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Grove - 2.13英寸三色电子墨水显示屏

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Grove - 三色电子墨水显示屏 2.13'' 是一款断电后仍能显示的屏幕，我们称其为电子纸（E-Paper）或电子墨水（E-Ink）。这款显示屏是一款 TFT 主动矩阵电泳显示屏，具有接口和参考系统设计。2.13 英寸的活动区域包含 212x104 像素，并具有 1 位白/黑和 1 位全红显示能力。

由于其具有超低功耗、广视角、断电后显示清晰等优点，它是货架标签、工业仪表等应用的理想选择。

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特点​

  • 高对比度
  • 高反射率
  • 超宽视角
  • 超低功耗
  • 内置显示RAM

##规格

项目值
供电电压3.3V / 5V
工作温度0～40℃
存储温度-25～60℃
湿度范围40~70%RH
显示分辨率212(H) x 104(V) 像素
DPI111
接口UART
与 Arduino 的波特率230400

:::注意 频繁连续刷新会对电子墨水造成不可修复的损害。建议刷新间隔大于 180 秒。 :::

引脚定义​

Grove - Triple Color E-Ink Display 2.13'' pinout
Figure 1. pinout

支持的平台​

Arduino树莓派

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入门指南​

与 Arduino 配合使用​

硬件​

所需材料

Seeeduino V4.2基础盾板Grove - 三色电子墨水显示屏 2.13''

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:::注意 1 请轻轻插入 USB 线缆，否则可能会损坏端口。请使用内部有 4 根线的 USB 线缆，2 根线的线缆无法传输数据。如果您不确定您手头的线缆是否符合要求，可以点击这里进行购买。

**2** 购买每个 Grove 模块时，都会附带一根 Grove 线缆。如果您丢失了 Grove 线缆，可以点击 [这里](https://www.seeedstudio.com/Grove-Universal-4-Pin-Buckled-20cm-Cable-%285-PCs-pack%29-p-936.html) 进行购买。

:::

  • 步骤 1. 将 Grove - Base Shield 插入 Seeeduino。

  • 步骤 2. 通过 USB 线缆将 Seeeduino 连接到电脑。

  • 步骤 3. 下载代码，请参考软件部分。

  • 步骤 4. 将 Grove - 三色电子墨水显示屏 2.13'' 连接到 Grove-Base Shield 的 UART 端口。

Grove - Triple Color E-Ink Display 2.13'' connect
图 2. 连接

:::注意 本模块通过 UART 接口与控制板通信。如果您使用的是 Atmega328p 板子，如 Arduino UNO 或 Seeeduino V4.2，您需要在下载代码之前拔掉这个模块，因为只有一个硬件串行端口。 如果本模块占用了 UART 端口，下载程序将无法使用串行端口。但是，如果您使用的是 SAMD 板子，如 Seeeduino Lotus、Arduino Mega，则有两个或更多的硬件串行端口可用。因此，在下载前无需拔掉模块。 :::

软件​

:::注意 如果您是第一次使用 Arduino，我们强烈建议您在开始之前先查看Arduino入门指南。 :::

  • 步骤 1. 从 Github 下载示例代码。

  • 步骤 2. 使用您的 Arduino IDE 打开 Eink_factory_code_213.ino 文件。

  • 步骤 3. 上传示例代码。如果您不知道如何上传代码，请查阅如何上传代码。

:::成功 如果一切顺利，您会看到显示屏闪烁，并显示 seeed 标志。 :::

DIY​

Grove - Triple Color E-Ink Display 2.13'' DIY
图 3. DIY 演示

在显示屏上展示您自己的图片会非常有趣，现在，让我们来教您如何 DIY 您自己的电子纸。

在开始之前，请再次查看 Eink_factory_code_213.ino 文件。您会很容易找到两个数组。

const unsigned char IMAGE_BLACK[] PROGMEM = { /* 0X00,0X01,0XC8,0X00,0XC8,0X00, */
0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,
0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,
0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,
....
....
....
0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,
0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,
0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,};

和

const unsigned char IMAGE_RED[] PROGMEM = { /* 0X00,0X01,0XC8,0X00,0XC8,0X00, */
0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,
0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,
0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,
0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,
....
....
....
0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,
0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,
0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,};

如您所见，这两个数组分别被命名为 const unsigned char IMAGE_BLACK[] 和 const unsigned char IMAGE_RED[]，

const unsigned char IMAGE_BLACK[] is used for black image display
const unsigned char IMAGE_RED[] is used for red image display

实际上，要显示您自己的图片，您只需要替换这两个图片数组即可。也就是说，您需要获取自己的图片数组。幸运的是，有一个名为 Image2LCD 的工具，您可以在谷歌上搜索它，很容易就能找到。假设您已经下载并安装了这款软件。接下来，我们将向您展示如何使用这款软件。

  • 步骤 1. 准备一张 104*212 像素的图片。

:::提示 墨水屏仅支持二阶灰度级别的图片，即黑白图片。如果图片灰度级别过多，整体颜色将无法完全显示。 :::

  • 步骤 2. 打开 Image2LCD 软件，点击“打开”图标来打开您的图片。您将会看到以下窗口。
Grove - Triple Color E-Ink Display 2.13'' DIY
图 4. Image2LCD 配置

请按照上述内容检查相应的选项。

  1. Output file type -> *.C
  2. Scan mode -> Horizon Scan
  3. BitsPixel -> monochrome
  4. Max Width and Height -> 104 x 212
  5. Reverse color: Whether you need to check this option is based on the effect you need to display. For more detail please check the Table 1 below.
  • 步骤 3. 配置好上述选项后，您只需点击左上角的 保存 按钮，即可生成对应的图片数组。然后，用您自己的图片数组替换工厂示例代码中的数组。
Grove - Triple Color E-Ink Display 2.13'' DIY
图 5. 只需用红色方框选中的部分替换，这意味着您应该保留数组名称

正如我们之前提到的，有两个数组，您可能会感到困惑：应该替换哪一个呢？这取决于您想要的显示效果。请查看 表 1。

显示效果黑底红字白底红字红底黑字红底白字
黑色数组00FF00FF
红色数组图片（反转）图片（反转）图片图片
显示效果全屏红色白底黑字红底红色黑底白字
黑色数组图片（反转）图片（反转）图片图片
红色数组00FF00FF
表 1. 数组显示效果

:::注意 a. 00 表示数组中的所有元素都是 0x00，实际上你需要 2756 个 0x00。 b. FF 表示数组中的所有元素都是 0xFF，实际上你需要 2756 个 0xFF。 c. Image(Reversed) 表示你需要在 第2步（图4） 中勾选 Reverse color 选项。
d. Image 表示在 第2步（图4） 中不要勾选 Reverse color 选项。 ::: :::提示 如何制作一个全为 0x00 或 0xFF 的 2756 个元素的数组？ 不用担心，我们了解你的困扰，你可以直接点击 0x00.c 和 0xFF.c 文件并复制到你的代码中。 ::: 0x00.c
0xff.c

我们默认初始状态是全屏白色。在更新图像时，首先更新黑色数组，然后更新红色数组，红色数组的图像会覆盖黑色图像。

这个显示屏是 104 x 212 的，所以有 104x212=22048 个像素，每个像素由一位控制。数组中的元素是一个两位的十六进制数，如 0xF0。将 0xF0 转换为二进制数，我们得到 1111 0000。值为 1 的像素将显示白色，而值为 0 的像素将显示相应数组的颜色（红色或黑色）。这意味着图像数组中的每个元素控制 8 个像素。因此，你需要一个 22048/8=2756 个元素的数组。

第4步。 将代码下载到 Arduino 中，然后将显示模块插入 Arduino 板上。闪烁一段时间后，你将看到你所设置的图案。

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