手搓了一个ESP32墨水屏阅读器，蛮简单的

工程名称：3.7寸墨水屏阅读器 时钟 温湿度 TXT/Epub

前言

帅小伙手搓ESP32墨水屏阅读器！
 

可轻松续航100天！

01 阅读器功能/亮点？

 

 

1. 具有阅读器、时钟、温湿度监测、闹钟、番茄钟功能

2. 3.7寸墨水屏，低调适合摸鱼的尺寸，看小说不费眼

3. 续航可达100+天！实测最多可待机3.5个月

那么问题就来了，想实现上述功能+提升续航，硬件部分应该如何设计呢？

02 硬件设计

 

原理图1

原理图2

PCB图

想提升续航，具体怎么设计电路？

经过功耗仪器测试，TF卡 在接通电源，且不工作的情况下，会消耗3-5个mA的电流，而看似低的电流，却会对设备的续航带来严重的影响。

于是，我通过在TF卡接地侧增加一个NMOS作为开关，即可提高续航。

如果说，软件和电路，是续航的上限，那么电池基础容量就是使用时长的下限。

如何“恰到好处”的选择电池容量？

建议优先满足操作的舒适性，再考虑电池尺寸，一味的塞大电池并不可取。

我采用的是L型的电路板设计，因此电池采用了常见的604060电池。((6*40*60/10)*1.2 = 1728mAh

 

搞定了硬件设计，软件部分的设计原理又是怎样的？

如何通过软件设计，提升续航？

03 软件部分

 

 

阅读器的软件设计原理和架构？

本阅读器采用操作-响应式作为基础，所有控制基于OneButton库完成，图像处理部分由u8g2完成，显示部分由Gxepd2库完成

驱动墨水屏的原理？具体方法是什么？

①首先，需要了解驱动流程！这是大家常接触到的SPI电子纸驱动流程。

   发送屏幕初始化命令

   发送屏幕刷新方式命令（全刷/局刷）

   发送要刷新的画面

   发送刷新命令

②在知道流程之后，找屏幕驱动手册或向卖家索要示例驱动代码。

③将对应上述流程的代码找到，并搬运到自己的驱动中（CV工程师日常？），在程序中按照顺序调用以上代码块，就能够正常驱动屏幕了。

④SPI硬驱动示例：实际使用时不需要(删除)继承标志(Epd::/EpdIf)，可按照自己程序需求使用。

用ESP32，就能提升续航？

ESP32具有优秀的低功耗控制能力，原理是在休眠时关闭或门控一些功能模块来降低功耗。可提供两档睡眠模式选择：

 

LightSleep

DeepSleep

 

因此，在软件中（基于Arduino提供的接口进行演示）我们可以使设备进入浅睡和深度睡眠模式：

 

Esp_light_sleep_start()

esp_deep_sleep_start()

 

如何防止系统永远“陷入睡眠”？

在睡眠之前我们需要设置唤醒方式，不然机器会永远的陷入沉睡，深度睡眠唤醒方式有如下两种：

 

定时器（Timer）唤醒：esp_sleep_enable_timer_wakeup(微秒)

RTC_GPIO唤醒：请注意不是所有IO都是RTC_IO

 

当然，使用GPIO作为唤醒源的时候还需要注意！EXT0和EXT1两个唤醒源在不同芯片上有不同的规则(如ESP32S3和ESP32)

通常使机器进入睡眠模式能够降低芯片自身高达几百倍的电流消耗(40mA-10uA)

【小编OS】

话说，要是小编兜里能揣一个这样的阅读器，乘地铁or排队的时候，随时拿出来刷一刷，休闲又护眼，多是一件美事呀~~~

一想到这，打工都更有劲了呢！