A Full-Featured Desk Study Terminal for M5Stack PaperColor
一块 4 寸 Spectra 6 全彩墨水屏，低功耗常亮摆上桌——黄历、新闻早报、记忆卡片、番茄钟、语音待办、环境仪表盘，全部离线可用、越用越懂你。
🚀 基于 M5Stack PaperColor 深度定制 🛒 官方购买 ・ 📖 官方文档
这是 M5Stack PaperColor 的「完全体」固件——把官方 4 寸 Spectra 6 全彩墨水屏开发板，变成一块摆在桌上、低功耗常亮、越用越懂你的「第三屏」：替代手机去看「今天、新闻、要背的知识、该干什么」。
| 项 | 规格 | 项 | 规格 |
|---|---|---|---|
| 主控 | ESP32-S3R8 双核 240MHz | 屏幕 | 4" E-Ink Spectra 6 全彩 400×600 |
| 内存 | 16MB Flash + 8MB PSRAM | 电池 | 1250mAh · 待机仅 92.53µA |
| 语音 | ES8311 编解码 + MEMS 麦克风(AEC) + 1W 喇叭 | 传感 | SHT40 温湿度 + RX8130CE RTC |
| 扩展 | microSD + 红外 + 2×RGB + HY2.0 | 尺寸 | 70.8×103.9×8.5mm · 73.3g |
🛒 Get one now! — 官方商店 ・ 📖 Docs — 官方文档
- 🗓️ 日历黄历：农历 / 干支 / 宜忌 + 月历 + 天气
- 📰 资讯早报：实时 RSS 过滤科技新闻
- 🧠 考点闪卡：Anki 间隔记忆 + 掉电记忆 + 速记口诀
- 🍅 番茄钟：墨水屏低频刷新，绝不闪眼打扰
- 🎙️ 语音交互：全离线中文 TTS + 云端 ASR，「小彩」语音助手
- 💤 极致省电：待机页只画一次、绝不刷新，墨水屏寿命最大化
纯白极简 · 大字排印 · 无时钟不刷新 · 一年不烧屏。
| # | 亮点 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | 全离线中文语音合成 | esp-sr TTS 模型内置于 Flash 分区，朗读新闻 / 待办 / 卡片，不依赖网络 |
| 2 | 全局语音助手「小彩」 | 任意页长按 C → 说指令 → 一次刷屏直达，「打开日历」「提醒我3点开会」「开始番茄」 |
| 3 | Anki 间隔记忆算法 | 考点卡片按掌握度安排复习，NVS + SD 掉电永久存储 |
| 4 | 精确农历/黄历 | 1900–2100 离线数据表，农历 / 干支 / 每日宜忌 |
| 5 | 墨水屏刷新管控 | 事件驱动白名单 + 30 分钟全彩冷却，绝无无理由刷新 |
| 6 | 真·2mA 待机省电 | 5 分钟自动待机：关 WiFi 无线电 + CPU 轻睡眠 + 待机页不刷新 → 待机仅 |
| 7 | 离线 OCR 友好大字 | 全界面 16/20/24px 大字号排版，一臂距离清晰可读 |
| 8 | SD 卡双引擎图像 | 原生支持 PNG / JPG / BMP + 中文文件名 |
| 9 | 多 WiFi 自动切换 | 3 组 SSID 配置，待机唤醒自动重连 |
| 10 | 串口诊断协议 | #STATUS #NEWS #WX #CFG 等命令 + Python 回归脚本 |
| 页 | 名称 | 核心功能 | A | B | 长按A | 长按B | 长按C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 日历黄历 | 横幅 + 月历 + 天气卡 + 黄历 | 前一天 | 后一天 | 跳末页 | 报天气 | 刷天气 |
| 1 | 资讯早报 | IT之家 RSS 10 条（自动过滤非科技） | 上条 | 下条 | — | 朗读 | 联网刷 |
| 2 | 考点闪卡 | SD 卡片 问题/答案/速记口诀 | 上条 | 下条 | 标记掌握 | 朗读 | 强刷 |
| 3 | CodingPlan | 智谱额度 3 卡 + Token + 工具用量 | 上页 | — | — | — | 强刷 |
| 4 | 语音待办 | 录音/转写/详情/回放 | 上条 | 下条 | 详情回放 | 删除 | 切页 |
| 5 | 仪表盘 | 环境/设备/番茄/备考倒计时 | 上页 | 番茄开停 | — | — | 强刷 |
| 6 | 二维码 | SD 二维码图片翻页 | 上页 | 下页 | — | — | 关机菜单 |
全局：RGB 状态灯 · 待机省电 · 定时语音提醒 · 离线 TTS · 串口诊断 · 多 WiFi · 墨水屏刷新管控
| 日历黄历 | 资讯早报 | 考点闪卡 |
|---|---|---|
 |
 |
 |
| Coding Plan | 语音待办 | 状态仪表盘 |
 |
 |
 |
AI 工具 · 智能硬件 · 独立开发，欢迎来聊。本项目的想法、踩坑记录、固件更新第一时间同步：
微信扫码加 AI-fellows（备注来意，拉你进交流群）
| 方式 | 触发 | 场景 |
|---|---|---|
| 全局语音命令 | 任意页长按 C（1.3s）→ 蓝灯录音 → 3.5s 自动停 → 橙灯转写 → 一次刷屏 | 快速切页 / 天气 / 番茄 / 提醒 |
| 待办录音 | 待办页录音，「小彩」前缀才走命令 | 语音记待办，100% 不误删 |
「提醒我3点开会」 → 到点语音播报 + 屏幕提示
「今天天气」 → 切日历页 + 刷天气 + 播报
「读新闻」 → 切早报页 + 朗读头条
「开始番茄」 → 启动 25 分钟专注
「打开日历 / 待办 / 考点 / 仪表盘 / 二维码」 → 直达页面
「日历」 → 整句精确匹配，直呼页名
📖 完整速查：docs/voice-commands.md
flowchart LR
subgraph Input
BtnA[BtnA GPIO10]
BtnB[BtnB GPIO9]
BtnC[BtnC GPIO1]
Mic[ES7210 麦克风]
end
subgraph Core[ESP32-S3 主控 · 事件驱动主循环]
Key[自研按键检测<br/>电平防抖+长短按]
Rec[乒乓录音缓冲<br/>PSRAM 4s]
ASR[后台 ASR 线程<br/>SiliconFlow SenseVoice]
TTS[esp-sr 离线 TTS]
Sched[定时任务调度<br/>RSS/天气/智谱/番茄/提醒]
Refresh[墨水屏刷新管控<br/>30min 全彩冷却]
end
subgraph Storage
SD[(SD 卡<br/>卡片/待办/二维码)]
NVS[(NVS<br/>记忆状态/提醒)]
Flash[(Flash<br/>voice_data TTS模型)]
end
subgraph Output
EPD[4寸 Spectra 6<br/>彩色墨水屏]
Spk[ES8311 扬声器]
LED[WS2812 RGB ×2]
end
BtnC --> Key --> Rec --> ASR --> Refresh
Key --> Sched
Sched --> Refresh
TTS --> Spk
ASR --> TTS
Refresh --> EPD
SD --> Core
NVS --> Core
Flash --> TTS
Mic --> Rec
Key --> LED
| 组件 | 说明 |
|---|---|
| 🛒 M5Stack PaperColor | ESP32-S3R8 + 4" Spectra 6 彩色墨水屏（官方文档） |
| microSD 卡 | 存考点卡片、语音待办、二维码图 |
| USB-C 数据线 | 烧录 + 串口（建议优质线材） |
- 下载 M5Burner → 右上角登录 M5Stack 社区账号
- 左下角 USER CUSTOM → 搜索 PaperColor（PaperColor eInk Desk Terminal）（类别 paper · 作者 DrDavid）→ Burn
- 或点 Share Burn 输入分享码：
uqzYX4i61TQriRrU
首次使用需向设备 SD 卡写入
/config.ini（WiFi + token），见下方「配置」。
# PlatformIO Core
pip install platformio
pio pkg install --platform espressif32USB-C 直连即可。PaperColor 板载按键、麦克风、扬声器、SD、温湿度、RGB 灯全部集成。
编辑 src/main.cpp 顶部的集中配置区：
#define WIFI_SSID "你的WiFi"
#define WIFI_PASS "你的密码"或使用配套工具 write_config.py（插上 USB 自动跟随电脑 WiFi）：
python write_config.py需要配置 智谱 CodingPlan token（
zhipu_token.txt）与 ASR key（sf_api_key.txt）。
pio run -j 1 -t upload --upload-port COM4
⚠️ 必须-j 1（防 OOM）；多设备务必先核对 MAC：pio device list --json-output。
- 短按 A/B 翻页，长按 A/B 触发功能
- 长按 C = 全局语音命令
- 5 分钟无操作自动进待机页，任意键唤醒
PaperColor_Study/
├── src/
│ └── main.cpp # 全部固件逻辑（约 4400 行，事件驱动）
├── include/
│ └── lunar_cal.h # 1900–2100 农历/干支/黄历离线表
├── lib/
│ └── esptts/ # esp-sr 中文 TTS 预编译库 + voice_data 模型
├── cards/
│ └── ch0X.json # 考点卡片（Anki 导出格式：分类/问题/答案/口诀）
├── docs/
│ ├── hardware.md # 硬件规格 / 引脚映射
│ ├── voice-commands.md # 语音命令速查
│ └── troubleshooting.md # 实测踩坑记录
├── platformio.ini # 编译配置（16MB Flash + voice_data 分区）
├── tts_16MB.csv # 分区表（含 3MB TTS 模型分区，必须）
└── README.md
| 脚本 | 用途 |
|---|---|
write_config.py / write_hotspot.py |
配置 WiFi / 智谱 token |
parse_cards.py |
Anki Markdown → /cards/*.json |
crop_qr.py |
二维码图片裁边 |
upload_file.py |
上传文件到 SD 卡 |
send_cmd.py / read_serial.py |
串口命令 / 监听 |
verify_audit.py / verify_all.py |
回归测试（#STATUS/#NEWS/#WX...） |
- ED2208 刷新 4 模式：
epd_fast(黑白) /epd_text(彩色快) /epd_quality(彩色全彩) - 全彩 30 分钟冷却：频繁刷新自动降级黑白快刷
- 待机不刷新：无时钟，只画一次 → 省电 + 防烧屏
- 真·轻睡眠待机：
WiFi.mode(WIFI_OFF)关无线电 +esp_light_sleep_start()停 CPU，待机功耗 ~80mA → ~2mA，按键瞬时唤醒 - 录音/放音互斥：GPIO45 共用，录音前
Speaker.end() - ASR 走 HTTP(80)：TLS 握手在 ESP32 上会卡，明文更快更稳
- Font8 大数字：75px 实心 RLE 字体在彩色抖动下稳定显示（Font7 会缺笔画）
完整踩坑记录：docs/troubleshooting.md
- 7 页面完整功能
- 全局语音助手「小彩」
- 待机页纯白极简 v9
- 待机唤醒 WiFi 自动重连
- 本地唤醒词（喊话唤醒，省电 vs 体验权衡中）
- 天气多城市配置
- Web 端卡片管理
🔎 关键词 / Keywords
M5Stack · PaperColor · M5Paper · M5Burner · eInk · E-Ink · E-Paper · 彩色墨水屏 · 电子纸 · Spectra 6 · AC022 · ESP32 · ESP32-S3 · ESP32-S3R8 · PlatformIO · Arduino · C++ · 桌面终端 · Desk Terminal · 学习终端 · 离线中文 TTS · esp-sr · 语音助手 · Voice Assistant · Anki · 间隔记忆 · Spaced Repetition · 考点闪卡 · 番茄钟 · Pomodoro · RSS · 资讯早报 · 黄历 · 农历 · 宜忌 · 天气 · 低功耗 · Low Power · 轻睡眠 · Light Sleep · 智能桌面 · Smart Desk · 固件 · Firmware
如果你觉得它有点意思：
墨水屏不该只用来「放那吃灰」——让它替你干活。 📟