Умный информационный дисплей на Raspberry Pi с E-Paper экраном 7.5 дюймов

Описание проекта

Этот проект создавался (не без помощи замечательного DeepSeek) для привлечения дочери к изучению python и linux на летние каникулы, демонстрации возможностей и представляет собой универсальное информационное табло на базе Raspberry Pi и 7.5-дюймового E-Paper дисплей. Устройство отображает:

• Аналоговые и цифровые часы
• Календарь с выделением текущей даты
• Текущую погоду и прогноз на ближайшие часы
• Пользовательские напоминания
• Возможность вывода пользовательских изображений

Особенность проекта - управление через Telegram бота, что позволяет удаленно обновлять информацию на дисплее.

Технические особенности

Аппаратная часть

• Raspberry Pi (любая модель с поддержкой Python)
• в своем варианте использовал RaspberryPi 3B
• 7.5-дюймовый E-Paper дисплей (например, Waveshare 7.5" V2)
• в текущем варианте использовался 7.5inch HD e-Paper E-Ink Display HAT for Raspberry Pi, 880×528, Black / White, SPI ссылка: https://www.waveshare.com/7.5inch-hd-e-paper-hat.htm
• Источник питания

Программная часть

• Python 3 с использованием библиотек:
• waveshare_epd для работы с дисплеем
• Pillow для работы с изображениями
• python-telegram-bot для управления через Telegram
• requests для получения данных о погоде

Ключевые функции

1. Отображение времени:
2. Аналоговые часы с плавным ходом стрелок
3. Цифровое время с датой
4. Календарь:
5. Месячный вид с выделением текущего дня
6. Автоматическое определение количества дней в месяце
7. Погода:
8. Текущая температура и ощущения
9. Описание погодных условий
10. Прогноз на ближайшие часы
11. Иконки погоды (требуется специальный шрифт)
12. Кэширование данных для работы при отсутствии интернета
13. Напоминания:
14. Добавление/удаление через Telegram бота
15. Сохранение между перезагрузками
16. Отображение до 5 напоминаний
17. Управление через Telegram:
18. Отправка изображений для вывода на дисплей
19. Управление напоминаниями
20. Принудительное обновление погоды
21. Сброс к стандартному виду

Установка и настройка

1. Установите необходимые библиотеки:
2. pip install pillow python-telegram-bot requests pytz
3. Скопируйте библиотеки для работы с дисплеем в папку lib
4. Создайте файл settings_epaper.json или он создастся автоматически при первом запуске
5. Настройте API ключи в скрипте:
6. Ключ OpenWeatherMap для погоды
7. Токен Telegram бота
8. строки:
9. WEATHER_API_KEY = '***' # Replace with your API key
10. TELEGRAM_TOKEN = '***' # Replace with your bot token
11. Настройте регион для погоды в строках:
12. current_url = f"http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?q=Akhtubinsk,ru&units=metric&lang=ru&appid={WEATHER_API_KEY}&units=metric"
14. forecast_url = f"http://api.openweathermap.org/data/2.5/forecast?q=Akhtubinsk,ru&units=metric&lang=ru&appid={WEATHER_API_KEY}&units=metric&cnt=4"
15. Запустите скрипт:
16. python rpi_epaper.py

Особенности реализации

• Энергоэффективность: E-Paper дисплей потребляет энергию только при обновлении
• Устойчивость к ошибкам: автоматическое восстановление после сбоев
• Кэширование данных: работа с погодой возможна даже при временном отсутствии интернета
• Потоковая обработка: основной цикл обновления экрана работает в отдельном потоке
• Защита от конфликтов: использование блокировок при обращении к дисплею

Заключение

Этот проект демонстрирует, как можно создать информационное табло с минимальным энергопотреблением и удобным управлением через Telegram. E-Paper технология идеально подходит для таких решений, обеспечивая четкое изображение даже при ярком освещении и отсутствие мерцания.

Проект может быть легко адаптирован под конкретные нужды, будь то домашнее использование, офисный информационный дисплей или специализированное решение для отображения данных.

Себе запуск делал через скрипт run.sh с активацией venv (внутри пути поправить нужно на свои). Так же в диске есть requirements.txt для зависимостей, файл шрифтов и содержимое юнит файла для автозапуска. Чтобы настроить автозапуск, кладем в /etc/systemd/system/epaper.service, и включаем, перезапускаем сервис:

sudo systemctl daemon-reload

sudo systemctl enable epaper.service

sudo systemctl start epaper.service

можно проверить статус:

sudo systemctl status epaper.service