E-papier to technologia, która dzisiaj nie jest już żadnym science fiction. Korzystamy z niej na co dzień. Autorski projekt bezbateryjnego wyświetlacza e-ink przedstawiono na fotografii.
Wielu z was mogło już widzieć lub używać bezbateryjnych wyświetlaczy e-ink (wyświetlaczy e-papierowych). Kilka firm sprzedaje je już od pewnego czasu, a ich przykłady można znaleźć tutaj:
https://www.waveshare.com/wiki/7.5inch_NFC-Powered_e-Paper
https://www.ynvisible.com/news-inspiration/ynvisible-e-paper-displays-nfc-energy-harvesting
https://www.good-display.com/product/423.html
https://lummico.com/product/smarttag-batteryless-2-90
https://www.usocard.com/case-detail/id-32.html
https://github.com/GDSID/Hipoink
Wyświetlacz e-ink
Wyświetlacze e-ink to wyjątkowy rodzaj wyświetlaczy, w których po aktualizacji ekranu wyświetlana zawartość pozostaje widoczna nawet po odłączeniu zasilania. Energia jest potrzebna tylko podczas aktualizacji, a jej ilość jest na tyle mała, że można ją łatwo pozyskać z fal radiowych, promieniowania słonecznego lub innych źródeł dostępnych w pobliżu.
W większości dostępnych obecnie na rynku wyświetlaczy bezbateryjnych stosowana jest komunikacja bliskiego zasięgu (NFC – Near Field Communication). Wyświetlacze te działają dzięki pozyskiwaniu energii z pola elektromagnetycznego NFC. Aby zaktualizować zawartość wyświetlacza, wystarczy użyć telefonu z NFC lub urządzenia do programowania wyświetlaczy NFC. Zaktualizowana zawartość ekranu pozostaje widoczna nawet wtedy, gdy wyświetlacz nie jest zasilany. Takie wyświetlacze są niezwykle przydatne w przypadku bezbateryjnych węzłów czujnikowych, urządzeń noszonych o niskim poborze mocy, metek cenowych w sklepach odzieżowych i na straganach oraz wyświetlaczy reklamowych. Mogą również służyć jako inteligentne wizytówki i karty identyfikacyjne, których zawartość można aktualizować w razie potrzeby.
Jak widać, takie wyświetlacze bezbateryjne mają wiele zastosowań. W artykule przedstawiono dwie wersje wyświetlaczy. Pierwsza pokazuje, w jaki sposób można zaprojektować wyświetlacze bezbateryjne oparte na NFC. Druga wersja jest przeznaczona dla osób, które nie mają możliwości lutowania elementów SMD ani dostępu do odpowiednich procesów produkcyjnych. W tej wersji opisano wyświetlacz bezbateryjny oparty na Wi-Fi, w którym do zasilania podczas aktualizacji wyświetlacza zastosowano cewkę do bezprzewodowego przesyłania energii. W tym miejscu zostaną omówione tylko wyświetlacze bezbateryjne oparte na NFC i Wi-Fi.
Wyświetlacz bezbateryjny oparty na NFC
Jeśli ktoś chce tworzyć bezbateryjne wyświetlacze identyfikacyjne, wizytówki lub znaczniki bez konieczności montażu powierzchniowego (SMT), może wybrać modułowe podejście do projektowania. Można zakupić moduł sterownika wyświetlacza, który pozyskuje energię z pola elektromagnetycznego NFC i jest kompatybilny z wyświetlaczami e-ink.
Jeśli jednak ktoś woli zaprojektować własną płytkę drukowaną i jest gotowy na montaż SMT, dostępny jest projekt referencyjny (https://github.com/GDSID/Hipoink). W prototypie bezbateryjnego wyświetlacza opartego na NFC zastosowano sterownik wyświetlacza „DENFC-M0 Energy Harvesting” i wyświetlacz e-ink GDEY0213B74.