Disco de estacionamento com E

A evolução do setor automóvel, do ponto de vista da integração da tecnologia eletrónica nos veículos, atingiu níveis extremamente elevados. Praticamente todos os aspectos funcionais são gerenciados de forma otimizada por sensores sofisticados, interfaces digitais, microprocessadores e software relacionado. No cockpit do que hoje pode ser considerado “computadores sobre rodas”, porém, ainda é fácil encontrar um instrumento indispensável, muitas vezes feito de humilde papelão e operado manualmente. Trata-se do Time Disk, dispositivo necessário para indicar o início do estacionamento em áreas regulamentadas. Ao longo das décadas, este acessório manteve-se quase inalterado — feito de cartão, plástico ou outros materiais mais nobres — e só recentemente surgiram no mercado alguns modelos digitais. O proposto no artigo utiliza um moderno display de e-Paper com alguns recursos especiais, como configuração da hora de chegada com um único botão, mensagem em quatro idiomas à escolha e exibição sob demanda da hora e data atuais , a temperatura ambiente e o nível da bateria.

Invenção relativamente recente (1996), a tecnologia e-ink (tinta eletroforética), geralmente chamada de e-Paper, deve seu sucesso principalmente ao seu uso em leitores de e-books, os dispositivos portáteis que oferecem uma alternativa eletrônica aos livros tradicionais, graças ao sua experiência de leitura semelhante à do papel e visibilidade perfeita mesmo em condições de muita luz. Porém, a característica única que levou à difusão desta tecnologia em outras áreas é a capacidade de manter a exibição de informações por um longo tempo mesmo na ausência de fonte de alimentação, permitindo a realização de dispositivos que potencialmente necessitam de energia apenas para a duração necessária para atualizar a tela (refresh). Aplicações típicas, cada vez mais populares nos pontos de venda, são etiquetas eletrônicas e etiquetas de preços, muitas vezes difíceis de distinguir das de papel, que podem ser atualizadas quando necessário, mesmo remotamente, usando tecnologias sem fio. Para entender melhor como funciona a tinta eletrônica,Figura1nos ajuda.

Na versão mais simples, em preto e branco, pigmentos carregados positivamente (branco) e negativamente (preto) são suspensos em um líquido contido em microesferas que representam pixels. Devido à polarização criada por um campo elétrico apropriado, os pigmentos, atraídos pela carga de sinal oposto (eletroforese), posicionam-se para criar pixels pretos ou brancos, compondo a imagem desejada. Neste ponto, mesmo que o campo elétrico seja removido, os pigmentos permanecem em posição até que uma nova carga seja aplicada. A visibilidade, a partir de um ângulo particularmente amplo, é obtida pela reflexão da luz ambiente e, na ausência desta, é necessária uma fonte de luz especial. Curiosamente, porém, sob luz solar direta, a atualização da tela não ocorre corretamente. Com base neste princípio de funcionamento, foram realizados numerosos tipos de displays, mesmo grandes e coloridos, que são, no entanto, ainda muito caros. Ao mesmo tempo, a oferta acessível de ecrãs mais pequenos, a preto e branco, em escala de cinzentos ou com cores limitadas, por parte dos retalhistas especializados, aumentou. Por outro lado, o interesse dos entusiastas do DIY por estes componentes não tem aumentado tanto, pelo que tenho visto na Internet. Na minha opinião, a razão para tal reside em vários pontos críticos, que também se tornaram evidentes durante o desenvolvimento deste projeto, devido a fatores como o excessivo número de modelos, versões, tamanhos, drivers e combinações de cores existentes no mercado , a falta de bibliotecas bem documentadas e fáceis de implementar para as diversas plataformas de desenvolvimento e, muitas vezes, informação e apoio fragmentados e insuficientes por parte dos próprios fabricantes. Apesar disso, escolhendo entre os produtos mais bem suportados e aplicando-nos obstinadamente como Makers, foi possível alcançar um resultado que acredito que poderá ser interessante. Continuemos, portanto, com a análise do diagrama de circuito, mostrado em

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>