W ciągu ostatnich kilku lat znacząco urósł rynek urządzeń ubieranych (wearables) – niewielkich elektronicznych modułów noszonych przy ciele. Urządzenia takie stały się nieodłączną częścią branży medycznej, IoT oraz fitness – wspierającej zdrowy tryb życia. Czołowymi produktami na tym rynku są smartfony oraz inteligentne bransoletki. Dzięki rozwojowi techniki i miniaturyzacji komponentów elektronicznych udało się wyposażyć inteligentne zegarki w takie funkcje, jak ekran dotykowy, komunikacja bezprzewodowa, GPS, czujniki ruchu, a także czujniki medyczne, np. pulsoksymetr.

Większość dostępnych na rynku urządzeń działa pod kontrolą dostosowanych systemów Android lub iOS. Są więc niejako częścią ekosystemu smartfona. Zazwyczaj łączą się z telefonem, przekazują dane do odczytu w aplikacji oraz umożliwiają zdalne wykonywanie niektórych funkcji, takich jak odbieranie połączeń i czytanie wiadomości. Za pomocą platform z aplikacjami można zainstalować na nich programy, które pozwolą wykonać oczekiwane przez nas zadania.

My jednak chcemy zaprezentować nieco inny typ smartwatcha – urządzenie T-WATCH-2020 marki LiliGo. Zegarek jest oparty o otwarty procesor ESP32, co oznacza, że można go dowolnie programować na własną rękę. Jest to ciekawa propozycja dla tych, którzy chcą w łatwy sposób zaprojektować oprogramowanie wbudowane do inteligentnego zegarka.

Inteligentny zegarek T-WATCH-2020

Zegarek T-WATCH-2020 działa pod kontrolą modułu ESP32-D0WDQ6 z dwoma rdzeniami Tensilica LX6. Układ dysponuje pamięcią SRAM o pojemności 16 MB oraz pamięcią PSRAM o pojemności 8 MB. Dzięki zastosowaniu ESP32, zegarek dysponuje połączeniem Wi-Fi 802.11b/g/n oraz Bluetooth 4.2 w trybie BR/EDR i BLE.

Urządzenie ma również ekran dotykowy LCD o przekątnej 1,54” i rozdzielczości 240 x 240 pikseli. Za sterowanie wyświetlacza odpowiada układ ST7789V, natomiast za obsługę sterowania dotykowego – FT6236U. Zegarek zawiera także zestaw elementów peryferyjnych: akcelerometr BMA423, silnik wibracyjny, czujnik podczerwieni, głośnik z przetwornikiem DAC audio MAX9837A, a także układ zegara czasu rzeczywistego PCF8563.

Urządzenie jest zasilane z akumulatora litowego o pojemności 350 mAh ładowanego ze złącza microUSB. Zasilanie zegarka jest zarządzane przez układ scalony AXP202. Produkt również ma aluminiową obudowę oraz gumowy pasek.

Programowanie zegarka T-WATCH-2020

Jak już wspomniałem, wyróżniającą cechą urządzenia jest możliwość programowania procesora ESP32. Z interfejsów procesora dostępna jest obsługa wszystkich peryferiów układu. Schemat urządzenia oraz porty procesora, do których podłączone są komponenty zaprezentowano na poniższej grafice.

Rys. 1. Schemat komponentów zegarka T-WATCH-2020

Zegarek działa pod kontrolą systemu operacyjnego FreeRTOS. Można go programować za pomocą takich narzędzi, jak Arduino IDE, ScratchMicropython czy PictoBlox. Dzięki temu jest elastycznym rozwiązaniem dla każdego, kto chce zaprojektować własną aplikację.

Producent opublikował również bibliotekę TTGO TWatch Library w serwisie github. Biblioteka dla środowiska Arduino zawiera odpowiednie sterowniki do obsługi wszystkich układów peryferyjnych. Obejmuje także bibliotekę TFT_eSPI do obsługi wyświetlacza, a także framework lvgl umożliwiający zaprojektowanie interfejsu graficznego dla niewielkich urządzeń wbudowanych.

Dokumentacja dla frameworku lvdl znajduje się na stronie https://docs.lvgl.io/master/intro/index.html

Dodatkowo pakiet na Ardunio zawiera szeroki zestaw przykładów, zarówno dla pojedynczych układów, jak i konkretnych funkcji oraz aplikacji na zegarek T-WATCH-2020. Tak duży zestaw pozwala na dokładną naukę sposobu programowania urządzenia, korzystania z poszczególnych komponentów, a także łączenia poszczególnych funkcji w jeden projekt.

Dokumentację zegarka T-WATCH-2020 można znaleźć na stronie https://t-watch-document-en.readthedocs.io/en/latest/introduction/product/2020.html

Rys. 2. Zegarek T-WATCH-2020 z uruchomionym programem demonstracyjnym

Urządzenie można programować także z języka MicroPython. Pliki z silnikiem umożliwiającym wykonywanie komend na urządzeniu można pobrać ze strony https://micropython.org/download/esp32/

Podsumowanie

Inteligentny zegarek T-WATCH-2020 firmy LilyGo to urządzenie pozwalające na zaprogramowanie własnej aplikacji wearables na bazie urządzenia noszonego. Moduł oparto o popularny układ ESP32. Oferuje także komunikację Wi-Fi oraz Bluetooth, ekran dotykowy, a także zestaw czujników. Dzięki zgodności z popularnymi platformami do programowania, takimi jak Arduino i Micropython. W rezultacie otrzymujemy bardzo ciekawy moduł, na którym możemy samodzielnie zrealizować projekt w zupełnie nowej branży.

Zegarek T-WATCH-2020 jest dostępny w ofercie sklepu internetowego Kamami.pl