電子墨水屏手表——一個至今還沒有完工的項目


2021年,祝大傢新年快樂!

這周給大傢分享的是一款厚度為2.5mm的柔性智能手表,配有電子墨水顯示屏、BT 4.0和健康傳感器。

從上面的圖裡大傢也可以看出,它顏值非常高(電子墨水屏幕),不過目前為止,並沒有真正完成。這裡主要和大傢分享一下作者之前的制作過程,文末也會貼出相關的文件供大傢下載研究。

進入正文。

正文

這個項目旨在打造一款輕薄、靈活的智能手表。它的環繞式顯示屏和觸摸屏會讓它比目前市面上的手表更能一目瞭然地顯示更多數據。除瞭告訴時間和顯示通知外,這款手表還將配備脈率、血氧和步數傳感器,用於健康監測。

材料

  • 180mm x 32mm x 2.5mm 柔軟矽膠手環
  • 4.9",720x120 EPD(電子墨水)屏幕(常開)
  • 電容式觸摸屏
  • 藍牙4.0
  • 脈搏和血氧飽和度傳感器
  • 加速計/計步器(計步器和指南針)
  • 通知振動電機

概述

電子墨水屏手表——一個至今還沒有完工的項目

這款手表的傳感器將使用戶能夠監測自己的健康狀況並設定健身目標。手表輕薄、靈活的設計應該會使它比現有的設備更不顯眼、更舒適,也能進一步增加收集的數據量。此外,由於它的開源性質也可以有效保護用戶的隱私,因為不會有制造商可以從出售用戶數據中獲益。

此外,我希望開發過程中能推進創客們的技術水平,尤其是關於如何定制觸摸屏。

項目規劃與目前進度

為瞭方便開發,子組件將單獨開發,然後一起集成到最終的設計中。

目前我已經獲得瞭柔性顯示器(及其開發套件),以及柔性電池。電源電路已經開發完成並進行瞭測試。目前,其他的子元件正在開發中。

其他部件

  • 電源(完整)
  • 微控制器和BT
  • 觸摸屏
  • 附文
  • 傳感器
  • 固件

電源電路測試結果圖和PCB設計相關文件可以到文末下載。

電源和測試PCB

電泳(電子墨水)顯示器需要一堆不同的電源電壓。有一些現成的芯片(比如TI TPS65185)可以提供所有這些電壓,但它們在物理上太大。為瞭保持靈活性,我希望每個元件的寬度小於3mm)。所以,這些電源必須由單獨的穩壓器產生。怎麼樣合理地選擇這些穩壓器是一個挑戰,它們必須在物理上很小,同時也消耗很少的功率。

總的來說,我們的系統需要七個電壓軌:


電子墨水屏手表——一個至今還沒有完工的項目

系統電源由0.5mm厚的40mAhr鋰離子電池(單節;3.5-4.2V)提供。(TI BQ29700DSER用於電池欠壓保護。)1.8V穩壓器連續運行。其他所有的電源都是由單片機控制的,隻有在需要時才啟用。

我做瞭一個PCB來表征和測試每個穩壓器。

電子墨水屏手表——一個至今還沒有完工的項目

頂部是跳線,選擇與每個穩壓電路串聯的電流測量電阻。

底部是測量輸出電壓。

母頭是用來插電阻的,用於負載測試。

每個電源側面的跳線是啟用或禁用的。(由於1.8V電源一直在運行,所以它的跳線控制電池電壓測量分壓開關,這是一個有用的功能)

下圖是一張測試設置的照片。右邊沒有拍到的是一個5.5位數的臺式萬用表(一個Fluke 8520A),用於電流和電壓測量。使用10歐姆感應電阻,它可以提供0.1uA的電流分辨率。左邊的面包板會從按鈕按下時產生1.8V的上升沿。

電子墨水屏手表——一個至今還沒有完工的項目

總體來說,測試結果令人滿意。1.8V穩壓器的靜態電流規格略微超過瞭驚人的460na,消耗瞭600nA,還是非常驚人的。15V、25V、-15V和32V穩壓器的表現就沒有那麼好瞭。它們的消耗量大大超過瞭數據表上的值。不過,每個都仍然低於200uA的靜態,所以我並不擔心。這些電源隻有在顯示器更新時才會啟用,其功耗將大大增加。

完整的數據,大傢可以到文末下載電源測試數據的Excel表格。

電子墨水屏手表——一個至今還沒有完工的項目

以上是作者提供的全部內容瞭。

2017年到現在,作者都沒有出現,翻閱瞭作者的個人網站、github倉庫,各種社交媒體,也沒能找到更新的消息。

去年有網友留言是不是項目遇到瞭阻礙,作者也遲遲沒有回復。

電子墨水屏手表——一個至今還沒有完工的項目

首發於DF創客社區:https://mc.dfrobot.com.cn/thread-308351-1-1.html

原文鏈接:https://hackaday.io/project/21581-flexible-smartwatch

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這邊把作者開源出來的資料打包整理瞭一份,有興趣的小夥伴可以點擊上方的DF創客社區的鏈接下載,自己鉆研鉆研。

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