Introducción a la Placa Controladora de ePaper

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La placa controladora de ePaper cuenta con un conector FPC de 24 pines, IC de carga integrado para una carga de batería eficiente y segura, y un conector JST de 2 pines BAT para una fácil conexión de batería. Ideal para crear marcos de fotos digitales habilitados para WiFi.

note

Esta placa de expansión no incluye una pantalla ePaper; la pantalla debe comprarse por separado.

Introducción

Características

• IC de Carga Integrado: Garantiza una carga de batería eficiente y segura.
• Conector BAT con Interruptor: Permite una fácil conexión de batería e incluye un interruptor para combinar la batería y el interruptor para un ahorro de energía más eficiente.
• Conector PFC de 24 Pines: Proporciona opciones de conectividad versátiles para varios periféricos.
• Puerto de E/S de Extensión: Permite la conexión de sensores adicionales, como sensores de temperatura y humedad, para una funcionalidad mejorada.
• Compatible con el Ecosistema XIAO de Seeed Studio: Se integra perfectamente con la serie XIAO (Versión Pre-Soldada) para el desarrollo versátil de proyectos.

Aplicaciones

• Panel de Control de Hogar Inteligente: Mostrar información en tiempo real como actualizaciones del clima, eventos del calendario y notificaciones de varios dispositivos de hogar inteligente.
• Monitoreo de Energía: Mostrar datos de consumo de energía de medidores inteligentes, ayudando a los propietarios a rastrear y gestionar su uso de energía de manera más eficiente.
• Alertas de Seguridad: Mostrar alertas y notificaciones sobre eventos de seguridad, como detección de movimiento o activación de sensores de puertas/ventanas.
• Pantalla de Termostato Inteligente: Mostrar niveles de temperatura y humedad, así como configuraciones de control para su termostato inteligente.
• Marco de Fotos Digital: Crear un marco de fotos digital habilitado para WiFi que puede mostrar imágenes desde su red de hogar inteligente.

Descripción del Hardware

1. Conector FPC de 24 pines: Para la interfaz de ePaper.
2. Conector JST BAT: Para conexión de batería e interruptor.
3. Socket XIAO: Para conectar la placa de desarrollo Seeed Studio XIAO.
4. Salida de E/S: Para conectar sensores Grove u otros controladores, como Arduino UNO o Raspberry Pi.
5. Interruptor de alimentación: Para control de energía de la batería.

Definiciones de Pines

Pines SPI de ePaper	XIAO
RST	D0
CS	D1
DC	D3
BUSY	D2
SCK	D8
MOSI	D10
3V3	3V3
GND	GND

eInk Compatibles

1. E-paper de 1.54 pulgadas - Dotmatix 200x200
2. E-Paper de 2.13 pulgadas - Monocromático Flexible 212x104
3. E-Paper de 2.13 pulgadas - Cuádruple 212x104
4. E-paper de 2.9 pulgadas - Monocolor 128x296
5. E-paper de 2.9 pulgadas - Color cuádruple 128x296
6. E-Paper de 4.2 pulgadas - Monocolor 400x300
7. E-Paper de 4.26 pulgadas - Monocolor 800x480
8. E-paper de 5.65 pulgadas - Siete colores 600x480
9. E-paper de 5.83 pulgadas - Monocolor 648x480
10. E-paper de 7.5 pulgadas - Monocolor 800x480
11. E-paper de 7.5 pulgadas - Tri-Color 800x480

Introducción

Para usar la Placa de Expansión XIAO eInk, necesitamos programar la serie XIAO. La tabla de diferentes tamaños de E-paper compatibles con XIAO es la siguiente:

E-paper / XIAO	XIAO SAMD21	XIAO RP2040	XIAO nRF52840	XIAO ESP32-C3	XIAO ESP32-S3
E-paper de 1.54 pulgadas - Dotmatix 200x200	✅	✅	✅	✅	✅
E-Paper de 2.13 pulgadas - Monocromático Flexible 212x104	✅	✅	✅	✅	✅
E-Paper de 2.13 pulgadas - Cuádruple 212x104	✅	✅	✅	✅	✅
E-paper de 2.9 pulgadas - Monocolor 128x296	✅	✅	✅	✅	✅
E-paper de 2.9 pulgadas - Color cuádruple 128x296	✅	✅	✅	✅	✅
E-Paper de 4.2 pulgadas - Monocolor 400x300	✅	✅	✅	✅	✅
E-Paper de 4.26 pulgadas - Monocolor 800x480	RAM desbordada	✅	✅	✅	✅
E-paper de 5.65 pulgadas - Siete colores 600x480	FLASH desbordada	✅	✅	✅	✅
E-paper de 5.83 pulgadas - Monocolor 648x480	✅	✅	✅	✅	✅
E-paper de 7.5 pulgadas - Monocolor 800x480	RAM desbordada	✅	✅	✅	✅
E-paper de 7.5 pulgadas - Tri-Color 800x480	RAM desbordada	✅	✅	✅	✅

Preparación del Hardware

Paso 1. Preparación de materiales

Seeed Studio XIAO SAMD21	Seeed Studio XIAO RP2040	Seeed Studio XIAO nRF52840 (Sense)	Seeed Studio XIAO ESP32C3	Seeed Studio XIAO ESP32S3 (Sense)
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PASO 2. Insertar el XIAO en el Socket XIAO: Alinee los pines e inserte suavemente su XIAO en el socket XIAO de la placa.

PASO 3. Insertar el eInk en el Conector FPC: Deslice cuidadosamente su E-paper en el conector FPC de 24 pines de la Placa de Expansión ePaper.

Preparación del Software

La herramienta de programación recomendada es el IDE de Arduino, y necesita configurar el entorno de Arduino para el XIAO y agregar el paquete de la placa.

tip

Si esta es su primera vez usando Arduino, le recomendamos encarecidamente que consulte Introducción a Arduino.

Paso 1. Inicie la aplicación Arduino.

Descargar Arduino IDE

Paso 2. Selecciona el modelo de tu placa de desarrollo y agrégala al Arduino IDE.

• Si quieres usar Seeed Studio XIAO SAMD21 para las rutinas posteriores, consulta este tutorial para completar la adición.

• Si quieres usar Seeed Studio XIAO RP2040 para las rutinas posteriores, consulta este tutorial para completar la adición.

• Si quieres usar Seeed Studio XIAO nRF52840 para las rutinas posteriores, consulta este tutorial para completar la adición.

• Si quieres usar Seeed Studio XIAO ESP32C3 para las rutinas posteriores, consulta este tutorial para completar la adición.

• Si quieres usar Seeed Studio XIAO ESP32S3 para las rutinas posteriores, consulta este tutorial para completar la adición.

Instalar la Biblioteca Seeed GFX

Paso 3. Instalar la Biblioteca Seeed GFX

tip

Esta biblioteca tiene la misma función que la biblioteca TFT y no es compatible con ella. Si has instalado la biblioteca TFT u otras bibliotecas de pantalla similares, desinstálalas primero.

Descarga e instala la biblioteca Seeed GFX desde GitHub.

Desplázate hacia abajo y abre este enlace.

Selecciona el tipo de tu dispositivo y generará algo de código. Copia ese código y lo usaremos más tarde.

tip

Si haces la elección incorrecta, la pantalla no mostrará nada.

Así que asegúrate del tipo de tus dispositivos o componentes.

Después de descargar la biblioteca, ve a Sketch -> Include Library -> Add .ZIP Library y selecciona la biblioteca descargada.

Hay 4 ejemplos básicos, abre un ejemplo básico que te guste:

1. Bitmap: Mostrar una imagen bitmap.
2. Clock: Mostrar un reloj.
3. Clock_digital: Mostrar un reloj digital.
4. Shape: Mostrar diferentes tamaños de palabras y formas aleatoriamente.

Subir el Código

Crea un nuevo archivo "driver.h" y pega ese código en él. El código debería ser así:

#define BOARD_SCREEN_COMBO 504 // 2.9 inch monochrome ePaper Screen （SSD1680）
#define USE_XIAO_EPAPER_BREAKOUT_BOARD

Después de eso, ve a Tools -> Board -> XIAO ESP32C6 y Tools -> Port -> Selecciona el puerto al que está conectada tu placa. Luego haz clic en Upload para subir el código.

¡Ahora verás la respuesta en tu pantalla de papel electrónico! A continuación están los resultados de los ejemplos Helloworld.

caution

Si estás usando una pantalla de tinta electrónica de 1.54 pulgadas o 2.9 pulgadas, debido a sus chips controladores, puede ocurrir parpadeo al usar efectos dinámicos como relojes. Ten la seguridad de que esto no es un problema del programa. Sin embargo, no se recomienda ejecutar ejemplos de efectos dinámicos por períodos prolongados para evitar reducir la vida útil de la pantalla.

Si estás usando pantallas de 5.83 y 7.5 pulgadas, tienen chips diferentes, por lo que no tendrán el fenómeno de parpadeo.

Software de Extracción de Imágenes

Uso de los Sitios Web (recomendado)

Aquí estoy usando una pantalla de tinta electrónica de 7.5 pulgadas para la prueba

Cómo Hacer una Imagen

Esta URL proporciona una operación de extracción de imágenes muy conveniente, que puede ayudarnos fácilmente a realizar la visualización de una variedad de imágenes en la parte superior de la pantalla de tinta electrónica, ¡comencemos!

Paso 1.Seleccionar imagen

Primero elige la imagen que quieras, trata de no exceder el tamaño de 800*480.

Paso 2.Configuración de Imagen

• Canvas Size(s)

  • Canvas Size: Establece las dimensiones del lienzo. Por ejemplo, 800 x 480 píxeles significa que el ancho del lienzo es de 800 píxeles y la altura es de 480 píxeles.

• Background Color

  • Background Color: Elige el color de fondo del lienzo. Las opciones incluyen:

  • White: Fondo blanco

  • Black: Fondo negro

• Transparent: Fondo transparente

  • Invert Image Color
  • Invert Image Color: Esta opción se usa para invertir los colores de la imagen. Cuando se selecciona, los colores de la imagen se invertirán.

• Brightness / Alpha Threshold

  • Brightness / Alpha Threshold: Establece el valor de brillo de los píxeles, que va de 0 a 255. Valores más altos hacen que los píxeles sean más brillantes; los píxeles por debajo de este valor se volverán negros.

• Scaling

  • Scaling: Elige el método de escalado para la imagen. Las opciones incluyen:

• Original size: Mantener el tamaño original

  • Otras opciones de escalado (las opciones específicas pueden necesitar más explicación)

• Center

  • Center: Elige si centrar la imagen en el lienzo. Nota: Esta opción solo funciona si la imagen es más grande que el tamaño original.

Paso 3.Vista previa

Una vez que la configuración esté completa, puedes ver una vista previa de cómo aparecerá tu imagen aquí

Paso 4.Salida

• Copia el código convertido

• Reemplaza el código de imagen en este archivo de encabezado

Efecto de Visualización

Uso del software Image2lcd

Cómo Hacer una Imagen

Usa el software integrado Paint en Windows para crear una imagen con la misma resolución que la pantalla que estás usando, y guárdala como archivo BMP o JPG;

note

La resolución de tu imagen debe ser la misma que la pantalla que estás usando, por ejemplo, el papel electrónico de 4.2 pulgadas es de 400 x 300 píxeles, entonces no puedes usar el tamaño de 300 x 400, causará que la salida del archivo .h de image2lcd tenga 200 bytes adicionales.

Los colores de la imagen deben ser consistentes con los colores estándar de la tabla de dibujo que viene con Windows. El color de la tabla de dibujo es el siguiente:

Papel electrónico	Colores
Papel electrónico de 1.54 pulgadas - Dotmatix 200x200	negro puro y blanco
Papel electrónico de 2.13 pulgadas - Monocromático Flexible 212x104	negro puro y blanco
Papel electrónico de 2.13 pulgadas - Cuádruple 212x104	negro, blanco, rojo y amarillo
Papel electrónico de 2.9 pulgadas - Monocolor 128x296	negro puro y blanco
Papel electrónico de 2.9 pulgadas - Color cuádruple 128x296	negro, blanco, rojo y amarillo
Papel electrónico de 4.2 pulgadas - Monocolor 400x300	negro puro y blanco
Papel electrónico de 4.26 pulgadas - Monocolor 800x480	negro puro y blanco
Papel electrónico de 5.65 pulgadas - Siete colores 600x480	negro, blanco, rojo, amarillo, azul, verde, naranja
Papel electrónico de 5.83 pulgadas - Monocolor 648x480	negro puro y blanco
Papel electrónico de 7.5 pulgadas - Monocolor 800x480	negro puro y blanco
Papel electrónico de 7.5 pulgadas - Tri-Color 800x480	negro puro y blanco

Conversión de Bitmap

Paso 1. Abre Image2lcd.7z, extráelo y abre la aplicación.

Paso 2. Abre la imagen, selecciona el "Output file type" como "C array (*.c)", selecciona el "Scan mode" como "Horizon Scan", la configuración de otros parámetros se muestra a continuación:

Papel electrónico	BitPixl	Ancho y Alto Máximo	Color inverso	Modo de visualización
Papel electrónico de 1.54 pulgadas - Dotmatix 200x200	Monocromático	200x200	✅	Mirror left-right
Papel electrónico de 2.13 pulgadas - Monocromático Flexible 212x104	Monocromático	104x212	✅	Normal
E-Paper de 2.13 pulgadas - Cuádruple 212x104	4 Grises	104x212	/	Normal
E-paper de 2.9 pulgadas - Monocolor 128x296	Monocromo	128x296	✅	Normal
E-paper de 2.9 pulgadas - Color cuádruple 128x296	4 Grises	128x296	/	Normal
E-Paper de 4.2 pulgadas - Monocolor 400x300	Monocromo	400x300	✅	Espejo izquierda-derecha
E-Paper de 4.26 pulgadas - Monocolor 800x480	Monocromo	800x480	/	Espejo izquierda-derecha
E-paper de 5.65 pulgadas - Siete colores 600x480	256 colores	600x448	/	Normal
E-paper de 5.83 pulgadas - Monocolor 648x480	Monocromo	600x480	✅	Espejo izquierda-derecha
E-paper de 7.5 pulgadas - Monocolor 800x480	Monocromo	800x480	✅	Espejo izquierda-derecha
E-paper de 7.5 pulgadas - Tri-Color 800x480	Monocromo	800x480	/	Normal

tip

• Después de establecer el Ancho y Alto Máximo, es necesario hacer clic en la flecha para confirmar.
• No incluir datos de cabecera.

Paso 3. Haz clic en "Save" para guardar el array de salida lcd como un archivo .h.

Recursos

• [PDF]: PDF del Esquema de la Placa Controladora ePaper

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