ESPhone

• Ecranul va fi folosit pentru afișarea aplicațiilor și conținutului.
• Funcția capacitivă a modulului permite utilizatorului sa navigheze prin aplicații și să controleze anumite funcționalități ale acestora.
• Ecranul dispune de un Touch Pen pentru a crește precizia.

• Senzorul de gesturi va fi folosit pentru controlul dispozitivului de la distanță.

• Buzzer-ul va fi legat la GPIO32 al microcontrollerului ESP32. Acesta va fi folosit în aplicația de redare a muzicii. De asemenea, este legat in serie cu o rezistență de 100 Ohm pentru a preveni zgomotele ascuțite.

• Acest buton va fi legat la pinul GPIO26 al ESP32 in configurație de INPUT_PULLUP. Acesta are mai multe funcționalități, in funcție de aplicația curentă:

• LED-ul va fi legat la GPIO14 al microcontrollerului ESP32. Acesta va fi controlat cu un semnal PWM pentru a indica starea de idle a ESP32.
• Starea de idle se activează în momentul când utilizatorul închide ecranul.

• Mediu de dezvoltare: PlatformIO

• Cod sursă: GitHub

• Aplicație de desenat ce permite selectarea a diferitor culori/multicolor pentru pictat. Tabla de desen se poate șterge prin apăsarea butonului.
• Conectarea la Wi-Fi în mod dinamic. Utilizatorul poate selecta Wi-Fi-ul la care să se conecteze si poate introduce parola folosind o tastatură virtuală.
• Afișarea vremii. Dacă exista conexiune la internet, utilizatorul poate introduce la tastatură orașul pentru care să se afișeze temperatura si condițiile meteo.
• Afișarea timpului curent. Dacă dispozitivul nu este conectat la internet, timpul de start este cel al compilării programului. Dacă utilizatorul se conectează la internet, atunci ceasul se va sincroniza automat cu un NTP server.
• Redarea muzicii. Utilizatorul poate schimba muzica trece la melodia anterioară/urmatoare prin gestul mâinii spre stânga/dreapta. Apăsarea butonului duce la revenirea la ecranul de start. Dacă utilizatorul apropie mâna de senzor, muzica se pune pe pauză până când utilizatorul depărteaza mâna.
• Galerie. Dacă utilizatorul este conectat la internet, poate vizualiza poze random cu pisici.
• Stingerea/aprinderea ecranului prin gestul mâinii spre stânga/dreapta. Ecranul se poate stinge si prin apăsarea butonului pentru conservarea energiei.
• Schimbarea culorii de fundal.
• Chat. Dacă utilizatorul este conectat la internet, poate introduce un username și un IP destinație. Dacă IP-ul rămâne necompletat, atunci mesajele vor fi trimise la adresa de broadcast a rețelei la care este conectat. Astfel, comunicația se poate petrece cu mai multe dispozitive în același timp. Transferul de mesaje se realizează folosind UDP.

• Arduino.h → Include structuri de date si funcții de bază.
• TFT_eSPI.h → Permite afișarea pe ecranul TFT si detectarea apăsarii pe display.
• Wire.h → Folosită pentru inițializare si comunicarea prin protocolul I2C.
• SparkFun_APDS9960.h → Permite inițializarea si folosirea senzorului de gesturi.
• WiFi.h → Permite conectarea la Wi-Fi.
• HTTPClient.h → Folosită pentru trimiterea de cererilor de tip GET.
• Ticker.h → Pune la dispoziție un timer ce produce întreruperi la un interval prestabilit.
• time.h → Include functii de transformare si convertire a timpului.
• string.h → Folosit pentru manipularea string-urilor.
• FS.h → Definește API-ul pentru sistemul de fișere al microcontrollerului.
• LittleFS.h → Folosit pentru scrierea si citirea din Flash-ul microcontrollerului.
• TJpg_Decoder.h → Folosit pentru redarea imaginilor stocate în Flash pe ecran.

• UI unic, personalizat.
• Conectarea la Wi-Fi in mod dinamic.
• Controlul de la distanță al ecranului.

• GPIO: Conectarea diferitor periferice.
• Întreruperi: Pentru actualizarea timpului pe ecran, dar si pentru detectarea apăsarii butonului/gesturilor.
• PWM: În momentul ce ecranul se stinge, LED-ul verde îsi va crește intensitatea luminii treptat, urmând să o scadă tot treptat.
• SPI: Controlul si comunicarea cu ecranul TFT.
• I2C: Folosirea senzorului de gesturi.

• După boot, se afișează pe ecran homescreen-ul cu vremea, aplicațiile si timpul curent.
• La fiecare apăsare de ecran, se verifică dacă a fost apăsat vreo zonă în care se află o aplicație.
• Dacă o aplicație a fost apăsată, se intră în loop-ul aplicației si ecranul este actualizat.
• Revenirea la homescreen se face prin apăsarea butonului HOME, sau în cazul aplicației de muzică la sfârșitul ultimei melodii.
• La fiecare revenire, homescreen-ul este actualizat. Dacă utilizatorul s-a conectat la Wi-Fi, atunci vremea si timpul sunt actualizate cu date in timp real.

Main loop

void loop() {
    // If button is pressed, toggle the display
    if (button_pressed) {
        button_pressed = false;
        toggle_display();
    }
 
    // Check and handle any gesture
    if (get_sensor_flag())
        handle_gesture();
 
    // If the screen is off, return
    if (!screen_on) {
        idle();
        return;
    }
 
    // If the clock timer updated the time, draw the new time
    if (update_time) {
        update_time = false;
        draw_clock_time();
    }
 
    // Check for any touch
    uint16_t touch_x = 0, touch_y = 0;
    bool touch = tft.getTouch(&touch_x, &touch_y);
 
    if (!touch)
        return;
 
    // If user exited app, redraw homescreen
    if (check_app_use(touch_x, touch_y))
        draw_homescreen();
}

• Pentru a calibra ecranul, s-au citit coordonatele punctelor la apăsarea în colțurile ecranului, folosind funcția getTouchRaw(). Valorile citite vor fi transmise la inițializarea ecranului, iar pentru citirea coordonatelor apăsarii ecranului, se va folosi funcția getTouch() care mapează coordonatele curente in intervalul corect de apăsare al display-ului.
• Pentru a conecta modulul direct la 3V3 s-a lipit contectorul J1 de pe spatele ecranului pentru a face bypass la LDO-ul modulului.

• S-au folosit întreruperi in loc de polling pentru citirea datelor de la senzorul de gesturi.
• Pentru a reține și diferenția mesajele trimise de utilizator s-au folosit operatii pe biți aplicate unei variabile pe 16 biți.
• Iconițile aplicațiilor au fost convertite din imagini PNG in BMP cu 1 bit depth, iar mai apoi in unsigned char array, pentru a salva spațiul necesar stocării acestora.

• 15.04.2025 → M-am decis în legătură cu tema proiectului.
• 22.04.2025 → Am comandat ecranul TFT LCD 2.8”.
• 28.04.2025 → Am desenat UI pentru aplicații.
• 5.05.2025 → Am comandat un kit Plusivo, ESP32 DevKit-V1 si un APDS9960.
• 11.05.2025 → M-am apucat să dezvolt “OS-ul” pentru ESPhone.
• 15.05.2025 → Am cumpărat o placă de test. De asemenea, am implementat aplicația de desenat, de redat muzică, conectat la WiFi și schimbat culoarea fundalului.
• 22.05.2025 → Am cumpărat fire pentru momentul când voi lipi piesele pe placa de test.
• 27.05.2025 → Am implementat aplicația de mesagerie si galerie foto.
• 28.05.2025 → Am lipit componentele pe placa de test.
• 29.05.2025 → Am finalizat ESPhone.