Кишеньковий Scanwheel показує зображення з роздільністю 4096 на 20 пікселів

Розробник створив кишеньковий широкоформатний електромеханічний дисплей Scanwheel із роздільністю 4096 на 20 пікселів. Пристрій побудований навколо надрукованого на 3D-принтері барабана з отворами, світлодіодів і плати Raspberry Pi Pico. Як повідомляє IEEE Spectrum, спершу автор проєкту планував зробити годинник, однак розробка перетворилася на портативний механічний телевізор.

Барабан замість диска

Scanwheel використовує принцип механічного телебачення, перші практичні системи якого у 1920-х роках розвивав Джон Лоґі Бейрд. У традиційній схемі застосовували диск Ніпкова зі спіраллю отворів: під час обертання отвори по черзі проходили перед джерелом світла, а зміна його яскравості формувала рядок зображення.

У новій конструкції диск замінили барабаном Ніпкова. Отвори на його циліндричній поверхні розташовано ступінчасто, тому для глядача збоку вони формують прямі горизонтальні рядки. Це дає змогу вирівнювати цифри годинника в один ряд і зменшити габарити пристрою. Ширина барабана становить 6 сантиметрів.

Світлодіоди та Raspberry Pi Pico

У Scanwheel встановлено п’ять джерел світла: чотири зони спочатку призначалися для відображення годин і хвилин, а центральна — для роздільника, що блимає щосекунди. Згодом ці зони об’єднали в один широкий екран. Яскравість світлодіодів можна змінювати з високою частотою, що забезпечує значну горизонтальну роздільність.

Поточна роздільність системи становить 4096 пікселів по горизонталі, а обмеженням є обсяг пам’яті для кадрового буфера. Під час випробувань автор досягав горизонтальної роздільності понад 8000 пікселів. Вертикальна роздільність залишається на рівні 20 рядків, проте пристрій здатен показувати не лише цифри, а й відео, що надходить до буфера кадру.

Барабан обертає кроковий двигун із платою керування. Raspberry Pi Pico на базі мікроконтролера RP2040 контролює двигун і світлодіоди, зокрема центральний RGB-світлодіод. Для швидкої роботи з потоками введення-виведення використано блоки PIO мікроконтролера. Дані відео надходять до Pico через мережевий інтерфейс: Scanwheel може дублювати частину екрана комп’ютера або працювати як окремий дисплей. Корпус і барабан пристрою надруковано на 3D-принтері, а параметри барабана можна змінювати для додавання рядків.