TTGO在無線智慧顯示的應用與開發

看似平凡,表現不凡。

外型迷你,核心強大。

Tensilica Xtensa LX6微處理器、EP32核心、支援WIFI功能、藍芽技術

低成本低功耗

薄膜電晶體技術

前言

TTGO作為一個迷你開發版,能結合Wi-Fi與Arduino,硬體部分自帶許多GPIO接腳,使得使用者可以達到快速開發產品的目的。應用性廣泛,可實現各場域的簡單智慧化,並且減少開發成本。

研究動機

現代顯示技術蓬勃發展,已經很少人還在直接印出相片、海報等紙本圖像,大多已改用液晶螢幕來顯示畫面,且一個顯示器即可放入多張圖片, 不只可以節省成本還方便攜帶,而TTGO不只可以做到上述功能,並且非常易於操作,它有許多接腳,能輕易擴充其他功能,應用性十分廣泛,所以我們研究TTGO功能,並開發了三種基礎功能,未來若有相關需求就可以以此為基礎進行進階開發。

基本介紹

  • ESP32

ESP32是一系列低成本、低功耗的單晶片微控制器,整合了Wi-Fi和雙模藍牙的功能,並且採用了Tensilica Xtensa LX6微處理器,其中包括雙核心和單核變體,內建天線開關、RF變換器、功率放大器、低雜訊接收放大器、濾波器和電源管理模組,可廣泛使用在各種物聯網的應用。適用於家庭智能設備、工業無線控制、無線監控,無線定位系統信號以及其它物聯網應用。


  • 薄膜電晶體液晶顯示器(Thin film transistor liquid crystal display)

為多數液晶顯示器的一種,使用薄膜電晶體技術改善影象品質,由兩片玻璃基板中間夾著一層液晶組成,是以電信號控制的光開關裝置。液晶介於兩片透明導電之銦錫氧化物(ITO)電極之間,經由加在ITO電極上的電壓高低可以控制不同的液晶排列方向(如圖二),而液晶的排列方向與光線的穿透量有關,進而造成畫素的亮暗程度不同,這就是灰階的控制原理(顏色則是由彩色濾光片產生)。此畫素的灰階是由資料驅動器(Data driver)所能提供的分電壓數目決定。


  • TTGO

TTGO T-Display是一款非常特別的開發板,它擁有迷你的外型、強大的ESP32核心以及兩個可自行定義按鈕,內建一塊1.14吋ST7789V、240×135的TFT LCD彩色液晶顯示器。它可以顯示任何資訊,也可以連接網路、藍芽,傳輸畫面到開發版上,應用性強,它有多達13個GPIO接腳,若需要擴充其他功能時也相當便利,開發版上有兩個按鈕,令使用者也可對其進行簡易的操作。

TTGO可以顯示使用者想要播放的畫面、圖片,較常見的應用有跑馬燈、電子廣告刊版……等,再加上網路和藍芽功能後,可以在其他裝置上加裝鏡頭,連接至開發版,使其顯示出畫面,像是應用在空拍機、遙控車上,就可以藉由遙控裝置鏡頭之機器來獲得遠處的影像。結合按鍵功能可製作出只需兩按鍵操作的迷你遊戲,例如俄羅斯方塊……等。

研究成果

  • 以圖片為示

匯入使用者想要播放之圖片,顯示於TTGO上,按下左鍵可切換下一張圖片,右鍵則是可以切換成顯示文字的模式。

  • 以小遊戲為示

一個簡易打怪遊戲,先按任意按鍵以開始遊戲,左右鍵可控制角色左右移動來打擊怪物,清完所有怪可以進到下一關並且顯示得分,但當角色身體碰到怪物時就會GAMEOVER,這時按RESET鍵可以重新開始。

  • 以天氣為示

先透過即時連線到中央氣象局的天氣數值數據庫,抓取資料庫的內容,並將json檔轉成我們自己的資料庫,最後再透過TTGO顯示當時的天氣與氣溫。

結論

TTGO為一成本低廉且應用廣泛的顯示器,它不只能單純的輸入圖片並顯示於螢幕,搭配網路與藍芽功能後,能夠應用於AIOT中,將日常物件連線至網際網路,利用其運算和數據分析能力,數位系統可以記錄、監控及調整各個互連產品之間的互動,實現與網路資料即時連線之功能。外部硬體的部分,開發版上有兩個按鍵,增加了它的互動性以及可操作性,並且擁有多達13個GPIO接腳,在擴充功能上也是相當的便利。簡言之,它是一個十分便利且相當好上手的顯示器,能夠簡單的達到實現各場域的智慧化顯示之目的。

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