项目 ① 硬件构建
8 课时
TA的骨骼与心脏:PCB设计
核心活动:
- 探究微胶囊电泳显示原理(双稳态特性)。
- 使用 EDA 软件绘制原理图 (ESP32 + LDO + Boost)。
- PCB Layout 布局布线与制板打样。
- 贴片元件焊接与电源通信链路测试。
留问:为什么墨水屏驱动电路通常需要升压模块?
项目 ① 结构制作
4 课时
TA的盔甲:3D建模与外壳
核心活动:
- 测量 PCB 及屏幕尺寸,使用 CAD 设计外壳。
- 设计屏幕开窗、按键位及 Type-C 接口。
- 3D 打印切片、打印、打磨与物理组装。
留问:如何设计卡扣结构以便于后续维修?
项目 ② 驱动开发
6 课时
TA的第一声呼吸:SPI通信
核心活动:
- 学习 SPI 协议 (MOSI, SCK, CS, DC, BUSY)。
- 编写底层驱动:初始化、清屏。
- 实现“全刷”与“局刷”功能代码。
留问:全刷与局刷在波形驱动上有什么本质区别?
项目 ② 图形显示
4 课时
TA的书法课:字库与图形
核心活动:
- 引入中文字库,实现汉字坐标定位显示。
- 编写几何图形函数库(点、线、圆、矩形)。
- 构建基础 GUI 图形接口。
项目 ③ 核心算法
6 课时
TA的调色盘:图像抖动算法
核心活动:
- 理解位图结构,实现灰度转二值化(阈值法)。
- 编程实现 Floyd-Steinberg 误差扩散抖动算法。
- 利用疏密黑白点模拟灰度层次感。
留问:如何用黑白红三色模拟出“粉色”的视觉效果?
项目 ③ 数据压缩
4 课时
TA的记忆术:RLE压缩
核心活动:
- 分析 800x480 图片数据量与传输瓶颈。
- 学习 Run-Length Encoding (RLE) 游程编码原理。
- 编写算法压缩图片数据,优化传输效率。
留问:噪点图和色块图,RLE压缩效率有何不同?
项目 ④ 系统集成
4 课时
TA的社交网络:Web服务器
核心活动:
- 配置 ESP32 AP/STA 模式,搭建 Web Server。
- 编写 HTML/JS 前端:输入文字、裁剪图片。
- 实现 HTTP POST 交互,将数据无线发送至墨水屏。
项目 ④ 综合实践
2 课时
TA的毕业展:个性化发布
核心活动:
- 设计专属铭牌(头像、姓名、座右铭)。
- 全班系统联调与展示。
- 拓展:MQTT 协议实现全班统一控制。