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EINK WATCH——一个还没有完工的项目

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本帖最后由 RRoy 于 2021-2-9 16:02 编辑

EINK WATCH——一个还没有完工的项目图1

还有两天就要过年了，提前祝大家新年快乐！

这周给大家分享的是一款厚度为2.5mm的柔性智能手表，配有电子墨水显示屏、BT 4.0和健康传感器。

从上面的图里大家也可以看出，它颜值非常高（电子墨水屏幕），不过目前为止，并没有真正完成。这里主要和大家分享一下作者之前的制作过程，文末也会贴出相关的文件供大家下载研究。

进入正文。

正文

这个项目旨在打造一款轻薄、灵活的智能手表。它的环绕式显示屏和触摸屏会让它比目前市面上的手表更能一目了然地显示更多数据。除了告诉时间和显示通知外，这款手表还将配备脉率、血氧和步数传感器，用于健康监测。

材料

180mm x 32mm x 2.5mm 柔软硅胶手环
4.9"，720x120 EPD（电子墨水）屏幕（常开）。
电容式触摸屏
蓝牙4.0
脉搏和血氧饱和度传感器
加速计/计步器(计步器和指南针)
通知振动电机

概述

EINK WATCH——一个还没有完工的项目图2

这款手表的传感器将使用户能够监测自己的健康状况并设定健身目标。手表轻薄、灵活的设计应该会使它比现有的设备更不显眼、更舒适，也能进一步增加收集的数据量。此外，由于它的开源性质也可以有效保护用户的隐私，因为不会有制造商可以从出售用户数据中获益。

此外，我希望开发过程中能推进创客们的技术水平，尤其是关于如何定制触摸屏。

项目规划与目前进度

为了方便开发，子组件将单独开发，然后一起集成到最终的设计中。

目前我已经获得了柔性显示器（及其开发套件），以及柔性电池。电源电路已经开发完成并进行了测试。目前，其他的子元件正在开发中。

其他部件

电源（完整）
微控制器和BT
触摸屏
附文
传感器
固件

电源电路测试结果图和PCB设计相关文件可以到文末下载。

电源和测试PCB

电泳（电子墨水）显示器需要一堆不同的电源电压。有一些现成的芯片(比如TI TPS65185)可以提供所有这些电压，但它们在物理上太大。为了保持灵活性，我希望每个元件的宽度小于3mm）。所以，这些电源必须由单独的稳压器产生。怎么样合理地选择这些稳压器是一个挑战，它们必须在物理上很小，同时也消耗很少的功率。

总的来说，我们的系统需要七个电压轨:	Voltage	IC
1.8V	TI TPS62746	Microcontroller/Bluetooth/Misc
3.3V	AD ADP160ACBZ	Display/Pulse Sensor
15V	LT LT8410	Display
25V	LT LT8410	Display
-15V	LT LT3483	Display
-32V	LT LT3483	Display
VCOM (adjustable)	LT LT6003	Display

系统电源由0.5mm厚的40mAhr锂离子电池（单节；3.5-4.2V）提供。(TI BQ29700DSER用于电池欠压保护。)1.8V稳压器连续运行。其他所有的电源都是由单片机控制的，只有在需要时才启用。

我做了一个PCB来表征和测试每个稳压器。

EINK WATCH——一个还没有完工的项目图3

顶部是跳线，选择与每个稳压电路串联的电流测量电阻。

底部是测量输出电压。

母头是用来插电阻的，用于负载测试。

每个电源侧面的跳线是启用或禁用的。（由于1.8V电源一直在运行，所以它的跳线控制电池电压测量分压开关，这是一个有用的功能）

下图是一张测试设置的照片。右边没有拍到的是一个5.5位数的台式万用表（一个Fluke 8520A），用于电流和电压测量。使用10欧姆感应电阻，它可以提供0.1uA的电流分辨率。左边的面包板会从按钮按下时产生1.8V的上升沿。

总体来说，测试结果令人满意。1.8V稳压器的静态电流规格略微超过了惊人的460na，消耗了600nA，还是非常惊人的。15V、25V、-15V和32V稳压器的表现就没有那么好了。它们的消耗量大大超过了数据表上的值。不过，每个都仍然低于200uA的静态，所以我并不担心。这些电源只有在显示器更新时才会启用，其功耗将大大增加。

完整的数据，大家可以到文末下载电源测试数据的Excel表格。