Disco orario con E

L'evoluzione del settore automobilistico, dal punto di vista dell'integrazione della tecnologia elettronica nei veicoli, ha raggiunto livelli estremamente elevati. Praticamente ogni aspetto funzionale è gestito in modo ottimale da sofisticati sensori, interfacce digitali, microprocessori e relativi software. Nell'abitacolo di quelli che oggi possono essere considerati 'computer su ruote', però, è ancora facile trovare uno strumento indispensabile, spesso realizzato in umile cartone e azionato manualmente. Si tratta del Time Disk, un dispositivo necessario per segnalare l'inizio della sosta nelle aree regolamentate. Nel corso dei decenni questo accessorio è rimasto pressoché immutato – realizzato in cartone, plastica o altri materiali più nobili – e solo di recente sono apparsi sul mercato alcuni modelli digitali. Quello proposto nell'articolo utilizza un moderno display e-Paper con alcune funzionalità particolari, come l'impostazione dell'orario di arrivo con un solo pulsante, un messaggio in quattro lingue a scelta e la visualizzazione on-demand di ora e data attuali. , la temperatura ambiente e il livello della batteria.

Invenzione relativamente recente (1996), la tecnologia e-ink (inchiostro elettroforetico), generalmente denominata e-Paper, deve il suo successo soprattutto all'utilizzo nei lettori di eBook, i dispositivi portatili che offrono un'alternativa elettronica ai libri tradizionali, grazie alla la sua esperienza di lettura simile alla carta e la perfetta visibilità anche in condizioni di illuminazione elevata. Tuttavia, la caratteristica unica che ha portato alla diffusione di questa tecnologia in altri ambiti è la capacità di mantenere a lungo la visualizzazione delle informazioni anche in assenza di alimentazione, consentendo la realizzazione di dispositivi che potenzialmente necessitano di alimentazione solo per la durata necessaria per aggiornare lo schermo (refresh). Applicazioni tipiche, sempre più diffuse nel punto vendita, sono le etichette e i cartellini dei prezzi elettronici, spesso difficilmente distinguibili da quelli cartacei, che possono essere aggiornati quando necessario, anche da remoto utilizzando tecnologie wireless. Per comprendere meglio come funziona l'inchiostro elettronico,Figura1ci aiuta.

Nella versione più semplice, quella con display in bianco e nero, i pigmenti con carica positiva (bianco) e negativa (nero) sono sospesi in un liquido contenuto in microsfere che rappresentano i pixel. Per effetto della polarizzazione creata da un apposito campo elettrico, i pigmenti, attratti dalla carica di segno opposto (elettroforesi), si posizionano per creare pixel bianchi o neri, componendo l'immagine desiderata. A questo punto, anche se viene rimosso il campo elettrico, i pigmenti rimangono in posizione finché non viene applicata una nuova carica. La visibilità, dall'angolo particolarmente ampio, è ottenuta grazie alla riflessione della luce ambientale e, in assenza di questa, è necessaria una sorgente luminosa speciale. È interessante notare, tuttavia, che sotto la luce diretta del sole l'aggiornamento dello schermo non avviene correttamente. Sulla base di questo principio di funzionamento sono stati realizzati numerosi tipi di display, anche di grandi dimensioni e full-color, che risultano però ancora molto costosi. Allo stesso tempo, è aumentata l’offerta conveniente di display più piccoli, in bianco e nero, in scala di grigi o a colori limitati da parte dei rivenditori specializzati. D'altro canto, l'interesse degli appassionati del fai da te per questi componenti non è aumentato di molto, da quello che ho potuto vedere su Internet. A mio avviso il motivo di ciò è da ricercare in diversi punti critici, emersi anche durante lo sviluppo di questo progetto, dovuti a fattori quali l'eccessivo numero di modelli, versioni, dimensioni, driver e combinazioni di colori presenti sul mercato , la mancanza di librerie ben documentate e di facile implementazione per le varie piattaforme di sviluppo, e informazioni e supporto spesso frammentari e insufficienti da parte dei produttori stessi. Nonostante ciò, scegliendo tra i migliori prodotti supportati e impegnandosi con caparbietà come Makers, è stato possibile raggiungere un risultato che ritengo possa essere interessante. Proseguiamo quindi con l'analisi dello schema elettrico, riportato in

is written with the Arduino IDE 1.8.19 and requires, for proper compilation, the installation of the Arduino core MiniCore v2.1.3 and some specific libraries. The core used allows a more efficient and versatile management of the ATmega328P microcontroller and above all optimizes the memory usage of the compiled code, which comes to occupy 31,264 of the 32,768 bytes of program memory (Flash) and 1,501 of the 2,048 bytes of dynamic memory (SRAM), almost at the limit of this MCU’s possibilities.It should be noted that this project is not feasible, even by trial and error, with an Arduino Uno board, since part of the latter’s memory is used by the bootloader to allow direct programming, while for the ‘barebone’ microcontroller we use an external USBasp programmer. Speaking of memory, the keyword PROGMEM appears several times in the listing, referring to the byte arrays of the bitmap and text character strings, which are read-only data. By declaring these arrays as PROGMEM, functions can access these data by reading them directly from Flash memory, without first copying them into the much smaller SRAM, which then remains available for ‘dynamic’ execution of the program. The DS3231M 1.0.6 library is used for communication with the integrated real-time clock (RTC), while the GxEPD2 1.3.6 library, supported by the GFX_Root 2.0.0 graphics library, has been chosen for the basic management of the e-Paper display.The latter must be overwritten with the one supplied with the project, which has modified fonts. The GxEPD2 library is a massive piece of work and unfortunately lacks a structured documentation, which is to be found instead in the code of the available examples, which are very numerous, but at first glance daunting due to their apparent complexity, which is then discovered to be due to the attempt to extend compatibility to as many display models as possible. I have therefore attempted to do a summary job, extrapolating only the functions and definitions necessary for the type of display used in the project. These can be found in the file Waveshare_29_BW_avr.h, while the file ParkBitmap128x128.h contains the array of bytes, obtained by means of a special converter, representing the bitmap image of the parking logo (capital P inscribed in a square with rounded corners, size 128 x128 pixels, black/white). These files, available for download, reside in the sketch folder, together with the main source code file Disco_Orario_e-Paper.ino, in which there are also links to the core and library sites, extensive comments on the code, and other indications that I found useful. I advise readers interested in the details of the listing to examine it by opening it with the Arduino IDE (or their favorite editor). Instead, here I would like to illustrate the operation of the program in a more descriptive manner, with the help of the flowchart in strongFigure/strong strong8/strong./p>