Drehring und Gehäuse für LilyGo T-Encoder Pro
Der LilyGo T-Encoder Pro ist ein ESP32-S3-Board der neuen ESP32-Familie von Espressif, das ein rundes Display mit Touchscreen bereits eingebaut hat. Den Touchscreen umschmiegt ein Ring mit Drehgeber (englisch Encoder), der zur weiteren Steuerung gedreht und niedergedrückt werden kann.
Der T-Encoder Pro ist dabei kleiner, als man ihn zunächst einschätzt, denn er hat nur einen Durchmesser von 43.5mm und eine Höhe von 27.5mm. Das macht den 1.2-Zoll-Screen mit seinen 390x390 Pixeln extrem hochauflösend.
Die Größe des Displays sollte man nicht überschätzen, auch wenn das auf Fotos anders aussehen mag. Sie ist nur ein wenig größer als ein Zwei-Euro-Stück.
Mehr Informationen zu Hardware und unterschiedlichen Firmwares des LilyGo T-Encoder Pro findet sich hier.
Die Crux mit dem schwarzen Drehring
Den LiliGo T-Encoder Pro gibt es in drei Ausführungen für den Drehring: Einmal gibt es einen etwas dickeren Drehring in orange und dann noch zwei dünne Drehringe in schwarz und gelb.
Ich habe mich aus optischen Gründen für den schwarzen Drehring entschieden, was ein Fehler war. Ich kann nur dringend dazu raten, die Version mit dem dickeren, orangenen Drehring zu bestellen, die fast genauso viel kostet. Denn sonst wird das Drehen schwierig.
Wer unbedingt die Farbe Schwarz haben will, sollte sich trotzdem den Gefallen tun und den orangenen Ring für schmales Geld dazu bestellen.
Die drei Ringe bestehen aus Gummi bzw. Silikon und sind dehnbar. Gedehnt werden sie von oben über das Display gestülpt und finden dann ihren Platz in einer 10mm hohen Einkerbung rund um und unter dem Display.
Das Problem mit dem schwarzen Drehring ist es, dass dieser zu dünn ist und nicht über den Displayrand hinausragt. Dadurch will man beim Drehen immer den Displayrand mitdrehen, was aber nicht geht. So bekommt man keine schöne Drehbewegung hin, es sei denn, man hält die drehende Hand sehr unnatürlich, etwa so, als wollte man ein Hühnerei von oben greifen.
Der orange Drehring ist dicker und steht mehr über, deshalb sollte hier das Drehen mit zwei Fingern leichter von der Hand gehen.
Meine Überlegungen zur Abhilfe dieses Problems, das ein Drehen sehr umständlich macht, gingen dahin, dass ich mir mit meinem 3D-Drucker selbst einen dickeren Ring drucke und den dann aufsetze. Das allerdings scheitert daran, dass man das Gehäuse oberhalb wohl nicht zerstörungsfrei aufbekommen kann. Der obere Teil mit dem Display ist an sechs Stellen in den unteren Teil eingeklipst. Man müsste an allen sechs Stellen gleichzeitig mit einem sehr feinen Schraubenzieher bzw. mit sechs Schraubenziehern und sechs Händen die Clip-Tabs leicht umbiegen, um den oberen Teil mit dem Display abnehmen zu können. Gleichzeitig ist zu beachten, dass das Display in dem Mainboard im aufschraubbaren unteren Teil mit einem dünnen, flexiblen (und empfindlichen) Flachbandkabel eingesteckt ist. Hier müsste man es also auch zuerst lösen. Ein Wahnsinnsaufwand!
Die Frage stellt sich aber gar nicht, da man ohne Spezialwerkzeug wohl nicht den oberen Teil mit dem Display abnehmen kann. Ich bin darum den Weg gegangen, um den schwarzen Gummiring einen ein Millimeter starken Silikonklebebandstreifen mit zehn Millimeter Höhe zu kleben und dann passgenau mit einem Innendurchmesser von 40.8 Millimeter einen Ring aus PLA mit dem 3D-Drucker zu drucken und diesen dann auf dem nun breit genug gewordenen Wulst rundum und unter dem Display aufzuschieben.
Ich hatte Glück und bereits die erste gedruckte Version passte sehr genau auf diesen Wulst und hielt so gut, dass er nicht der Drehring nicht durchdreht, sondern genügend Haftung hat, um den Drehgeber auszulösen. Das liegt sicher auch daran, dass der schwarze Gummiring und das darauf befindliche Silikonklebeband weich sind und nachgeben und dass die Innenseite des Drehrings nicht hundertprozentig rund, sondern eher ein Vieleck mit 90 Kanten ist. Dadurch presst sich das Silikonklebeband sozusagen in die Kanten des Rings und hält ihn so fest. Trotzdem könnte ich den Ring noch abnehmen und austauschen, er ist nicht festgeklebt.
Über das Problem mit dem schwarzen Ring und meine Lösung aus dem 3D-Drucker habe ich ein kleines Video gemacht, das die Umstände genauer zeigen kann, als ich sie mit Worten beschreiben könnte:
Ein Gehäuse für den T-Encoder Pro
Ich hatte gegenüber LilyGo einmal angemerkt, dass ich die Positionierung der USB-Buchse ein wenig unglücklich finde. Darauf habe ich eine ziemlich nachvollziehbare Antwort bekommen. Nämlich die, dass der LilyGo T-Encoder Pro eigentlich dafür gedacht ist, in Dashboards eingesetzt zu werden, zum Beispiel in ein Armaturenbrett im Auto.Und dort gehen die ganzen Kabel natürlich nach hinten weg, was heißt: nach hinten ist Platz. Und ja, für den angedachten Einsatzzweck ist die Positionierung, wie sie ist, natürlich ideal. Allerdings, wenn man den T-Encoder Pro auf dem Schreibtisch verwenden will, ist das ein bisschen unglücklich. Aus diesem Grund brauchen wir ein eigenes Gehäuse, das nach hinten ein bisschen Platz schafft für das USB-Kabel.
Als Gehäuse bzw. Standfuß habe ich mich für eine Halbkugel entschieden. Da meine selbstentwickelte Firmware für den T-Encoder Pro eine Weltzeituhr mit einem 3D-Globus ist, den man mit dem Drehring virtuell drehen kann, finde ich das sehr passend. Das Gehäuse stellt sozusagen die Nordhalbkugel der Erde dar. Darauf, die Kontinente aufzuzeichnen, habe ich allerdings verzichtet. Aber jeder kann seine Halbkugel ja bemalen, wie er möchte.
Bei der Positionierung des Displays und Drehrads habe ich mich nach ergonomischen Gesichtspunkten orientiert. Ein Winkel von 45 Grad schien mir der ideale Winkel zu sein, um das Drehrad mit zwei oder drei Fingern drehen zu können. Der Blickwinkel des AMOLEDs ist ausgezeichnet, sodass man es auch noch ablesen kann, falls es etwas erhöht stehen sollte. Aber der Winkel von 45 Grad und die Höhe des Drehrings um drei Zentimeter ist aus ergonomischer Perspektive am besten, wenn man davon ausgeht, dass man bei der Bedienung mit dem Handballen auf der Schreibtischoberfläche ruht.
Denn bei der Bedienung der Weltzeituhr muss man manchmal schon präzise klicken, um die Daten einzelner Städte abrufen zu wollen. Das liegt vor allem doch recht kleinen, wenn auch hochauflösenden Display.
Das heißt, man muss seine Hand abstützen können für eine korrekte Bedienung. Mehr zu den Features der Weltzeituhr-Firmware im Hauptartikel zum T-Encoder-Pro.
Das Gehäuse hat eine Vertiefung zum Einsetzen des Encoder-Pro. Und in dieser Vertiefung noch einmal zwei Durchbrüche bis auf die Unterseite, einmal für ein USB-Kabel, das ist der rechteckige, und einmal, um noch an den Reset-Knopf zu kommen. Das ist der runde Durchbruch. In den runden Durchbruch kann man von unten zum Beispiel einen Bleistift einführen und somit noch einen Reset durchführen. Das braucht man zum Beispiel, wenn das Firmware-Flashen hängt, dann muss man den Reset-Knopf zusammen mit dem Drehring-Pushbutton drücken.
Dort, wo der Durchbruch des USB-Steckers auf der Unterseite herauskommt, gibt es einen weiterführenden Kabelkanal, sodass das USB-Kabel nach hinten links auf Höhe der Schreibtischplatte herausgeführt wird.
Um den T-Encoder Pro in das Gehäuse einsetzen zu können, muss man zuerst sein Schraubgewindegehäuse entfernen. Das ist der sechseckige Teil unter dem Drehring. Dazu hält man mit Daumen und Mittelfinger den Touchscreen oben und die Unterseite zwischen den drei Schrauben fest und drückt diese zusammen, sodass sie sich nicht mehr bewegen können. Und dann dreht man entgegen des Uhrzeigersinns das sechseckige Schraubgewindengehäuse ab.
Mit dem Sechseck-Schraubgewindegehäuse wäre es schwer, den T-Encoder Pro genau senkrecht im Gehäuse einzusetzen, denn je nachdem, wie man den Ring aufschraubt, hat man die sechs Kanten immer an einer anderen Stelle. Das übrig gebliebene runde Gehäuse allerdings kommt uns bei der Positionierung entgegen.
Am besten zuerst ein geeignetes USB-Kabel, das heißt (wenn man die Firmware irgendwann vielleicht noch einmal ändern will) ein Kabel mit Datenleitungen, von der Unterseite mit dem USB-C-Anschluss einführen und dann in den T-Encoder Pro stecken. Damit ist dann schon mal klar, wo oben und unten ist, denn das USB-Kabel muss durch die rechtwinklige Aussparung. Das Kabel hat es ein wenig Spiel, das ist aber gewollt so, damit auch ein wenig größere USB-Kabelstecker durch die Führung passen. Wichtig ist jetzt allerdings, dass oben auf dem Touchscreen genau zur Gehäuse-Halbkugelmitte zeigt. Das erkennt man auch dadurch, dass man den Resettaster mittig sieht durch sein Loch.
Vorsicht! Der eigentliche USB-C-Stecker darf nicht zu lang sein, denn das USB-Kabel muss bereits im rechteckigen Loch anfangen, damit es noch um die Kurve und in den Kabelkanal kommt. Also bitte ein entsprechend passendes USB-C-Kabel aussuchen. Wenn das alles getestet ist, sollte man den T-Encoder Pro genau senkrecht fixieren. Ich empfehle dafür Klebeknete, weil man diese wieder entfernen kann und auch später noch etwas an der Positionierung ändern kann, wenn man möchte.
Aber natürlich muss der T-Encoder Pro fest genug fixiert werden, damit man den Drehring nach rechts und links drehen kann, ohne dass sich dabei der T-Encoder Pro selbst bewegt.
Dann kommen noch vier oder sechs kleine Gummifüße an die Unterseite, damit unser Gehäuse gut und rutschfest steht. Da man den Drehring-Button eigentlich nicht braucht, bleiben nur noch die Drehringbewegungen nach links und rechts. Das sollten den Stand nicht beeinflussen, der Halbkugelform sei Dank. Die Bedienung per Touch, die durch den kapazitiv ausgewerteten Touch-Screen wirklich nur sehr leicht sein müssen, werden unser Gehäuse auch nicht von der Stelle bewegen. Das Gehäuse sollte also stets an seinem Platz bleiben. Falls man doch einmal den Button drücken möchte (in meiner Firmware springt die Zeit dann um acht Stunden weiter) empfiehlt es sich, das Gehäuse in diesem Fall festzuhalten, damit es nicht verrutscht.
STL-Dateien
Die für den 3D-Druck notwendigen STL-Dateien stehen unter CC:BY-NC-SA-Lizenz, siehe auch die Licence...txt im Zip-File.Video
Hier noch ein kleines Video darüber, wie man das Schraubgewindegehäuse abdreht und den T-Encoder-Pro ins Gehäuse einsetzt:Weiterlesen
Der Artikel zur Hardware und Firmwares des T-Encoder Pro ist sicher auch interessant, den um ihn geht es hier ja schließlich.Und dann solltet ihr natürlich auch mal meine Firmware Doc Cool's World Clock für den T-Encoder Pro ausprobieren.
Dieses und andere Boards, die auf den neuen ESP-Varianten ESP-Sx, ESP-Cx, ESP-Px basieren findet ihr in dieser Auflistung gegenübergestellt.
Einen Vergleich der Eckdaten der neuen Espressif ESP-Varianten wie ESP32-S2, ESP-S3 oder ESP32-C3 und ESP32-C6 findet ihr unter diesem Link.
