to route them all from the vias underneath. remember to remove the photo so it doesn’t interfere with signals from the MSP430.
Parts
Number
Cost
Esquire e-paper cover
–
–
MSP430 ez430 development kit
ez430USB
$20
32.768KHz crystal
815-AB26T-32.768KHZ
$0.27
Push button
642-mjtp1250
$0.16
Firmware
The clock software is written with the complimentary demo version of the TI/IAR Kickstart C compiler included with the ez430 programmer.
The MSP430 is very low power. It uses just 220uA at 1MHz, but less than 6uA when sleeping. The crucial to long battery life is to keep the chip asleep as much as possible. Our clock code is written with this in mind.
We use timer_a with the 32.768khz crystal to create an interrupt twice each second. The first interrupt triggers code that configures the segments to be displayed, sends these values to the e-paper, and then sleeps for the next 0.5 seconds. While the MSP430 sleeps, all the ‘off’ segments have time to clear. The next interrupt flips the common lines the other way with a basic XOR, outputs the values, and goes to sleep for another 0.5 seconds. next time the cycle will begin again. We don’t bother to reset the shift registers to the ‘0’ position because the freshen is regularly in flux. segment creep isn’t a problem because we freshen every segment each cycle.
A button press triggers an interrupt that advances the time to the next 10 minutes. To set the clock, wait until the time is a aspect of 10 minutes past the hour and press the button to show the corre