Как сделать TENEX — твёрдотельный объёмный OLED-дисплей

Когда мы пытаемся представить себе будущее, мы часто воображаем парящие голографические экраны, повсюду дисплеи и неон, а ещё какую-нибудь безумную технику. Но пока у нас только скучные плоские экраны высокой чёткости — от телевизоров до смартфонов и часов. Пора приблизить будущее, о котором мы мечтали — и начнём мы с этих безумно крутых монохромных дисплеев.

Объёмные дисплеи бывают самых разных форм и размеров, но большинство из них основаны на быстро вращающихся элементах, которые работают на высокой частоте. Настолько высокой, что они могут представлять опасность при контакте с человеком. Твёрдотельный дисплей использует многослойную структуру экранов и пикселей, чтобы создавать глубину изображения для пользователя.

Если хочешь собрать такой сам — следуй за процессом. Инструкция не слишком сложная, но тебе понадобится пайка методом оплавления, и стоит учитывать, что разъёмы перегреваются быстрее других компонентов и часто выходят из строя. Также пригодится твёрдая рука. Удачи!

Шаг 1: Посмотри видео

Чтобы вдохновиться и понять, на что способен этот девайс — начни с видео.

Шаг 2: Подготовь компоненты и инструменты

Компоненты

• Пользовательская печатная плата TENEX

• 10 × прозрачных OLED-дисплеев (CFAL12856A0-0151-B) (CrystalFonts или Alibaba)

• Спецификация компонентов для платы (BOM) — FindChips

• Вставки с резьбой под запрессовку M3 (McMasterCarr)

• Вставки с резьбой под запрессовку M2

• Винты с плоской головкой M3 × 18 мм

• Винты с полукруглой головкой M3 × 8 мм

• Винты с полукруглой головкой M2 × 6 мм

• Винты с плоской головкой M2 × 6 мм

• Adafruit Feather M4 (Adafruit)

• Блок питания 12V (ссылка на Amazon по партнёрке)

• Чёрный PLA-пластик для 3D-печати (ссылка на Amazon по партнёрке)

• Акрил 3 мм (для лазерной резки, опционально)

• Паяльная паста

• Припой

Инструменты

• Печь для пайки или тостер-печь (ссылка на Amazon по партнёрке)

• Пинцет для компонентов SMD (ссылка на Amazon по партнёрке)

• 3D-принтер

• Лазерный резак (опционально)

• Паяльник

Шаг 3: Начни с 3D-печати

Печатаем 4 детали (3, если у тебя есть лазерный резак). Запусти печать, пока занимаешься всем остальным.

Файлы для печати:

• OLED_Holder.stl — скачать

• Display_Top (при наличии — вырежи лазером).stl — скачать

• Head_Arm.stl — скачать

• Head_Holder_Single.stl — скачать

Шаг 4: Сборка печатной платы

Рекомендую заказать трафарет вместе с платой. Конечно, можно нанести паяльную пасту вручную, но с трафаретом это значительно проще, особенно из-за большого количества разъёмов дисплеев.

Совет от практика: если ты используешь ИК-печь для пайки, постарайся защитить разъёмы дисплеев от прямого инфракрасного излучения. Они чёрные, быстро нагреваются и могут сгореть раньше, чем допаяется остальная плата.

Шаг 5: Сборка

Печать завершена? Погнали дальше.

Пора установить вставки с резьбой и собрать всё воедино.

Дисплеи — в самую последнюю очередь. И особенно аккуратно подключай шлейф-кабели…

Шаг 6: Программирование

Я выложил несколько демо программ на GitHub проекта.

Основной принцип работы состоит в том, что каждый дисплей управляется так же, как если бы ты работал с одним OLED-дисплеем на драйвере SSD1309. Ключевое отличие — каждый подключён к микроконтроллеру через отдельный пин выбора чипа (Chip Select). Все дисплеи соединены по SPI-шине, но управляются индивидуально. Поэтому при передаче данных нужно отключать все дисплеи, кроме того, с которым ты работаешь.

Шаг 7: А что дальше?

Идеально будет, если ты — программист получше меня и сможешь сделать по-настоящему крутые демки. Я в целом справляюсь, но по факту пока едва прикасаюсь к возможностям этих дисплеев.

Есть и другие идеи по улучшению визуала — например, залить дисплеи прозрачной смолой или снять поляризаторы. Но это требует тестов.

Если соберёшь — обязательно поделись в моём Twitter (точнее, в Х): @idlehandsdev

Если твои интересы лежат в сфере технологий, и ты стремишься углубить знания в IT, обрати внимание на календарь открытых уроков. Здесь можно записаться на онлайн-уроки по актуальным темам для опытных и начинающих IT-специалистов.

А в каталоге курсов можно найти свою программу, которая поможет выйти на новый профессиональный уровень. Обучение строится на практике под руководством экспертов индустрии.