树梅派应用25：宅男必备：配备电子纸屏幕的抽纸盒

爱被打了一巴掌 2022-07-13 01:54 101阅读 0赞

![20160514220653351-0][]  
用树莓派+电子纸屏做了一个时钟，很偶然的搭配一个抽纸盒作为外壳，虽然并不是第一款电子纸屏的时钟，但绝对是全球甚至宇宙第一款带有电子纸屏幕的抽纸盒。。  
先放图：  
![20160514220653335-0][]  
内部构造，模块和跳线全部用热熔胶固定  
![20160514220653181-0][]  
后视：  
![20160514220653495-0][]  
检查一下这款时钟的抽纸盒功能。。  
![20160514220653786-0][]  
图就贴到这，下面聊聊我为啥突发奇想做出这么个东西。某天我想在淘宝上买个简单的闹钟，在搜索栏输入 简约 闹钟 俩关键词，出来结果里面有个很合心意，是这样的：  
![20160514220653859-0][]  
外观简单，白屏黑字，对比好强烈，好高大上。。于是我又看了一下评论里的买家show  
![20160514220653567-0][]  
WTF, 差距也忒大了吧，果断放弃，再找，然后发现基本都是描述里屏幕P的很白，实物就是另一番面貌了。 揍在这个时候，想起了吃灰已久的kindle，如果用kindle的电子纸屏来做个闹钟一定很理想，然后在google找到了下面的图片：  
![20160514220653267-0][]  
显示效果符合预期，而且图中时钟是基于树莓派做的，正好我也有两块树莓派，于是很快做了一个决定：自己DIY一块电子纸屏的时钟，这块时钟除了显示基本的日期时间，还可以显示天气和室内的温湿度（如果只能显示日期，优越感何在。。）。果断在淘宝采购了材料：4.3寸串口电子纸屏，DHT22温湿度传感模块，还有一块树莓派3（没错，虽然我是一个拥有了1代和2代的男人，但是还是忍不住购买了3代。。）后面，经过一阵python乱舞，原型很快出来了：  
![20160514220653406-0][]  
搞到这里，加个壳子就算完活了。但是如何利用自身现有条件DIY一个即合身又高大上的壳恰恰是个难点。。。

我最开始设想的材料是：超轻粘土。这东西可塑性超高，自己捏捏就OK，不用神马3D打印之类的高科技。但是后面实际操作的结果是：1. 没有耐心，手残，很难把这个东西的表面处理的平整 2. 表面粗糙，没有光泽，体现不出高大上的效果。  
经过一番考虑，又想出一个方案：自己淘宝买一个尺寸和样式合适的实木收纳盒，然后自己打个孔，改造一下。实际操作的结果就是：只有这个抽纸盒符合我的心意。。 反正桌子上也是要放抽纸的，就让他们结合吧。。。  
![20160514220653151-0][]  
最后，Python脚本已开源，欢迎参观指导：[https://github.com/emptyhua/epaper\_clock][https_github.com_emptyhua_epaper_clock]

**制作方法**  
所用的硬件  
1、树莓派3  
2、微雪4.3寸串口电子墨水屏  
3、DHT22温湿度传感模块

**硬件连接**  
屏幕\\树莓派  
DIN\\TX(GPIO14)  
DOUT\\RX(GPIO15)  
GND\\GND  
VCC\\3V

DHT22\\树莓派  
DOUT\\1-Wire(BCM4)  
GND\\GND  
VCC\\V

DHT22 DOUT引脚也可以接到其他gpio脚上，不过要相应的修改home\_air\_sensor.py中read\_retry第二个参数

**准备软件环境**  
禽兽，放开那个串口。。  
树莓派的串口默认是用于linux串口终端登录用的，如果要通过串口控制屏幕，就需要把它解放出来～

**树莓派3的串口BUG**  
在释放串口之前，我们要先解决一下树莓派3的BUG（如果用1,2代请忽略这一步）树莓派3的硬件串口被分配分配给了蓝牙模块，而GPIO14和GPIO15的串口是由内核模拟的，不稳定（可以说基本不能用)，所以首先要把GPIO14和GPIO15改成硬件驱动

第一步 确保SD卡刷了最新的raspbian jessie镜像  
第二步 系统启动，并连接了网络  
第三步 执行

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div>
      2 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>sudo</code> 
      <code> apt-get update</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>sudo</code> 
      <code> apt-get upgrade</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

第四步 编辑 /boot/config.txt 添加一行

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>dtoverlay=pi3-miniuart-bt</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

最后 禁用自带蓝牙

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>sudo</code> 
      <code> systemctl disable hciuart</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**释放串口**  
编辑 /boot/cmdline.txt，默认是下面这样

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>dwc_otg.lpm_enable=0 console=ttyAMA0,115200 kgdboc=ttyAMA0,115200 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline rootwait</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

或者这样

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>dwc_otg.lpm_enable=0 console=serial0,115200 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 kgdboc=serial0,115200 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

把console=ttyAMA0,console=serial0,kgdboc=\*\*\*这两个参数删掉 变成下面这样

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>dwc_otg.lpm_enable=0 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

之后sudo reboot重启系统 串口就可以正常使用了

**安装软件依赖**

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div>
      2 
    </div> 
    <div>
      3 
    </div> 
    <div>
      4 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>sudo</code> 
      <code> apt-get </code> 
      <code>install</code> 
      <code> python-requests python-lxml python-serial git build-essential python-dev</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>git clone https:</code> 
      <code>//github</code> 
      <code>.com</code> 
      <code>/adafruit/Adafruit_Python_DHT</code> 
      <code>.git</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>cd</code> 
      <code> Adafruit_Python_DHT</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>sudo</code> 
      <code> python .</code> 
      <code>/setup</code> 
      <code>.py </code> 
      <code>install</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**准备串口屏幕的图片和字体资源**  
这个串口屏是通过TF卡加载字体和图片资源的（好坑爹的设计。。），所以你需要准备一张TF卡，格式化为 FAT32 文件系统，分配单元大小选择 4096 字节，然后把tf\_card文件夹中的文件全部copy到TF卡根目录，并把TF卡查到屏幕的卡槽里。串口屏的更多资料见：[http://www.waveshare.net/w/upload/archive/4/4a/20150408073133!4.3inch-e-Paper-UserManual-CN.pdf][http_www.waveshare.net_w_upload_archive_4_4a_20150408073133_4.3inch-e-Paper-UserManual-CN.pdf]

终于可以运行了～～

在运行之前先编辑一下weather\_time\_render.py，找到下面2行，把注释取消掉，运行时会把屏幕TF卡中的文件加载到屏幕自带的NandFlash中，之后就不需要插TF卡了～～

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div>
      2 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code># screen.load_pic()</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code># time.sleep(5)</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

运行脚本

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div>
      2 
    </div> 
    <div>
      3 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>sudo</code> 
      <code> .</code> 
      <code>/home_air_sensor</code> 
      <code>.py</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>.</code> 
      <code>/weather_fetcher</code> 
      <code>.py</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>.</code> 
      <code>/weather_time_render</code> 
      <code>.py</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

没有特殊情况，屏幕将和成品显示同样的画面，第一次运行之后就可以把加载图片的2句代码再次注释掉了～

[20160514220653351-0]: /images/20220713/dd61a28ac38d443cbbff0dc0ed2a6b1c.png
[20160514220653335-0]: /images/20220713/663ba3ed6cb34d11a2c423f051225090.png
[20160514220653181-0]: /images/20220713/88c03fb1d5614c14bdc7b71b0d51cbfc.png
[20160514220653495-0]: /images/20220713/49d133c44ac1464085a9bf55979e0b0e.png
[20160514220653786-0]: /images/20220713/7d2be3a2f59148f987f0af998a48bf6c.png
[20160514220653859-0]: /images/20220713/2549d6d359fb4d438ad8cb0ebe950de5.png
[20160514220653567-0]: /images/20220713/9d5e4cde264b438f98f57c2b6af100e7.png
[20160514220653267-0]: /images/20220713/50e97942eb924f278f425105bf0f438e.png
[20160514220653406-0]: /images/20220713/c4eebc59365447edab2a3fc13de99df1.png
[20160514220653151-0]: /images/20220713/83f76b680c6f4ed6882ad50675c063a2.png
[https_github.com_emptyhua_epaper_clock]: https://github.com/emptyhua/epaper_clock
[http_www.waveshare.net_w_upload_archive_4_4a_20150408073133_4.3inch-e-Paper-UserManual-CN.pdf]: http://www.waveshare.net/w/upload/archive/4/4a/20150408073133%214.3inch-e-Paper-UserManual-CN.pdf