构建一款小巧的电子纸桌面伴侣

我拖延，而有时这也没关系。

与其再开发一个生产力设备，我决定打造“借口猫”——一款小巧的电子纸桌面伴侣，能根据猫咪表情的变化和特殊模式生成借口。所有内容均本地存储，无需Wi-Fi、API或云服务即可运行。

这个初版也是我的学习项目。在ChatGPT的帮助下，我开发并优化了Arduino代码，并对现有外壳设计进行了一些小调整，以适配硬件。

借口猫的功能：

借口猫有三种主要页面状态：

- 启动页，等待用户按下按钮;

- 正常页面，显示随机选择的借口及对应的猫咪表情;

- 五种特殊页面，在这些页面中，猫咪会暂时停止生成借口，转而执行其他操作。

按下KEY2键，即可生成新的借口并更换猫咪的表情。特殊模式以单色位图头文件形式存储，显示猫咪在睡觉、追逐球、寻找食物、发出嘶嘶声或进入Cheems模式。

如果设备静置60秒以上，将返回启动页面。

硬件与软件

硬件

•Seeed Studio XIAO电子纸显示屏EE05

•4.26英寸单色电子纸显示屏，分辨率为800 × 480

•USB-C数据线

•3D打印外壳

•安装了Arduino IDE的电脑

EE05由XIAO ESP32-S3 Plus供电，并配备三个可编程用户按钮。此版本通过USB-C供电，而内置的JST连接器可在后续版本中预留空间，用于添加3.7V锂电池。

软件

•Arduino IDE

•Seeed Studio 维基中的官方 EE05 指南

•Excuse Cat 源代码

所有项目文件均可在 GitHub 仓库中获取。

1：连接硬件

首先，我使用 FPC 数据线将 4.26 英寸的电子纸显示屏连接到 EE05。然后通过 USB-C 将板子连接到电脑，用于编程和供电。

2：运行第一个显示测试

在开始开发 Excuse Cat 接口之前，我按照官方的 EE05 Arduino 指南，先进行一个简单的“Hello World”测试。

这一步帮助我完成了 ESP32 板子包的设置、安装所需的电子纸库、选择正确的 driver.h 文件，并确认了板子能够与显示屏正常通信。

上传示例代码后，文本成功显示在电子纸上，这证明了 Arduino 环境、串口、FPC 连接以及显示屏驱动都已正确工作。

在确认硬件和 Arduino 环境无误后，我便可以着手构建 Excuse Cat 的界面及交互逻辑。

3：设计交互逻辑并编写代码

当显示测试成功后，我开始为 Excuse Cat 设计交互逻辑。我仍在学习编程，因此借助ChatGPT编写了Arduino代码。我描述了想要实现的行为，将每个版本在实际硬件上进行测试，然后当结果与预期交互不一致时，就调整代码。

该程序仅使用KEY2作为输入，并跟踪多个页面状态和计时器：

•在启动页面时，首次按下按钮会打开正常借口页面。

•在正常模式下，每次按下按钮都会从本地存储的列表中选择一个借口，并更新猫咪的表情。

•在相同十秒内连续多次按下按钮，会增加快速按压计数器。

•前四次快速按压会正常生成借口。

•从第五次快速按压开始，程序进入五种特殊猫咪模式之一。

•如果没有再次按下按钮连续十秒，快速按压计数器将被重置。

•没有发生任何交互连续六十秒后，设备将返回到启动页面。

这些特殊模式以单色位图头文件形式存储，显示猫咪在睡觉、追逐球、寻找食物、发出嘶声，或变成Cheems模式。

借口列表、交互逻辑和位图资源均直接存储在Arduino项目中，使设备完全离线运行。

收集借口

我希望这些借口听起来像是真正的创作者可能会说的，而不是泛泛而谈的占位文本。

我在 r/maker 社区发帖，邀请大家分享他们放弃项目时最有趣的理由。我挑选并改编了一些自己最喜欢的回复，再结合了关于天气、调试、动力不足、零食以及日常制作人常见问题的其他借口。

例如：

“松鼠!”

“昨天就完成了。”

“世界还没准备好接受我的天才之作。”

“我觉得我的项目还需要多花点时间胡思乱想。”

“现在是打扫房间的时候。”

4：上传并测试项目到 Arduino IDE

当交互逻辑正常运行后，我将项目文件整理成一个单一的 Arduino 代码文件夹，并准备好了上传代码。

Arduino 代码文件夹中包含主程序、显示配置，以及用于特殊猫咪页面的位图文件：

所有这些文件都应保留在同一个代码文件夹中。

在 Arduino IDE 中，我选择了正确的 ESP32-S3 板和串口，编译了项目，并将其上传到了 EE05。上传草图后，我在设备上测试了完整的交互功能，包括页面切换、随机借口选择、猫表情变化、特殊模式触发以及60秒倒计时返回功能。

我还根据这些测试结果，调整了按钮去抖时间、文字位置和位图的位置。

5：修改3D打印外壳

软件运行正常后，我开始着手制作外壳。

该外壳基于bOoStEr在MakerWorld上分享的“E Ink(电子纸)数字板外壳”。我保留了大部分原始设计，并对本次制作进行了少量修改。

我裁剪了原设计前部开口的一部分，并调整了模型位置，以确保USB-C接口和KEY2键均可使用。保持USB-C接口外露尤为重要，因为此版本首次通过USB供电，而非电池供电。

6：组装设备

最终组装相对简单。

我将电子纸显示屏和EE05电路板放入改装后的外壳内，将屏幕与前部开口对齐，并确认USB-C接口和KEY2键仍可操作。

组装仅需少量螺丝和双面胶即可完成。螺丝将外壳固定在一起，而胶带则防止内部组件移动。

关闭外壳后，我连接了USB-C数据线，并再次测试设备，以确保外壳不会遮挡按钮或对显示屏施加压力。

如何使用Excuse Cat

1. 通过USB-C连接设备，然后等待启动页面。

2. 按 KEY2 键生成借口并改变猫咪的表情。

3. 继续按 KEY2 以生成更多借口。

4. 在十秒内反复按压 KEY2，即可进入特殊模式。

5. 请将设备静置60秒，然后返回启动页面。

结论

Excuse Cat 还是一个规模较小、尚不完善的初版。其借口库有限，交互和界面还有很大的发展空间。

然而，作为我从最初构想到完成一个实际物理设备的首个项目，对我来说，完成它比追求每个细节的完美更为重要。

在开发过程中，我逐渐意识到，对我而言，拖延并不总是可以通过其他生产力工具解决的问题。有时我只是不想去做某项任务;有时我会感到疲惫、卡住，或对自己要求过高。

本文编译自hackster.io