Tenía ganas de cacharrear con una pantalla de tinta electrónica pequeña que tenía por el cajón y hacerme un marco de fotos para la mesa de trabajo. La idea de partida era sencilla pero tenía que ser cómoda de usar: nada de conectar el microcontrolador al ordenador cada vez que quisiera cambiar la foto, ni de tener que instalar aplicaciones raras o compilar APKs en el móvil.
La solución ha sido montar un sistema autónomo: el propio microcontrolador genera su propia red Wi-Fi con portal cautivo, te conectas desde el teléfono, se abre una interfaz web en el navegador, eliges cualquier foto de tu galería, la encuadras y la mandas a la pantalla en un par de clics.
¿Qué necesitamos?
Para el montaje he optado por componentes muy económicos y fáciles de conseguir:
- ESP32-C3 SuperMini: Una placa diminuta basada en arquitectura RISC-V con conectividad Wi-Fi y puerto USB-C nativo.
- Pantalla E-Paper WeAct Studio 1.54″: Panel monocromo (blanco y negro) de 200×200 píxeles con controlador SSD1681.
- Cables de conexión y un cable USB-C estándar para alimentarlo.
Conexión del hardware
El conexionado entre el módulo e-Paper de WeAct y la placa ESP32-C3 SuperMini va por bus SPI. Son ocho pines directos:
| Pin Pantalla WeAct | Pin ESP32-C3 | Función |
|---|---|---|
| BUSY | GPIO 5 | Estado del refresco |
| RES | GPIO 2 | Reset del panel |
| D/C | GPIO 3 | Selección Dato / Comando |
| CS | GPIO 7 | Chip Select |
| SCL | GPIO 4 | Reloj SPI (SCK) |
| SDA | GPIO 6 | Datos SPI (MOSI) |
| GND | GND | Masa |
| VCC | 3.3V | Alimentación lógica (3.3V) |
Ojo: la pantalla funciona estrictamente a 3.3V. Asegúrate de alimentar el pin VCC desde la salida de 3.3V del ESP32-C3 y no desde los 5V directos del USB.
La arquitectura: procesar en el móvil, no en el microcontrolador
El primer dilema técnico fue cómo gestionar las imágenes. Convertir un JPEG o PNG pesado de un móvil moderno a un bitmap monocromo de 200×200 píxeles con tramado requiere bastante cálculo y memoria, algo justo para un microcontrolador si además está atendiendo peticiones web.
La gracia del proyecto está en delegar todo ese trabajo al navegador del teléfono:
- El ESP32-C3 levanta un punto de acceso abierto llamado
Marco-Fotos-AP. - Gracias a un servidor DNS interno (
DNSServer), al conectarte salta automáticamente el portal cautivo en iOS y Android sin tener que escribir192.168.4.1a mano. - El navegador carga una Single Page Application embebida en la memoria Flash del ESP32 con diseño táctil estilo iOS.
Desde la propia interfaz web puedes mover la imagen con el dedo, hacer zoom, rotarla, ajustar brillo y contraste, y seleccionar el algoritmo de tramado (dithering) en tiempo real sobre un elemento <canvas>:
- Floyd-Steinberg (Modo Foto): Gradaciones suaves, ideal para fotos normales y escenas complejas.
- Atkinson (Modo Nítido): Mayor contraste y definición de bordes, fantástico para retratos.
- Umbral B/N: Blanco y negro puro sin puntos intermedios, perfecto para logos, ilustraciones o texto.
Una vez encuadrada, el JavaScript del navegador empaqueta la imagen en un Blob binario de exactamente 5.000 bytes (200×200 bits a 1 bit por píxel) y lo envía mediante una petición POST multipart al ESP32. El microcontrolador solo tiene que recibir los 5 KB por fragmentos y volcarlos directamente al búfer de la pantalla con la librería GxEPD2.
El tropiezo de la polaridad
Durante las primeras pruebas todo parecía funcionar a la perfección en la web, pero al pintar la imagen en la tinta electrónica salía en negativo: las zonas oscuras quedaban blancas y viceversa.
El fallo estaba en la llamada a la librería gráfica: inicialmente usé display.drawInvertedBitmap(), pensando en la polaridad habitual de las pantallas OLED. En este panel de tinta electrónica, al mandar el bit 1 como negro desde el cliente, la función invertía el valor y dejaba el resultado al revés. Bastó cambiar a display.drawBitmap() para que los contrastes quedasen clavados.
Código y puesta en marcha
Todo el proyecto está estructurado para compilar con PlatformIO sobre el framework de Arduino. En el archivo platformio.ini solo necesitamos definir la placa y las dos dependencias clave:
[env:esp32-c3-supermini]
platform = espressif32
board = esp32-c3-devkitm-1
framework = arduino
monitor_speed = 115200
build_flags =
-D ARDUINO_USB_MODE=1
-D ARDUINO_USB_CDC_ON_BOOT=1
lib_deps =
zinggjm/GxEPD2 @ ^1.5.8
adafruit/Adafruit GFX Library @ ^1.11.9Lo mejor de la tecnología e-Paper es que una vez que la pantalla termina el ciclo de refresco y entra en modo hibernación, la imagen se queda fijada de forma permanente en el panel incluso aunque desconectes el cable de alimentación.
El proyecto es completamente funcional y está pensado para que cualquiera pueda montárselo en una tarde. Lo siguiente será diseñar una pequeña carcasa en 3D para dejarlo curioso en el escritorio.
Código fuente en GitHub: https://github.com/akirasan/esp32-c3_fotomarco