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Grove - 三色电子墨水显示屏 2.13"

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Grove - 三色电子墨水显示屏 2.13'' 是一种在断电后仍能显示的屏幕，我们称之为电子纸或电子墨水。该显示屏是一种 TFT 有源矩阵电泳显示屏，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，支持 1 位白/黑和 1 位红色全屏显示功能。

由于其超低功耗、宽视角、无需电力即可清晰显示等优点，它是货架标签、工业仪器等应用的理想选择。

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特性​

  • 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
Arduino 波特率230400
note

频繁的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。

引脚图​

Grove - 三色电子墨水显示屏 2.13'' 引脚图
图 1. 引脚图

支持的平台​

ArduinoRaspberry Pi

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入门指南​

使用 Arduino​

硬件​

所需材料

Seeeduino V4.2Base ShieldGrove - 三色电子墨水显示屏 2.13''

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note

1 请轻轻插入 USB 数据线，否则可能会损坏接口。请使用内部有 4 根线的 USB 数据线，只有 2 根线的 USB 数据线无法传输数据。如果您不确定手头的数据线是否符合要求，可以点击这里购买。

2 每个 Grove 模块在购买时都会附带一根 Grove 数据线。如果您丢失了数据线，可以点击这里购买。

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

  • 步骤 2. 使用 USB 数据线将 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 - 三色电子墨水显示屏 2.13'' 连接
图 2. 连接
note

此模块通过 UART 接口与控制板通信。如果您使用的是 Atmega328p 板（如 Arduino UNO 或 Seeeduino V4.2），在下载代码前需要拔下此模块，因为这些板只有一个硬件串口。如果此模块占用了 UART 端口，下载程序将无法使用串口。然而，如果您使用的是 SAMD 板（如 Seeeduino Lotus、Arduino Mega），这些板有两个或更多硬件串口，因此无需在下载代码前拔下模块。

软件​

note

如果这是您第一次使用 Arduino，我们强烈建议您在开始之前查看 Arduino 入门指南。

  • 步骤 1. 从 Github 下载 示例代码。

  • 步骤 2. 使用 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，请查看 如何上传代码。

success

如果一切顺利，您将看到显示屏闪烁，并显示 Seeed 的 logo。

自制 (DIY)​

Grove - 三色电子墨水显示屏 2.13'' DIY
图 3. DIY 示例

制作自己的图像显示会非常有趣，现在我们来教您如何 DIY 自己的电子墨水屏。

在开始之前，请再次检查 Eink_factory_code_213.ino 文件。您可以轻松找到以下两个数组：

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，这两个数组分别命名为 const unsigned char IMAGE_BLACK[] 和 const unsigned char IMAGE_RED[]：

const unsigned char IMAGE_BLACK[] 用于显示黑色图像
const unsigned char IMAGE_RED[] 用于显示红色图像

实际上，要显示您自己的图像，您只需替换这两个图像数组。也就是说，您需要生成自己的图像数组。幸运的是，有一个工具 Image2LCD 可以帮助您完成此任务。您可以通过搜索引擎找到它，下载和安装并不困难。假设您已经下载并安装了此软件，接下来我们将展示如何使用它。

  • 步骤 1. 准备一张 104*212 像素的图片。
tip

电子墨水屏仅支持二阶灰度图像，即黑白图像。如果图片的灰度级别过多，可能无法完全显示所有颜色。

  • 步骤 2. 打开 Image2LCD 软件并点击打开图标以加载您的图片。您将看到如下窗口：
Grove - 三色电子墨水显示屏 2.13'' DIY
图 4. Image2LCD 配置

请检查上面所示的对应选项。

  1. 输出文件类型 -> *.C
  2. 扫描模式 -> 水平扫描
  3. BitsPixel -> 单色
  4. 最大宽度和高度 -> 104 x 212
  5. 反转颜色：是否需要勾选此选项取决于您需要显示的效果。更多详情请参考下方的 表 1。
  • 步骤 3. 配置上述选项后，只需点击左上角的 保存 按钮，即可生成相应的图像数组。然后将 factoryCode 数组替换为您自己的图像数组。
Grove - 三色电子墨水显示屏 2.13'' DIY
图 5. 只需替换红框选中的部分，这意味着您需要保留数组名称

如上所述，有两个数组，您可能会感到困惑：应该替换哪一个？这取决于您想要的显示效果。请查看 表 1。

显示效果黑底红图白底红图红底黑图红底白图
黑色数组00FF00FF
红色数组图像（反转）图像（反转）图像图像
显示效果全屏红色白底黑图红底红图黑底白图
黑色数组图像（反转）图像（反转）图像图像
红色数组00FF00FF
表 1.数组显示效果
note

a. 00 表示数组中的所有元素为 0x00，实际上您需要 2756 个 0x00
b. FF 表示数组中的所有元素为 0xFF，实际上您需要 2756 个 0xFF
c. 图像（反转） 表示您需要在 步骤 2（图 4） 中勾选 反转颜色 选项
d. 图像 表示您不需要在 步骤 2（图 4） 中勾选 反转颜色 选项

tip

如何制作一个 2756 个 0x00 或 0xFF 的数组？
别担心，我们理解您的痛苦，您只需点击 0x00.c 和 0xFF.c 文件并将其复制到您的代码中即可。

0x00.c
0xff.c

我们假设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。

此显示屏的分辨率为 104 x 212，因此共有 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，例如 0xF0。将 0xF0 转换为二进制数，我们会得到 1111 0000。值为 1 的像素将显示为白色，值为 0 的像素将显示为对应数组的颜色（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，您需要一个包含 22048/8=2756 个元素的数组。

步骤 4. 将代码下载到您的 Arduino 中，然后将显示模块插入 Arduino 板。经过一段时间的闪烁后，您将看到您设置的图案。

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