随着气候变化的日益严重,人们对天气情况的关注也愈发重视。因此,越来越多的人开始尝试在家中安装天气显示器,以便随时了解当地的气象信息。而这款太阳能电子纸天气显示器恰好满足了这一需求,超小的尺寸可以完美嵌入窗框内,拥有极低的功耗,同时集成了太阳能充电功能,能够在没有稳定电源的情况下长时间运行,必将成为爆款产品。

功能和特点
这款天气站的构想是利用太阳能电池给能源收集模块供电,当太阳能电池产生电能时,能源收集模块将会充电。而这种能量收集方式即使在非常低的太阳能输入条件下也能工作,非常适合室内能量收集。同时,为了降低电量消耗,在显示屏更新后可以将其关闭,从而保证电池能够长时间使用。

这款天气站采用了ESP32 S3 Mini作为控制核心,搭配Tri-Color ePaper 2.13 (SSD1680) shield显示屏,显示效果清晰,且功耗极低。其3块单晶硅太阳能电池提供了可靠的充电功能,配合SPV1050微型太阳能电源管理器,能够实现充沛的电能供应。利用TPS73733DCQR低压差稳压器、1000uF 10V 电解电容和SPV1050微型太阳能电源管理器,可以实现对电池的高效充电和能量管理。

材料清单
• 硬件组件:
| 硬件组件 | 数量 |
| ESP32 S3 Mini | 1 |
| Tri-Color ePaper 2.13 (SSD1680) Shield | 1 |
| MONOCRYST SOLAR CELL 147MW 4.15V - SM111K06L | 3 |
| SPV1050 微型太阳能电源管理器 | 1 |
| TPS73733DCQR 低压差稳压器 | 1 |
| 1000uF 10V 电解电容 | 1 |
| 3D打印机壳 | 1 |
| M2*4平头自攻螺钉 | 2 |
| M2*20平头自攻螺钉 | 4 |
• 软件应用和在线服务:
Arduino IDE
• 手工具和加工机械:
3D打印机
• 制作过程
首先,需要对ESP 32 S3 Mini模块进行一些改造,包括移除集成的RGB LED和更换电压稳压器。

接着需要安装太阳能电池、微型太阳能电源管理器和其他组件,并根据示意图进行连接。

在安装过程中需要考虑电缆的长度,以保证各组件能够准确连接。

优势
• 太阳能供电,节能环保
• 小尺寸,可嵌入窗框
• 显示效果清晰,功耗极低 能够在极低的太阳能输入条件下工作 能够长时间运行。

总结
太阳能电子纸天气显示器具有小巧、节能环保、易于制作安装等优势。通过利用太阳能充电和低功耗设计,使得这款天气站不仅适合家庭使用,也非常适合用于商业、学校等场所。虽然这是一个快速设计原型,但在未来可以进一步优化功耗和功能,以满足不同用户的需求。
项目地址:https://github.com/rsappia/Solar_E-Ink_Weather_Station
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