ชื่อโปรเจกต์: นาฬิกาปฏิทินตั้งโต๊ะบน DS3231MZ + และ Arduino พร้อมจอแสดงผล 2 จอ

นาฬิกาใช้พลังงานจากการชาร์จโทรศัพท์ เพื่อให้เวลาและวันที่ถูกบันทึกไว้ในกรณีที่ไฟดับ จะต้องติดตั้งแบตเตอรี่ 3V ไว้ การตั้งค่าเวลาและวันที่ทำได้โดยใช้ปุ่มต่างๆ หลังจากตั้งค่าเสร็จสิ้น เวลาจะแสดงบนจอแสดงผล OLED ที่มีความละเอียด 128x64 พิกเซล โหมดการแสดงผลเวลาสามารถเปลี่ยนได้โดยใช้ปุ่มที่ 5 นอกจากนี้ อุณหภูมิจากเซ็นเซอร์ที่ติดตั้งอยู่ในชิปนาฬิกา DS3231MZ + ก็จะแสดงบนจอแสดงผล OLED ด้วย ปฏิทินจะแสดงบนจอแสดงผล e-Paper ที่มีความละเอียด 400x300 พิกเซล และมีสีเทา 2 เฉด อีกชื่อหนึ่งของจอแสดงผลประเภทนี้คือกระดาษอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งภาพสุดท้ายที่แสดงบนจอจะยังคงอยู่แม้จะปิดเครื่องแล้ว ข้อเสียของจอแสดงผลประเภทนี้คือใช้เวลาในการอัปเดตรูปภาพนาน โดยเฉพาะจอแสดงผลนี้ใช้เวลา 4 วินาที ส่วนข้อดีหลักคือ หลังจากอัปเดตรูปภาพแล้ว จอแสดงผลไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานอีก

นาฬิกาตั้งโต๊ะขั้นสูงพร้อมเทคโนโลยีจอแสดงผลคู่

โปรเจกต์นี้ยกระดับนาฬิกาตั้งโต๊ะแบบดั้งเดิมให้กลายเป็นศูนย์กลางข้อมูลที่ซับซ้อน โดยใช้เทคโนโลยีจอแสดงผลที่แตกต่างกันสองแบบ ได้แก่ OLED ที่มีคอนทราสต์สูง และ E-Ink ที่ใช้พลังงานต่ำมาก ออกแบบโดยใช้ระบบนิเวศ Arduino ที่หลากหลาย นาฬิกาปฏิทินนี้เป็นทั้งผลงานชิ้นเอกที่สวยงามและใช้งานได้จริง

ฮาร์ดแวร์คุณภาพสูงที่เป็นนวัตกรรม

• DS3231MZ+ RTC Chip: Real-Time Clock นี้มีความแม่นยำสูงกว่าโมดูลมาตรฐานอย่างมาก โดยมีออสซิลเลเตอร์คริสตัลชดเชยอุณหภูมิ นอกจากนี้ยังให้ข้อมูลอุณหภูมิที่แสดงบน OLED
• Iskra Nano Pro (ATMega328PB): เป็น Arduino Nano เวอร์ชันปรับปรุง ซึ่งมีอินเทอร์เฟซอุปกรณ์ต่อพ่วงมากขึ้น ให้ "สมอง" ที่จำเป็นในการจัดการจอแสดงผลที่ซับซ้อนสองจอพร้อมกัน
• Waveshare 1.3" OLED (B): จอแสดงผลนี้ให้ข้อความที่คมชัดอ่านง่ายสำหรับข้อมูลเรียลไทม์ เช่น วินาทีและอุณหภูมิปัจจุบัน ลักษณะการเปล่งแสงด้วยตัวเองช่วยให้มองเห็นได้ชัดเจนจากมุมต่างๆ
• Waveshare 4.2" E-Ink Display: ใช้สำหรับแสดงปฏิทิน จอแสดงผลนี้เลียนแบบกระดาษจริง มันไม่ใช้พลังงานเมื่อภาพนิ่ง ซึ่งหมายความว่าปฏิทินของคุณยังคงมองเห็นได้แม้ว่าอุปกรณ์หลักจะถูกถอดปลั๊กออก
• หน่วยความจำภายนอก 64kb: ทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์รูปภาพ ส่วนประกอบนี้จำเป็นสำหรับการประมวลผลข้อมูลจำนวนมากที่จำเป็นสำหรับจอแสดงผล E-Paper ที่มีความละเอียดสูง

แกนประมวลผลกราฟิกและตรรกะแบบกำหนดเอง

หนึ่งในคุณสมบัติที่โดดเด่นของโปรเจกต์นี้คือการไม่มีไลบรารีสำเร็จรูปสำหรับการเรนเดอร์ E-Paper แบบเฉดสีเทา ฟังก์ชันการเรนเดอร์กราฟิกทั้งหมดถูกเขียนขึ้นด้วยภาษา C++ ตั้งแต่เริ่มต้น ทำให้สามารถปรับแต่งและปรับปรุงประสิทธิภาพได้อย่างลึกซึ้ง รวมถึงกำหนดสไตล์การแสดงผลที่ต้องการได้ ตรรกะนี้รวมการตั้งค่าเวลาด้วยปุ่มและการสลับ UI แบบไดนามิก ทำให้ผู้ใช้สามารถสลับไปมาระหว่างมุมมองข้อมูลต่างๆ บน OLED ในขณะที่ยังคงแสดงปฏิทินเกรกอเรียนแบบคงที่บนแผง E-Ink

นาฬิกาถูกประกอบบนเบรดบอร์ดเพื่อทำการบัดกรี ในการเชื่อมต่อส่วนประกอบต่างๆ ใช้สาย MGTF บอร์ด Iskra Nano Pro จาก Amperka ที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ATMega328PB ถูกใช้เป็น "สมอง" เช่นเดียวกับบอร์ด Arduino Nano ดั้งเดิม การเขียนโปรแกรมทำใน Arduino IDE เพื่อบัฟเฟอร์รูปภาพของกระดาษอิเล็กทรอนิกส์ จึงใช้หน่วยความจำภายนอกเพิ่มเติมขนาด 64kb ผมไม่พบไลบรารีสำเร็จรูปใดๆ สำหรับการแสดงภาพในเฉดสีเทา ดังนั้นในโปรเจกต์นี้ แกนกราฟิกสำหรับทำงานกับจอแสดงผลจึงถูกเขียนขึ้นด้วยภาษา C++ ตั้งแต่เริ่มต้น

แผนผังวงจร: