潮汐和天气钟

硬件组装非常简单，如原理图所示。我用的是 Adafruit Perma-proto 开发板，它和普通的原型板很像，只是布局像面包板，电路连接也和面包板一样，这点很棒。因为我只需要几个连接，而且想把整个组件装进一个小盒子里，所以我用 Dremel 切割轮把其中一块板切成四块。

220 uF 电容非常重要。没有它，TPL5110 就无法启动 T5。具体原因尚不清楚，但其他使用 TPL5110 的人也遇到过同样的问题。是不是 ESP32 启动时消耗的电流超过了 TTL5110 的供电能力？

不要硬接线电池。使用 JST-PH 线缆，这样你就可以断开电池连接来充电。如果 TPL5110 处于“开启”状态，或许有办法通过 TPL5110 从 T5 给电池充电，但我无法保证这种方法有效。

我做了一个木箱作为外壳，但任何内部尺寸至少为 1.5 英寸 x 2.75 英寸 x 1 英寸的东西都可以。

TPL5110 开发板有一个微调电位器，用于设置 TPL5110 唤醒的时间间隔。用一把小螺丝刀将其逆时针旋转到底。在我的开发板上，这个电位器将唤醒间隔设置为 145 分钟，实际上超过了规格规定的最大值 120 分钟，但它确实有效，而且比每 120 分钟唤醒一次更省电，所以我就使用了它。您不需要知道确切的唤醒间隔，因为我们的目标只是每天大约凌晨 4 点下载一次数据。您可以在 env_config.h 中指定唤醒间隔（例如 145 分钟）和唤醒时间（例如凌晨 4 点）。

（如果您想要更好地控制其他项目的时间，TPL5110 板背面有一条线，您可以将其剪断以禁用电位器。然后将一个电阻器连接到延迟引脚，电阻决定间隔，根据此图表。）

您需要带有ESP32 软件包的Arduino IDE。在 IDE 中，将您的开发板设置为“ESP32 Dev Module”。

该草图可在https://github.com/jasonful/Tides上找到，需要 3 个库：

1. “ESP8266 气象站”，可从 Arduino 库管理器（或此处）获取。您只需要以下 6 个文件：ESPHTTPClient.h、ESPWiFi.h、OpenWeatherMapCurrent.cpp、OpenWeatherMapCurrent.h、OpenWeatherMapForecast.cpp 和 OpenWeatherMapForecast.h，其余文件可删除。
2. Arduino 库管理器 (或此处)提供“Json Streaming Parser”
3. https://github.com/LilyGO/TTGO-Epape-T5-V1.8/tree/master/epa2in13-demo即使代码没有打包为真正的库，您也可以将其复制到库目录下并包含它。

您必须在 env_config.h 文件中设置几个参数（以及一些您可能需要设置的参数），包括：

1. WiFi SSID和密码
2. NOAA 站点 ID（换句话说，您在哪里）
3. OpenWeatherMap AppID，您需要注册（简单且免费）
4. OpenWeatherMap LocationID（再次询问，你在哪里）
5. CONFIG_USE_TPL5110，允许你在没有 TPL5110 的情况下使用 T5。相反，软件将进入深度睡眠模式。T5 开发板在深度睡眠模式下的功耗约为 8 mA，因此我预计电池只能使用几天。
6. 【软件如何工作】
7. （如果您不介意的话可以跳过此部分。）
8. 目标是每天唤醒一次，但由于 TPL5110 的最大间隔只有 2 小时左右，T5 必须更频繁地唤醒。因此，在下载潮汐和天气数据后，它会计算从现在到明天凌晨 4:00 之间有多少个这样的 2 小时间隔。由于 TPL5110 会完全切断 T5 的电源，这让事情变得稍微复杂一些，这对电池来说虽然好，但意味着我们会失去 RAM 和实时时钟。这就像每天早上醒来都失忆了一样。为了确定现在几点，它会从 NOAA 的 HTTP 标头中提取时间。为了记住还有多少个 2 小时间隔，它会将计数器写入非易失性存储器（闪存）。每次唤醒时，它都会检查该计数器，将其减一，然后存储，如果大于零，它会立即向 TPL51110 发送信号（“完成”），告诉它进入睡眠状态。当计数器达到零时，代码会下载新数据，并重新计算和重置计数器。

确保 T5 左侧的开关处于向上（开）位置，将草图上传到 T5，几秒钟内屏幕就会更新潮汐和天气信息。

如果需要调试软件，请将 Tides.ino 文件顶部的“#define DEBUG 0”改为“#define DEBUG 1”。这样可以打开串口调试输出，并在电子纸底部显示下载新数据前剩余的重启次数，以及上次下载数据的时间。

【未来方向】

1. TPL5110 与电子纸显示器结合使用是显示不经常变化的数据的绝佳方式，并且具有出色的电池寿命。
2. 在设计这个产品时，我考虑过使用TrigBoard，它是一块 ESP8266 开发板，板载一个 TPL5111。这需要单独的电子纸显示屏和电子纸驱动板，例如这个或这个。或者一个驱动板+开发板的组合，例如这个或这个。为了将代码移植到 ESP8266，我认为 SSL 代码必须使用指纹而不是证书，而非易失性存储代码需要使用 EEPROM 或 RTC 存储器。
3. 我最近听说Lolin32开发板在深度睡眠模式下表现不错：大约100uA。虽然不如TPL51110开发板（Adafruit官方数据是20uA），但也足够好了。
4. OpenWeatherMap 返回的天气数据比我显示的要多得多。包括图标 ID，这需要去别处找单色图标。