Thời gian gần đây, tôi đã dành khá nhiều công sức khám phá các thiết bị ESP32 và nền tảng ESPHome. Sự kết hợp này đã giúp tôi hiện thực hóa nhiều ý tưởng độc đáo, như tạo ra một thiết bị cho phép tôi bật máy tính chỉ bằng cách vỗ nhẹ vào bàn làm việc. Để làm quen sâu hơn với ESPHome, tôi cũng đã thử nghiệm với một loạt cảm biến khác nhau, từ xây dựng một màn hình LCD chạy ESP32 được điều khiển bằng nút bấm, cảm biến nhiệt độ cho đến đèn LED RGB. Qua quá trình triển khai các thiết bị khác, tôi dần thành thạo với cấu hình YAML và quy trình triển khai ESP32, nhận ra tiềm năng to lớn mà chúng mở ra cho hệ thống nhà thông minh của mình. Trong quá trình tìm hiểu, tôi đã tình cờ phát hiện ra một thiết bị được biết đến với cái tên ESP32 “Cheap Yellow Display” (CYD), và nó đã mở ra một chân trời mới trong thế giới IoT giá rẻ.
ESP32 CYD Là Gì? Tại Sao Đây Là Lựa Chọn Hấp Dẫn Cho Dân Nghiền Công Nghệ?
Đúng như tên gọi, ESP32 CYD là một màn hình hiển thị được tích hợp chip ESP32 với mức giá vô cùng phải chăng. Phiên bản cụ thể mà tôi đang sở hữu là ESP32-2432S028R, có giá chỉ khoảng 20 USD. Với mức giá này, thiết bị được trang bị một màn hình TFT LCD độ phân giải 240×320 pixel, một khe cắm thẻ SD tiện lợi cùng một số chân GPIO được đưa ra ngoài, cho phép người dùng dễ dàng kết nối với các phần cứng bổ sung tùy chỉnh. Phiên bản của tôi đi kèm với một vỏ bọc bằng acrylic và gỗ, nhưng bạn hoàn toàn có thể tích hợp màn hình này vào bất kỳ vỏ vật lý nào khác tùy theo nhu cầu.
Sự linh hoạt vượt trội của ESP32 CYD nằm ở khả năng tái lập trình nhanh chóng. Một bảng điều khiển nhà thông minh có thể dễ dàng biến thành một thứ gì đó hoàn toàn khác chỉ trong vài phút, mở ra vô vàn ứng dụng sáng tạo. Mục tiêu dài hạn của tôi là thay thế chiếc điện thoại OnePlus 6 cũ mà tôi vẫn đang sử dụng làm bảng điều khiển Home Assistant trên bàn làm việc. Tôi cũng đã đặt mua một vài màn hình lớn hơn một chút để tiếp tục thử nghiệm và phát triển phần mềm mới. Tuy nhiên, cho đến thời điểm hiện tại, ESP32 CYD đã trở thành một trong những bổ sung tuyệt vời nhất cho văn phòng làm việc tại nhà của tôi. Quá trình học cách phát triển cho nó đã giúp tôi nhận ra một loạt các khả năng mà những thiết bị nhỏ bé, giá rẻ này có thể mang lại.
Khai Phá Tiềm Năng Vô Hạn Với Màn Hình Lập Trình Thông Minh
Với một màn hình có khả năng lập trình linh hoạt như ESP32 CYD, giới hạn duy nhất dường như chỉ là trí tưởng tượng của bạn. Từ việc hiển thị dữ liệu thời tiết, trạng thái các thiết bị thông minh, đến các nút điều khiển trực quan, thiết bị này mở ra cánh cửa cho vô vàn dự án DIY (tự làm) đầy sáng tạo.
Xây Dựng Bảng Điều Khiển Nhà Thông Minh Với ESPHome và LVGL
Ban đầu, tôi đơn giản chỉ muốn tìm hiểu cách hoạt động của ESP32 CYD, nên tôi đã tìm kiếm các ví dụ cụ thể liên quan đến ESPHome trên GitHub. Tôi đã may mắn tìm thấy một kho lưu trữ tuyệt vời được tạo bởi nhà phát triển và YouTuber người Ireland, Brian Lough. Kho lưu trữ này chứa các ví dụ mã, giải thích chi tiết và nhiều tài nguyên khác, chứng tỏ là vô giá trong việc giúp tôi hiểu cách thiết bị này hoạt động và những giới hạn của nó.
Khởi Đầu & Những Thách Thức Ban Đầu
Tôi bắt đầu với một số công cụ khá cơ bản, bao gồm một công cụ thiết kế hiển thị ESPHome dựa trên web để giúp tạo mã cho bảng điều khiển. Tuy nhiên, phương pháp này tỏ ra cực kỳ chậm chạp và kết quả cuối cùng trông khá tệ. Tôi nhận thấy các ví dụ về LVGL trong kho lưu trữ GitHub của Lough, mặc dù chúng được nhắm mục tiêu cho Arduino IDE. Tôi quyết định đi sâu vào tìm hiểu cách LVGL hoạt động trong ESPHome. LVGL, viết tắt của Light and Versatile Graphics Library, là một thư viện đồ họa mạnh mẽ cho phép vẽ các giao diện đẹp mắt trên các thiết bị nhúng với tài nguyên hạn chế. Tôi đã có thể tạo ra một số điều khiển khá cơ bản theo cách này, và chúng trông đã tốt hơn rất nhiều, nhưng tôi cảm thấy như mình đang mò mẫm trong bóng tối. LVGL là một bổ sung khá mới cho ESPHome, dựa trên phiên bản 8 (thay vì phiên bản 9, mặc dù một bản cập nhật được cho là sắp ra mắt) và chỉ được thêm vào vào nửa cuối năm ngoái. Cho đến khi được chính thức bổ sung, cách duy nhất để sử dụng LVGL trong ESPHome là thông qua một thành phần được nhập khẩu.
Chính sự mới mẻ của LVGL đối với ESPHome là một phần lý do khiến tôi gặp rất nhiều khó khăn khi cố gắng làm cho nó hoạt động. Tài liệu dường như còn thiếu sót, và mặc dù có rất nhiều ví dụ tuyệt vời trong tài liệu về cách điều khiển Home Assistant từ các widget LVGL, tôi cảm thấy như mình đang lặn xuống “vùng nước sâu của vùng nước sâu”.
Đột Phá Với Ryan Ewen và Giải Pháp LVGL Tối Ưu
Tuy nhiên, tôi lại tìm đến GitHub và tìm thấy một kho lưu trữ tuyệt vời khác của Ryan Ewen, với một cách triển khai LVGL sử dụng ESPHome đáng kinh ngạc – và nó hỗ trợ cả CYD mà tôi đang sử dụng!
Màn hình ESP32 CYD với giao diện bảng điều khiển nhà thông minh được phát triển bằng ESPHome và thư viện LVGL.
Bố cục mà bạn thấy trong các bức ảnh của tôi được lấy trực tiếp từ cách tiếp cận của anh ấy trong việc xây dựng bằng LVGL. Tôi đang sử dụng cùng kiểu nút và cùng kiểu hiển thị, và tôi cũng sử dụng các trang giống như anh ấy đã làm trong triển khai của mình. Tôi đã thêm một cảm biến thời gian vào phía trên trung tâm màn hình và tôi đã thêm nhiệt độ phòng khách của mình vào phía trên bên phải. Hiện tại, tôi có thể điều khiển đèn phòng ngủ và đèn văn phòng, và tôi cũng có thể điều khiển nhạc đang phát qua Home Assistant Voice Preview Edition của mình. Tôi có thể nhấn phát để khởi động Music Assistant, sau đó sẽ bật các điều khiển âm lượng và bỏ qua bản nhạc. Điều này đòi hỏi phải tạo widget mẫu của riêng tôi mà tôi đã bao gồm và hiển thị đúng các điều khiển, nhưng tất cả chỉ… hoạt động. Tôi đã có thể học hỏi từ những gì Ewen đã làm trong việc phát triển bằng LVGL và tùy chỉnh nó để đáp ứng nhu cầu của riêng mình.
Hiện Trạng & Tương Lai Phát Triển
Hiện tại, mọi thứ vẫn chưa hoàn hảo. Tôi vẫn còn rất nhiều điều cần học hỏi, và tôi đang trong quá trình đó, nhưng tôi hài lòng rằng mình đã ở một vị trí mà tôi có thể phát triển nó thành một thứ gì đó hữu ích hơn nữa. Chắc chắn đây là một thử thách, và đôi khi nó rất khó khăn, nhưng cảm giác được bấm “Install” trong ESPHome và đột nhiên có một bảng điều khiển trông đẹp mắt xuất hiện trên màn hình và hoạt động thực sự rất đáng giá. Kể từ đó, tôi đã tìm thấy nhiều ví dụ mã tuyệt vời khác sử dụng LVGL trong ESPHome, và tôi chắc chắn rằng sản phẩm cuối cùng sẽ là sự tổng hòa của mọi thứ mà tôi đã học được từ tất cả chúng.
Nếu bạn không phải là nhà phát triển, thì việc bắt đầu với ESP32 CYD vào thời điểm hiện tại sẽ khá khó khăn. Tôi đã làm việc rất nhiều với tư cách là một nhà phát triển, vì vậy mặc dù là một thách thức, tôi đã có thể vượt qua nhiều vấn đề mình gặp phải thông qua các kỹ thuật phát triển và gỡ lỗi điển hình, tất cả trong khi phân tích tài liệu. Đây là một công việc đòi hỏi nhiều nỗ lực và không phải ai cũng phù hợp, nhưng những người làm được sẽ thấy nó mang lại rất nhiều giá trị. Khi tôi hoàn thành mọi thứ mình đang làm ở đây, tôi sẽ công khai tất cả mã nguồn trên GitHub. Tôi đã học hỏi từ những người khác để bắt đầu, và khi một dự án còn ở giai đoạn đầu như thế này, mọi người đều có thể hưởng lợi từ càng nhiều tài nguyên càng tốt để học cách sử dụng nó.
Kết Luận
ESP32 CYD thực sự là một thiết bị công nghệ nhỏ bé nhưng đầy tiềm năng. Với mức giá phải chăng và khả năng linh hoạt vượt trội, nó là lựa chọn lý tưởng để xây dựng các bảng điều khiển thông minh tùy chỉnh cho hệ thống nhà thông minh của bạn. Mặc dù quá trình phát triển với ESPHome và LVGL có thể đòi hỏi sự kiên trì và kiến thức nhất định về lập trình, nhưng thành quả đạt được – một giao diện điều khiển trực quan, đẹp mắt và hoạt động hiệu quả – chắc chắn sẽ mang lại sự hài lòng tột độ.
Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn cái nhìn sâu sắc về hành trình khám phá và phát triển với ESP32 CYD. Nếu bạn là một người đam mê DIY và công nghệ nhúng, đừng ngần ngại thử sức với chiếc màn hình giá rẻ này. Hãy chia sẻ ý kiến hoặc kinh nghiệm của bạn trong phần bình luận bên dưới, và cùng nhau xây dựng cộng đồng nhà thông minh Việt Nam ngày càng lớn mạnh!
