Ratgeber
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von Kevin Hofer
Inklay: Ein DIY low-powered Display für mehr Bike to Work
5.11.2020
Ich pendle regelmässig mit dem Velo nach Zürich. Ob ich den Drahtesel nehme, entscheide ich jeweils morgens mit Blick aufs Wetter. Weil mir keine App zusagt und ich zusätzliche Motivation brauche, baue ich mir mein eigenes Display.
In den wärmeren Monaten fahre ich regelmässig mit dem Bike nach Zürich zur Arbeit. Der Entscheid, ob ich das Velo nehme, passiert in der Regel am frühen Morgen direkt nach dem Aufstehen. Ich prüfe die Wetter-App und entscheide je nach Wetter, Wind und Temperatur spontan. Den Blick in die Wetter-App finde ich jedoch uninspirierend. Es dauert mir ausserdem zu lange, bis ich die für mich wichtigen Daten zusammengesucht habe.
Da entsteht die Idee: Ich möchte die für mich relevanten Wetterinformationen am Morgen direkt sichtbar haben. Zudem sollen mich meine gefahrenen Wochen- und Jahreskilometer zusätzlich motivieren, möglichst häufig aufs Velo zu sitzen.
Eine Eigenbaulösung muss her
Okay, denke ich mir. Ich kaufe ein Tablet und stelle mir eine kleine Website als Dashboard zusammen. Doch mir wird schnell klar: Das möchte ich nicht. Keine weiteren Kabel und Netzstecker im Schlafzimmer. Ich will etwas Schlichtes. Etwas, das einfach da ist, das passiv läuft und um das ich mich nicht kümmern muss.
Irgendwann stosse ich bei meiner Recherche auf E-Ink Displays. E-Ink ist äusserst stromsparend und mir ist schnell klar, dass ich meine Idee damit ohne Kabel und Netzstecker realisieren kann.
Ich suche alle benötigten Komponenten zusammen, bestelle sie und konzipiere in mehreren Monaten ein für mich akzeptables Produkt, das ich auch selbst zusammenbauen werde.
Das fertige Display zeigt mir das Wetter an meinem Standort sowie meine gefahrenen Velokilometer pro Woche und pro Jahr an – Strava-Anbindung sei Dank. Es ist über WiFi mit dem Internet verbunden und holt sich einmal pro Stunde neue Daten, um die Batterie zu schonen. Das Display ist in einen Holzrahmen und ein speziell angefertigtes 3D-Druckgehäuse eingebettet.
Von der Idee zum fertigen Produkt
Nach einer ersten Recherche entdecke ich einige spannende E-Ink-Projekte im Internet. Ich finde Projekte zur Anzeige von Wetterdaten, persönlichen Kalendern und To-Do-Listen. Zu Beginn ist es schwierig, einen Überblick über die verwendete Hardware und Technologien zu bekommen. Mehr und mehr verstehe ich jedoch all die Möglichkeiten und auch deren Grenzen.
Komponenten
Code
In der Zwischenzeit habe ich die Komponenten erhalten. Ich kann den ESP8266 Controller nun direkt über die Arduino IDE programmieren. Ich bin allerdings kein Fan davon und finde glücklicherweise eine Extension für VS Code. Es dauert nicht lange und ich zaubere mein erstes «Hello World» auf das Display.
Um Strom zu sparen, kann ich den Controller in einen Tiefschlaf versetzen. Mit der sogenannten Deep-Sleep-Funktion reduziert der Controller alle Aktivitäten und hält nur die absolut notwendigen Prozesse aufrecht, um sich nach einer definierten Zeit selbst aufzuwecken. Ich entscheide mich, das Display nur einmal pro Stunde zu aktualisieren.
Zum Schluss will ich alle Daten ansprechend auf dem Display anzeigen – soweit dies mit E-Ink möglich ist. Für die Schrift- und Bildanzeige verwende ich die GxEPD2 Library. Diese Bibliothek wird von einem Schweizer entwickelt. Da ich ein neueres Display von Waveshare gekauft habe, hat er freundlicherweise seine Library für mich erweitert.
Display Frame und Gehäuse
Zusätzlich verbaue ich zwei Schalter. Der erste Schalter dient zum Ein- und Ausschalten des Displays. Und mit dem zweiten kann ich den Deep Sleep Mode unterbrechen. Denn während der Entwicklung oder beim Debugging will ich nicht, dass sich der Controller jeweils nach ein paar Sekunden wieder in den Tiefschlaf verabschiedet.
Für den Zusammenbau lege ich das Display ins Gehäuse und verklebe es mit dem Holzrahmen. Den Controller klebe ich ebenfalls auf dem Sockel fest. Den USB-Charger und die Schalter verlöte ich fest mit dem Controller. Der Zusammenbau eines einzelnen Displays dauert etwa eine Stunde.
Ein paar Statistiken zu meinem Projekt
- Ein Laserschnitt inklusive Gravur dauert etwa 30 Sekunden – ja, das ist unglaublich schnell.
- Die Code-Kompilierung dauert etwa 2 Minuten.
- Ein 3D-Print des Gehäuses dauert etwa 4 Stunden.
- Die Lieferung einer Adafruit-Batterie aus den USA dauert 2 Tage.
- Die Lieferung eines Waveshare Displays aus China dauert 2 bis 3 Wochen.
Was habe ich gelernt?
Es reizt mich auf jeden Fall, das Projekt weiter voranzutreiben. Ich habe bereits einige spannende Ideen hierzu. Zum Beispiel eine Companion-App, mehr Integrationen, mehr Sportarten, Daten von Freunden, spannende und unterhaltsame Statistiken und vieles mehr.
Das Produkt eignet sich auch für andere Anwendungen. Ein Familienkalender im Wohnzimmer beispielsweise, oder ein Regenradarbild an der Garderobe. Was hast du für Ideen? Schreib's mir in die Kommentarspalte.
Ich arbeite als selbständiger Designer und Entwickler. Ich bin zudem Gründer von Vision 11, einem kleinen Design-Studio für digitale Erlebnisse in Zürich. Vision 11 schafft herausragende, interaktive und immersive Erlebnisse für nationale und internationale Kunden.
www.vision11.ch
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