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Grove - トリプルカラー E-Ink ディスプレイ 2.13"

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この文書は AI によって翻訳されています。内容に不正確な点や改善すべき点がございましたら、文書下部のコメント欄または以下の Issue ページにてご報告ください。
https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues

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Grove - トリプルカラー E-Ink ディスプレイ 2.13'' は、電源を切った後でも表示を維持できるスクリーンです。このようなディスプレイは E-Paper（電子ペーパー）または E-Ink と呼ばれます。このディスプレイは TFT アクティブマトリックス電気泳動ディスプレイであり、インターフェースとリファレンスシステム設計を備えています。2.13 インチのアクティブエリアには 212x104 ピクセルが含まれ、1ビットの白/黒および1ビットの赤のフル表示機能を持っています。

超低消費電力、広視野角、電力を使用しないクリアな表示といった利点により、棚ラベルや産業用計器などの用途に最適な選択肢となります。

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特徴​

  • 高コントラスト
  • 高反射率
  • 超広視野角
  • 超低消費電力
  • オンチップディスプレイ RAM

仕様​

項目値
供給電圧3.3V / 5V
動作温度0～40℃
保存温度-25～60℃
湿度範囲40~70%RH
ディスプレイ解像度212(H) x 104(V) ピクセル
DPI111
インターフェースUART
Arduino のボーレート230400
note

頻繁な連続リフレッシュは E-Ink に修復不可能な損傷を与える可能性があります。リフレッシュ間隔は 180 秒以上を推奨します。

ピン配置​

Grove - トリプルカラー E-Ink ディスプレイ 2.13'' ピン配置
図 1. ピン配置

対応プラットフォーム​

ArduinoRaspberry Pi

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はじめに​

Arduinoで遊ぶ​

ハードウェア​

必要な材料

Seeeduino V4.2Base ShieldGrove - Triple Color E-Ink Display 2.13''

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今すぐ購入今すぐ購入今すぐ購入
note

1 USBケーブルを慎重に接続してください。そうしないとポートが損傷する可能性があります。内部に4本の線があるUSBケーブルを使用してください。2本の線しかないケーブルではデータを転送できません。使用しているケーブルが不明な場合は、こちらから購入できます。

2 Groveモジュールを購入すると、Groveケーブルが付属しています。Groveケーブルを紛失した場合は、こちらから購入できます。

  • ステップ 1. Grove - Base ShieldをSeeeduinoに接続します。

  • ステップ 2. USBケーブルを使用してSeeeduinoをPCに接続します。

  • ステップ 3. コードをダウンロードします。ソフトウェア部分を参照してください。

  • ステップ 4. Grove - Triple Color E-Ink Display 2.13''をGrove-Base ShieldのUARTポートに接続します。

Grove - Triple Color E-Ink Display 2.13'' connect
図 2. 接続
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このモジュールはUARTインターフェースを介して制御ボードと通信します。Arduino UNOやSeeeduino V4.2のようなAtmega328pボードを使用する場合、コードをダウンロードする前にこのモジュールを取り外す必要があります。これは、ハードウェアシリアルポートが1つしかないためです。

このモジュールがUARTポートを占有している場合、ダウンロードプログラムはシリアルポートを使用できません。ただし、SAMDボード（Seeeduino LotusやArduino Megaなど）を使用する場合、2つ以上のハードウェアシリアルポートが利用可能です。そのため、コードをダウンロードする前にモジュールを取り外す必要はありません。

ソフトウェア​

note

Arduinoを初めて使用する場合は、開始する前にArduinoの使い方を参照することを強くお勧めします。

  • ステップ 1. Githubからデモコードをダウンロードします。

  • ステップ 2. Arduino IDEでEink_factory_code_213.inoファイルを開きます。

  • ステップ 3. デモをアップロードします。コードのアップロード方法がわからない場合は、コードのアップロード方法を確認してください。

tip

すべてが正常に動作すれば、ディスプレイが点滅し、Seeedのロゴが表示されます。

DIY​

Grove - Triple Color E-Ink Display 2.13'' DIY
図 3. DIYデモ

自分の画像を表示するのはとても楽しいです。では、自分のEペーパーをDIYする方法を説明します。

開始する前に、Eink_factory_code_213.inoを再確認してください。2つの配列が簡単に見つかります。

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,};

そして

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,};

ご覧の通り、2つの配列はconst unsigned char IMAGE_BLACK[]とconst unsigned char IMAGE_RED[]と呼ばれています。

const unsigned char IMAGE_BLACK[]は黒い画像を表示するために使用されます
const unsigned char IMAGE_RED[]は赤い画像を表示するために使用されます

実際には、自分の画像を表示するには、これら2つの画像配列を置き換えるだけです。つまり、自分の画像配列を取得する必要があります。幸いなことに、Image2LCDというツールがあります。これをGoogleで検索すれば簡単に見つけることができます。このソフトウェアをダウンロードしてインストールしたと仮定します。次に、このソフトウェアの使用方法を説明します。

  • ステップ 1. 104×212ピクセルの画像を準備します。
tip

インクスクリーンは、2階調のグレーレベル、つまり黒と白の画像のみをサポートします。画像のグレーレベルが多すぎる場合、全体の色が完全に表示されない可能性があります。

  • ステップ 2. Image2LCDソフトウェアを開き、Openアイコンをクリックして画像を開きます。以下のウィンドウが表示されます。
Grove - Triple Color E-Ink Display 2.13'' DIY
図 4. Image2LCD設定

以下のオプションを上記のように確認してください。

  1. 出力ファイルタイプ -> *.C
  2. スキャンモード -> 水平スキャン
  3. BitsPixel -> モノクロ
  4. 最大幅と高さ -> 104 x 212
  5. 色反転: このオプションを選択するかどうかは、表示したい効果に基づきます。詳細については、以下の表1を確認してください。
  • ステップ3. 上記のオプションを設定した後、左上の保存ボタンをクリックするだけで、対応する画像配列が生成されます。その後、factoryCode配列を自分の画像配列に置き換えてください。
Grove - Triple Color E-Ink Display 2.13'' DIY
図5. 赤枠で選択された部分を置き換えるだけで、配列名はそのまま保持してください

前述のように、2つの配列がありますが、どちらを置き換えるべきか混乱するかもしれません。それは、どの表示効果を望むかによります。表1を確認してください。

表示黒背景 赤画像白背景 赤画像赤背景 黒画像赤背景 白画像
黒配列00FF00FF
赤配列画像(反転)画像(反転)画像画像
表示全画面赤白背景 黒画像赤背景赤黒背景 白画像
黒配列画像(反転)画像(反転)画像画像
赤配列00FF00FF
表1.配列表示効果
note
    a. **00** は配列内のすべての要素が 0x00 であることを意味します。実際には 2756 個の 0x00 が必要です。  
    b. **FF** は配列内のすべての要素が 0xFF であることを意味します。実際には 2756 個の 0xFF が必要です。  
    c. **画像(反転)** は、**ステップ2(図4)** の**色反転**オプションを選択する必要があることを意味します。  
    d. **画像** は、**ステップ2(図4)** の**色反転**オプションを選択しないことを意味します。
tip
    *2756 個の 0x00 または 0xFF 配列を作成する方法は？*  
    *心配しないでください。手間を省くために、0x00.c と 0xFF.c ファイルをクリックしてコードにコピーするだけです。*

0x00.c
0xff.c

初期状態は全画面白と仮定します。画像を更新する際には、まず黒配列が更新され、その後赤配列が更新されます。赤配列の画像が黒画像を上書きします。

このディスプレイは 104 x 212 のサイズであるため、104x212=22048 ピクセルがあります。各ピクセルは1ビットで制御されます。配列内の要素は2桁の16進数で表され、例えば 0xF0 のようになります。0xF0 を2進数に変換すると 1111 0000 となります。値が1のピクセルは白を表示し、値が0のピクセルは対応する配列（赤または黒）の色を表示します。つまり、画像配列内の各要素は8ピクセルを制御します。そのため、22048/8=2756 要素の配列が必要です。

ステップ4. コードを Arduino にダウンロードし、ディスプレイモジュールを Arduino ボードに接続します。しばらく点滅した後、設定したパターンが表示されます。

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リソース​

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