Configurar o firmware OpenDisplay com o OpenDisplay Kit
| Placa de Display XIAO ePaper EN04 |
|---|
 |
Introdução
Alimentada pelo XIAO nRF52840 Plus, a Placa de Display XIAO EN04 ePaper é a maneira mais fácil de começar a usar displays e-paper com Bluetooth, utilizando o firmware OpenDisplay. Diferente dos sistemas tradicionais que exigem pontos de acesso dedicados com rádios 802.15.4, esta placa usa Bluetooth Low Energy para controle sem fio direto a partir do seu telefone, computador ou Home Assistant.
Aplicações
- Painel de Casa Inteligente: Exiba informações em tempo real, como atualizações do clima, eventos de calendário e notificações de vários dispositivos de casa inteligente.
- Monitoramento de Energia: Mostre dados de consumo de energia de medidores inteligentes, ajudando moradores a acompanhar e gerenciar o uso de energia com mais eficiência.
- Alertas de Segurança: Exiba alertas e notificações sobre eventos de segurança, como detecção de movimento ou ativação de sensores de porta/janela.
- Display de Termostato Inteligente: Exiba temperatura e umidade, bem como configurações de controle para o seu termostato inteligente.
O que é o OpenDisplay?
OpenDisplay é um projeto de código aberto que fornece firmware e protocolos para displays e-paper. Ele é projetado especificamente para construções de hardware personalizadas usando microcontroladores como o nRF52840 e o ESP32.
O firmware OpenDisplay permite:
- Comunicação Bluetooth Low Energy (BLE): Controle sem fio direto sem necessidade de pontos de acesso dedicados
- Suporte Dedicado a Hardware: Funciona com placas desenvolvidas para este fim, como a Placa XIAO ePaper EN04, EE04 e outras
- Gravação e Configuração via Web: Configuração fácil e envio de imagens por meio da interface web em https://opendisplay.org/firmware/install
- Suporte a Múltiplos Displays: Compatível com vários tamanhos e controladores de e-paper
Por que usar o firmware OpenDisplay?
O firmware OpenDisplay oferece várias vantagens para projetos personalizados de displays e-paper:
- Sem Ponto de Acesso Necessário: Usa Bluetooth Low Energy para comunicação direta - nenhum hardware adicional é necessário
- Ferramentas Baseadas na Web: Instalação de firmware, configuração e envio de imagens facilmente através de ferramentas no navegador
- Hardware Desenvolvido para o Propósito: Projetado para placas como a EN04, não limitado a etiquetas ESL comerciais
- Código Aberto e Gratuito: Projeto completamente open source, com desenvolvimento ativo no GitHub
- Suporte a Múltiplos Microcontroladores: Funciona com nRF52840, ESP32-S3, ESP32-C6 e ESP32-C3
- Configuração Simples: Envie o firmware arrastando e soltando um único arquivo na sua placa, configure via interface web, sem necessidade de programação complexa
- Eficiente em Bateria: Otimizado para operação de baixo consumo com displays e-paper
- Comunidade Ativa: Suporte e desenvolvimento através do OpenDisplay Discord
Primeiros passos com o firmware OpenDisplay
Montagem de Hardware
Passo 1. Conectar o Display à Placa Controladora
Alinhe o cabo FPC com o conector na Placa XIAO EN04 e, em seguida, prenda a trava para garantir uma conexão firme.
O lado metálico do cabo FPC deve ficar voltado para cima, caso contrário nenhum conteúdo será exibido. A maioria dos displays tem 1 e 50 no cabo FPC, esses números devem se alinhar com os da placa!
Por favor, siga o tutorial de instalação abaixo, muitas pessoas instalam de forma incorreta.
Passo 2. Conectar a Bateria
Conecte o cabo da bateria ao conector JST na placa controladora, garantindo a polaridade correta (fio vermelho em +, preto em -).
Verifique a polaridade duas vezes, baterias diferentes podem ter fiação misturada. Se o vermelho e o preto estiverem invertidos, eles podem ser facilmente removidos do conector JST usando uma agulha e então reposicionados corretamente.
Método do Instalador Web (Recomendado)
A maneira mais fácil de instalar o firmware OpenDisplay é usando o instalador baseado na web.
Passo 1. Abrir o Instalador Web
Acesse o Instalador Web OpenDisplay em um navegador.
Passo 2. Selecionar Sua Placa
Escolha "Seeed EN04 4.26" ou "Seeed EN04 7.3" (ou qualquer predefinição adequada ao seu hardware) na lista de dispositivos (com base no tamanho do display do seu kit).
Passo 3. Baixar o firmware
Clique no botão "Download Firmware" e salve o arquivo "NRF52840.uf2" no seu disco rígido.
Passo 4. Conectar Sua Placa
Conecte a Placa XIAO ePaper EN04 ao seu computador usando um cabo USB-C.
Passo 5. Instalar o Firmware
Pressione o botão de reset duas vezes consecutivas. Você verá um gerenciador de arquivos aparecer no seu PC. Copie o arquivo "NRF52840.uf2" baixado para a unidade USB que aparecer (a unidade USB é a placa EN04 em modo DFU)
Se a instalação falhar, tente:
- Usar um cabo USB diferente (alguns cabos são apenas para energia)
- Pressionar o botão de reset duas vezes na placa EN04
- Usar uma porta USB diferente
Passo 6. Configurar a Placa
Abra a Página de Configuração do OpenDisplay e conecte-se à sua placa.
Se você selecionou "Seeed EN04 4.26" ou "Seeed EN04 7.3", você verá "Auto Install to Device". Esta é a maneira mais fácil de configurar seu Kit.
Passo 7. Conectar à Placa Pressione o botão ""Connect na página. Você deverá ver uma janela mostrando os dispositivos OpenDisplay disponíveis, selecione o novo dispositivo e pressione "Pair"
Passo 8. Salvar a configuração na Placa
A última coisa a fazer é pressionar o botão "Auto Install to Device", isso salvará a configuração no dispositivo.
Verificar Configuração
Após a instalação e configuração, o display deve mostrar uma tela de inicialização. O dispositivo agora está pronto para exibir conteúdo via Bluetooth.
Enviando Imagens para o Display
Usando a Ferramenta Web de Display
Passo 1. Ferramenta OpenDisplay
Visite o OpenDisplay BLE Tester no seu navegador.
Passo 2. Conectar ao Dispositivo
Clique em "Connect" e selecione seu dispositivo OpenDisplay na janela de pareamento Bluetooth.
Passo 3. Selecionar Imagem
Clique em "Select Image" e escolha um arquivo de imagem no seu computador.
Para obter melhores resultados:
- Use imagens que correspondam à resolução do seu display (o display de 7,3" é de 800x480 pixels)
- Imagens em preto e branco funcionam melhor em displays monocromáticos
- A ferramenta converterá e aplicará dithering automaticamente em imagens coloridas
Passo 4. Enviar Imagem
Clique em "Upload Image" para enviar a imagem para o seu display. O e-paper será atualizado e exibirá sua imagem.
Criando Conteúdo Personalizado
Você pode criar conteúdo personalizado para o display usando:
- Softwares de edição de imagem (GIMP, Photoshop, etc.)
- Scripts em Python com a biblioteca PIL/Pillow
- Geradores de imagem baseados na Web
- Integração com Home Assistant
Integração com Home Assistant
Para integrar com o Home Assistant, você precisa de uma configuração com suporte a Bluetooth:
- Home Assistant Green (Bluetooth integrado)
- Home Assistant OS/Supervised em hardware com suporte a Bluetooth
- ESPHome Bluetooth Proxy (recomendado para melhor alcance)
Observação: Dispositivos Shelly atuando como proxies Bluetooth não suportam conexões ativas exigidas pelo OpenDisplay, portanto não podem ser usados para esta integração.
Passo 1. Instalar a Integração
Para instruções detalhadas de instalação, consulte o Repositório de Integração OpenDisplay para Home Assistant.
A maneira mais fácil de instalar a integração é via HACS (Home Assistant Community Store). Clique no botão abaixo para abrir o repositório diretamente no HACS:
Depois de instalar a integração personalizada via HACS, você deve reiniciar o Home Assistant para que as alterações entrem em vigor.
Passo 2. Adicionar Dispositivo Detectado
Depois que o Home Assistant for reiniciado:
- Vá para Settings > Devices & services.
- Você deverá ver seu dispositivo OpenDisplay listado em Discovered.
- Clique em Add.
- Uma janela aparecerá permitindo que você defina o Name e a Area do dispositivo.
- Clique em Finish. Você será redirecionado para a página de detalhes do dispositivo, onde poderá gerenciar seu display de papel eletrônico.
Você verá uma nova imagem exibida no display, mostrando que o dispositivo está conectado ao Home Assistant.
Usando com Home Assistant
Depois de integrar seu dispositivo OpenDisplay com o Home Assistant, você pode criar automações para atualizar dinamicamente o conteúdo do display com base em dados de sensores, horário ou outros eventos.
Automatizando atualizações do display
O serviço principal para atualizar o display é open_epaper_link.drawcustom. Este serviço permite desenhar textos, ícones, imagens e formas no display. Para uma lista completa dos tipos e parâmetros compatíveis, consulte a documentação do drawcustom.
Você pode criar automações no Home Assistant usando o Editor Visual ou escrevendo código YAML diretamente. Abaixo estão exemplos de ambos os métodos.
Exemplo 1: Exibir dados de sensores (Editor Visual)
- Vá em Settings > Automations & Scenes e clique em Create Automation.
- Adicione um gatilho Time Pattern (por exemplo, a cada 10 minutos).
- Adicione uma Action e selecione OpenDisplay: Draw Custom Image.
- Selecione seu dispositivo de destino.
- No campo Payload, insira a configuração para os elementos do seu display.
Configuração de Payload:
- type: "text"
value: "Living Room"
x: "50%"
y: 50
anchor: "mm"
size: 70
color: "red"
- type: "icon"
value: "mdi:thermometer"
x: "35%"
y: 200
anchor: "mm"
size: 100
color: "black"
- type: "text"
value: "{{ states('sensor.living_room_temperature') }}°C"
x: "65%"
y: 200
anchor: "mm"
size: 100
color: "black"
- type: "icon"
value: "mdi:water-percent"
x: "35%"
y: 350
anchor: "mm"
size: 100
color: "black"
- type: "text"
value: "{{ states('sensor.living_room_humidity') }}%"
x: "65%"
y: 350
anchor: "mm"
size: 100
color: "black"
Os IDs de entidade usados no payload acima (por exemplo, sensor.living_room_temperature, sensor.living_room_humidity) são exemplos. Você deve substituí-los pelos IDs de Entidade reais dos seus sensores no Home Assistant.
Exemplo 2: Contagem regressiva (YAML)
Para usuários avançados, você pode editar a automação no modo YAML. Esta automação calcula os dias restantes até uma data específica (por exemplo, Natal) e os exibe.
alias: Update ePaper Display - Countdown
description: Displays days until Christmas
triggers:
- at: "00:00:00"
trigger: time
actions:
- variables:
days_left: "{{ (as_datetime('2025-12-24').date() - now().date()).days }}"
- action: open_epaper_link.drawcustom
data:
background: white
payload:
- type: text
value: "{{ 'Christmas Countdown' if days_left > 0 else '' }}"
x: 50%
"y": 50
anchor: mm
size: 60
color: black
- type: text
value: "{{ days_left if days_left > 0 else '' }}"
x: 50%
"y": 240
anchor: mm
size: 250
color: red
- type: text
value: >-
{{ 'Day Left' if days_left == 1 else ('Days Left' if days_left > 0
else '') }}
x: 50%
"y": 430
anchor: mm
size: 60
color: black
- type: text
value: "{{ 'It''s Christmas!!!' if days_left == 0 else '' }}"
x: 50%
"y": 50%
anchor: mm
size: 100
color: red
target:
device_id: 2ad706d4aa7c657b6fe99a733cef2253
O device_id mostrado no exemplo acima (2ad706d4aa7c657b6fe99a733cef2253) é apenas um exemplo. Você deve substituí-lo pelo ID de Dispositivo real do seu próprio display OpenDisplay.
Para encontrar seu ID de Dispositivo:
- Crie uma nova automação no Home Assistant usando o Editor Visual.
- Selecione seu dispositivo OpenDisplay nas configurações da ação.
- Alterne para o modo YAML (clique nos três pontos no canto superior direito do cartão de ação).
- Copie o
device_iddo código YAML e cole-o na sua automação.
Bônus
Se você está procurando uma forma elegante de montar seu display, confira este inserto impresso em 3D para a moldura IKEA RODALM. Ele permite a montagem fácil do display.
- [MakerWorld] Inserto Seeed 7.3" Spectra para moldura IKEA RODALM
Solução de problemas
Problemas na instalação do firmware
Problema: O PC não detecta uma nova unidade USB após conectar a placa EN04
- Solução:
- Tente outro cabo USB (cabo de dados, não apenas de alimentação)
- Pressione o botão de reset duas vezes após conectar a placa
Problemas de configuração
Problema: A placa EN04 não é descoberta
- Solução:
- Verifique se o LED na placa pisca - isso confirma que o dispositivo está energizado
- Tente reiniciar a placa
- Verifique a instalação do firmware ou copie o arquivo novamente
Problema: O display não mostra nada após a instalação do firmware
- Solução:
- Verifique se o cabo FPC está inserido corretamente (contatos metálicos voltados para cima)
- Verifique se o cabo está totalmente inserido e travado
- Verifique se a configuração está correta (você pode conectar-se à placa via configurador e ler a configuração)
Problemas de conexão Bluetooth
Problema: Não é possível encontrar o dispositivo OpenDisplay no emparelhamento Bluetooth
- Solução:
- Certifique-se de que o dispositivo está ligado e que o firmware está instalado
- Aproxime-se mais do dispositivo (dentro de 2 a 3 metros)
- Verifique se o Bluetooth está ativado no seu computador/celular
Problema: A conexão cai durante o upload da imagem
- Solução:
- Fique próximo ao dispositivo durante o upload
- Certifique-se de que a bateria esteja suficientemente carregada ou alimente o dispositivo via USB
- Evite enviar imagens muito grandes
- Tente novamente em um ambiente Bluetooth mais estável
Problemas de bateria e alimentação
Problema: Vida útil curta da bateria
- Solução:
- Configure intervalos de sono mais longos no configurador
- Use sempre a versão mais recente do firmware; cada versão otimiza o uso da bateria
- Reduza a frequência de atualização do display
- Verifique se a bateria está totalmente carregada (4,2 V para Li-Po)
Problema: O dispositivo não carrega
- Solução:
- Verifique a polaridade da bateria (vermelho: +, preto: -)
- Verifique se o cabo de carregamento fornece corrente suficiente (mín. 500 mA)
- Certifique-se de que a chave de alimentação esteja na posição ON
- Teste com uma fonte de alimentação USB diferente
Problemas com Home Assistant e integração
Problema: Erro "Insufficient connection slots" ao adicionar dispositivos via Raspberry Pi + HA + OpenDisplay
-
Solução:
- Esse erro geralmente ocorre quando o adaptador Bluetooth integrado do Raspberry Pi atinge seu limite de conexões simultâneas.
Exemplo da mensagem de erro "Insufficient connection slots".- Correção recomendada: Use um dispositivo ESP32 (por exemplo, XIAO ESP32S3) como um ESPHome Bluetooth Proxy. Isso transfere a conexão Bluetooth do Raspberry Pi para o ESP32, fornecendo "slots" mais estáveis para seus displays de papel eletrônico.
- Consulte a seção Using ESPHome Bluetooth Proxy abaixo para instruções detalhadas de configuração.
Usando ESPHome Bluetooth Proxy
Se você encontrar "Insufficient connection slots" ao usar o Raspberry Pi com o Home Assistant, configurar um Bluetooth Proxy é a solução mais eficaz. Isso permite que o HA use um dispositivo ESP32 externo como ponte para se comunicar com seus displays de papel eletrônico.
Pré-requisitos
- Um dispositivo ESP32 (por exemplo, XIAO ESP32S3)
- ESPHome instalado no seu Home Assistant
- Um cabo de dados USB para conectar o ESP32 ao seu Raspberry Pi (para o primeiro flash)
Configuração passo a passo
-
Conecte o dispositivo: Conecte seu XIAO ESP32S3 a uma das portas USB do seu Raspberry Pi.
-
Crie uma nova configuração: No painel do ESPHome, crie um novo dispositivo e use a seguinte configuração YAML como modelo:
Configuração YAML do ESPHome para o Bluetooth Proxy.
esphome:
name: esps3-proxy
friendly_name: ESP32S3 Bluetooth Proxy
esp32:
board: esp32-s3-devkitc-1
framework:
type: esp-idf
# 1. Enable detailed logging (useful for debugging)
logger:
level: VERY_VERBOSE
# 2. Core: Enable Bluetooth Tracker
esp32_ble_tracker:
scan_parameters:
active: true
# 3. Core: Enable Bluetooth Proxy
# This allows HA to control the e-Paper display through this device
bluetooth_proxy:
active: true
api:
encryption:
key: "YOUR_ENCRYPTION_KEY" # Generate your own key
ota:
- platform: esphome
password: "YOUR_OTA_PASSWORD" # Set your own password
wifi:
ssid: "YOUR_WIFI_SSID"
password: "YOUR_WIFI_PASSWORD"
# Recommended: Enable captive portal for fallback access
captive_portal:
-
Instale/Flashe:
- Selecione Install -> Plug into this computer (ou o dispositivo executando ESPHome).
Gravando o firmware no XIAO ESP32S3 via Raspberry Pi.- Se for a sua primeira vez, o ESPHome pode baixar o conjunto de ferramentas
esp-idf. Certifique-se de que o seu ambiente tenha uma conexão estável com a Internet para o GitHub. - Depois de compilado, os logs mostrarão "WiFi connected" e atividades de varredura Bluetooth.
-
Integração:
- O Home Assistant descobrirá automaticamente o novo Bluetooth Proxy.
- Depois de adicionado, seus displays de e-Paper agora devem ser detectáveis por meio deste proxy sem o erro de "insufficient slots".
O Home Assistant detectou o Bluetooth Proxy com sucesso.
Teste se a tela pode exibir normalmente; se sim, a configuração foi bem-sucedida.
Recursos
- [GitHub] Repositório de Firmware OpenDisplay
- [Web Tool] Instalador Web de Firmware
- [Web Tool] Construtor de Configuração
- [Web Tool] Testador de Display
- [Discord] Comunidade OpenDisplay
- [Website] Site Oficial OpenDisplay
Suporte Técnico e Discussão sobre o Produto
Obrigado por escolher nossos produtos! Estamos aqui para fornecer diferentes tipos de suporte para garantir que sua experiência com nossos produtos seja a mais tranquila possível. Oferecemos vários canais de comunicação para atender a diferentes preferências e necessidades.