基于ESP32设计一个手表

DRM Watch 3是我自制的手表，基于夏普内存液晶显示屏，ESP32-S2和我想戴在手上的愿望。

这不是“智能手表”!这款手表在功能上接近普通的电子表，还有一些额外的功能，你可以添加它们，重新设置手表以适应自己的需要。目前，该固件拥有普通手表固有的所有功能，可以让你在日常生活中充分使用它。手表零件总共要70美元左右。

手表的特点

•工作稳定，适合日常使用;

•完全开源;

•显示器总是显示时间;

•电池续航14天以上，有充电指示灯;

•多个可定制的表盘;

•有手电筒，亮白夜红;

•秒表，定时器，工作在后台;

•闹钟，最多10个，有名字;

•日历;

•USB充电，包括TypeC-TypeC;

•两种语言UI：英语和乌克兰语。

•这款手表有一个1.2 MB的内置“闪存盘”，你可以把文件放入其中

•时钟可以打开单色BMP， Wav文件，文本TXT文件

•有一个非常暗淡但非常令人愉快的夜间照明;

•方便的菜单，您可以访问所有功能;

•可用Wi-Fi，可在内存中节省多达8个网络;

•能够通过Wi-Fi同步时间;

•很多曲调。你可以只听它们，也可以把它们设置为闹钟。

•猫叫：模仿小猫喵喵叫的声音;

•您可以在表盘中添加日历、沙漏、日期和有趣的背景

•全屏元胞自动机和动画(生命，蚂蚁，火，噪音，熔岩，蚂蚁，点)

•你可以通过USB接口更新固件，而无需拆卸手表。

•装配部件容易获得;

•表壳适用于标准22mm表带;

•修改方便、简单。您可以编写自己的固件。

•手表可以用ESP32-S2作为实验场：电池、3个按键、寻呼机、显示屏、3个led;

•UART日志：一个开发人员的工具，显示通过UART接收的所有字节。

•“关于手表”屏幕包含有关开发人员和固件版本的信息。

使用注意事项：

•手表不能湿。这里几乎没有防水保护，这将导致手表的故障。小雨或汗水对他没有任何影响，但洗手时倒下来可能是个问题。

•这块表的防震保护很弱。显示屏没有保护，框架薄，机身薄，腕表在设计上没有大的机械强度储备，而且体积也相当大。因此，它很容易击中它，它很可能导致显示器损坏。在这几个月的使用中，我还没有遇到过手表损坏的问题，但我一直很小心。

•手表应防止静电的影响。因此，要么缓慢地脱下毛衣，要么在脱下毛衣之前先摘下手表，或者使用不带电的毛衣。一个特别危险的时刻是充电设置，在这里它可以滑出控制器。我建议您在插入充电线之前触摸充电器外壳的金属部分-这样您将通过外壳放电，而不是通过手表，一切都会好起来的。

工具及零件

工具:

•烙铁

•SMD返工台或焊接热板

•焊剂

•焊丝

•镊子

•螺丝刀

•剪刀

•手术刀

•细线

•显微镜(推荐)

部分:

•板

•显示

•切EL背光

•要焊接在板上的元件

•电池

•3D打印背面

•机加工铝制前部

•螺丝

开发板

部分

装配所需零件清单。

添加链接以供参考，但您可以在其他任何地方获得部分，使用全名和照片。

•显示锐利LS027B7DH01A

•连接器FPC 10pin 0.5mm间距

•电池脂502535

•蜂鸣器SMD 7525-3.6 v无源

•Mosfet 2 n7002lt1g

•Esp32板：Lolin S2 Mini

•TP4056充电模块

•电阻设置SMD 0603

•电容器设置SMD 0603

•基于ADI公司DS3231的RTC模块

•020 SMD侧面LED白光6000K

•2*4*3.5mm微型SMD轻触开关侧面按钮

•SMTSO表面贴装铜螺母m1.4 × 3x1.5 - 2x0.8

•螺丝PH000， M1.4，长度3mm

•自攻螺钉M1.5, 6mm

•表带，22毫米

•USB C型外壳

•EL面板驱动程序：Microchip HV857MG MSOP8(可选，仅当您想要背光时)

•EL驱动电容SMD 1206 10NF X7R 200V(可选，仅当您需要背光时)

•EL驱动电容器SMD 1206 320PCS 16Value(可选，仅当您需要背光时)

•EL驱动二极管ES1D(可选，仅当您想要背光时)

•EL驱动SMD电感1210 3225 22UH(可选，仅当您需要背光时)

•连接EL面板的胶水MCN-DJ002导电胶银胶(可选，仅当您需要背光时)

机加工前面板

最好看的前面板是数控加工的。您可以使用STEP文件订购CNC加工。

如果你不想订购CNC加工，你可以3D打印这个面板，效果还是很好的。

后面板部件

任何塑料。我用的是PLA。

打印背面-你想要的任何颜色，我用黑色。

按钮部分-透明颜色，使手电筒可见。

单板装配流程

各部分按其位置焊接。您可以按照pdf焊接计划，或下载KiCad项目在这里。

有很多微小的焊接。

还要在ANT测试点添加24mm导线。它可以作为Wi-Fi天线使用(天线非常糟糕，但它可以工作)。

您也可以使用BOM和GERBER文件订购PCBA服务来获得组装板。

可选测试半组装手表：焊接后的电阻器、电容器、USB接口、按钮、稳压器、ESP32芯片和石英。电池未连接。短跳线在左上角的板(它将绕过充电器，让ESP从USB供电)。按住UP键连接USB。设备应被识别。你可以用闪光器闪光。按复位按钮-手表应开始。在焊接电池之前不要忘记移除跳线!

组装后，我建议用B7000胶水覆盖组件板的侧面，以覆盖所有触点。这将保护这一侧不受水和潮湿。

组装后，我建议用captone胶带覆盖板的空侧。这将保护这一侧不受水和潮湿。

闪存固件

为了使装配过程尽可能简单，我制作了闪光器到闪光板的一个按钮。

在这里你可以下载flash(下载任何你想要的版本)

下面是如何使用它

1)打开闪光灯

2)连接USB线到单板

3)按住“向上”键

4)按“重置”键

5)松开“向上”键

6)按“Прошити годинник”键(闪表)

7)等待闪烁完成

8)断开手表

9)按“复位”键。

手表现在该开始了。

固件更新过程相同，用户数据不会被删除。

EL背光

电致发光面板(EL面板)是照明系统的一个组成部分。这是一个面板，在高电压和高频率的影响下发光。它们也被称为发光电容器(LECs)。这些都是有趣的事实，可以更好地理解它是什么。

这种背光的诀窍是面板非常薄，在令人愉快的蓝色中非常均匀地发光，并且还可以将其切割成所需形状的碎片。但切割后，连接面板的任务是困难的。我用了单芯电线和导电胶进行连接。

缺点：它位于这里使用的显示器后面，几乎看不见，但在晚上足够了。它在工作时也会发出一点吱吱声。为了使其运行，需要一个相当复杂的驱动方案。

我建议你买蓝色的，因为EL面板自然是这个颜色，愚蠢地涂成其他颜色，油漆会吸收部分光线。如果油漆板已经到达，可以用刀片将油漆清除。

在黑夜里，你可以看到大钟。

EL面板是可切割的，在它的边缘有两个电极-外部和内部。

1)将面板切割成适合屏幕尺寸的小块

2)用非常锋利的刀轻轻切割EL面板贴膜的背面。切割2次(内外电极)

3)在层压下推细导线，以某种方式与电极接触。

4)加入条件胶，使接触更好。

5)将细导线舒适地连接到EL1和EL2

6)在EL面板背面加盖通胶带，保护细线。

7)将EL1和EL2焊接到面板上。极性不重要。

8)检查是否有效。

9)用小块透明胶带将EL面板固定在船上，以防止损坏这些电线。

雕刻前后面板

如果你有激光雕刻机，你可以雕刻后面板。

我用4W 365nm激光和我的DIY雕刻机进行雕刻。

组装

当所有零件都经过测试并正常工作时，就该组装手表了。

首先连接LCD，然后在后面板插入按钮，然后将后面板螺钉到主板上，然后将前面板螺钉到后面板上。

注意LCD+背光厚度!如果帧在显示器上压得太紧，它可能会立即刹车或随着时间的推移开始缓慢退化。

设置语言和同步时间

要将语言设置为英语，请执行以下操作：

1)菜单

2)“Налаштування”

3)“Дисплей”

4)“Мова”

按一次，语言英语设置。

然后进入wifi设置，添加你的wifi网络。

然后转到时间设置并运行自动同步。

然后进入时区设置，将时区调整为您的时区。

现在手表应该可以准备使用了!

校准电池

为了使手表尽可能准确地测量电池电量，我制定了校准程序。

这需要花费很多时间，但它大大改善了电池指示。

给手表充满电。进入设置-显示-电池校准。开始校准。

大概需要5-10个小时。手表不会响应任何按钮。请勿触摸手表，直到它完全放电。

手表关闭后，校准完成。充电。手表可以使用后，你会看到最准确的电池电量指示。

本文编译自hackster.io