ePaper ドライバーボード入門ガイド
ePaper ドライバーボードは、24 ピン FPC コネクタ、効率的で安全なバッテリー充電のための内蔵充電 IC、簡単なバッテリー接続のための JST 2 ピン BAT コネクタを特徴としています。WiFi 対応デジタルフォトフレームの作成に最適です。
このブレイクアウトボードには ePaper ディスプレイは含まれていません。ディスプレイは別途購入する必要があります。
はじめに
特徴
- 内蔵充電 IC：効率的で安全なバッテリー充電を保証します。
- スイッチ付き BAT コネクタ：簡単なバッテリー接続を可能にし、バッテリーとスイッチを組み合わせてより効率的な省エネを実現するスイッチが含まれています。
- 24 ピン PFC コネクタ：さまざまな周辺機器に対応する多様な接続オプションを提供します。
- 拡張 IO ポート：温度・湿度センサーなどの追加センサーの接続を可能にし、機能を強化します。
- Seeed Studio XIAO エコシステムとの互換性：XIAO シリーズ（プリはんだ版）とシームレスに統合し、多様なプロジェクト開発を可能にします。
応用例
- スマートホームダッシュボード：天気予報、カレンダーイベント、さまざまなスマートホームデバイスからの通知などのリアルタイム情報を表示します。
- エネルギー監視：スマートメーターからのエネルギー消費データを表示し、住宅所有者がエネルギー使用量をより効率的に追跡・管理できるよう支援します。
- セキュリティアラート：動作検知やドア・窓センサーの作動などのセキュリティイベントに関するアラートや通知を表示します。
- スマートサーモスタットディスプレイ：温度・湿度レベルやスマートサーモスタットの制御設定を表示します。
- デジタルフォトフレーム：スマートホームネットワークから画像を表示できる WiFi 対応デジタルフォトフレームを作成します。
ハードウェア概要
- 24 ピン FPC コネクタ：ePaper インターフェース用。
- JST BAT コネクタ：バッテリー接続とスイッチ用。
- XIAO ソケット：Seeed Studio XIAO 開発ボードの接続用。
- IO ブレイクアウト：Grove センサーや Arduino UNO、Raspberry Pi などの他のコントローラーの接続用。
- 電源スイッチ：バッテリー電源制御用。
ピン配置定義
| ePaper SPI ピン | XIAO |
|---|---|
| RST | D0 |
| CS | D1 |
| DC | D3 |
| BUSY | D2 |
| SCK | D8 |
| MOSI | D10 |
| 3V3 | 3V3 |
| GND | GND |
対応 eInk
- 1.54 インチ E-paper - ドットマトリックス 200x200
- 2.13 インチ E-Paper - フレキシブルモノクロ 212x104
- 2.13 インチ E-Paper - 4 色 212x104
- 2.9 インチ E-paper - モノカラー 128x296
- 2.9 インチ e-paper - 4 色 128x296
- 4.2 インチ E-Paper - モノカラー 400x300
- 4.26 インチ E-Paper - モノカラー 800x480
- 5.65 インチ E-paper - 7 色 600x480
- 5.83 インチ E-paper - モノカラー 648x480
- 7.5 インチ E-paper - モノカラー 800x480
- 7.5 インチ E-paper - 3 色 800x480
入門ガイド
XIAO eInk 拡張ボードを使用するには、XIAO シリーズをプログラムする必要があります。XIAO でサポートされるさまざまなサイズの E-paper の表は以下の通りです：
| E-paper / XIAO | XIAO SAMD21 | XIAO RP2040 | XIAO nRF52840 | XIAO ESP32-C3 | XIAO ESP32-S3 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.54 インチ E-paper - ドットマトリックス 200x200 | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ |
| 2.13 インチ E-Paper - フレキシブルモノクロ 212x104 | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ |
| 2.13 インチ E-Paper - 4 色 212x104 | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ |
| 2.9 インチ E-paper - モノカラー 128x296 | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ |
| 2.9 インチ e-paper - 4 色 128x296 | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ |
| 4.2 インチ E-Paper - モノカラー 400x300 | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ |
| 4.26 インチ E-Paper - モノカラー 800x480 | RAM オーバーフロー | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ |
| 5.65 インチ E-paper - 7 色 600x480 | FLASH オーバーフロー | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ |
| 5.83 インチ E-paper - モノカラー 648x480 | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ |
| 7.5 インチ E-paper - モノカラー 800x480 | RAM オーバーフロー | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ |
| 7.5 インチ E-paper - 3 色 800x480 | RAM オーバーフロー | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ |
ハードウェア準備
ステップ 1. 材料準備
| Seeed Studio XIAO SAMD21 | Seeed Studio XIAO RP2040 | Seeed Studio XIAO nRF52840 (Sense) | Seeed Studio XIAO ESP32C3 | Seeed Studio XIAO ESP32S3 (Sense) |
|---|---|---|---|---|
 |  |  |  |  |
ステップ 2. XIAO を XIAO ソケットに挿入：ピンを合わせて、XIAO をボード上の XIAO ソケットに優しく挿入します。
ステップ 3. eInk を FPC コネクタに挿入：E-paper を ePaper ブレイクアウトボードの 24 ピン FPC コネクタに慎重にスライドさせます。
ソフトウェア準備
推奨プログラミングツールは Arduino IDE で、XIAO 用の Arduino 環境を設定し、オンボードパッケージを追加する必要があります。
Arduino を初めて使用する場合は、Arduino 入門ガイドを参照することを強くお勧めします。
ステップ 1. Arduino アプリケーションを起動します。
ステップ 2. 開発ボードモデルを選択し、Arduino IDE に追加します。
-
後のルーチンで Seeed Studio XIAO SAMD21 を使用したい場合は、このチュートリアル を参照して追加を完了してください。
-
後のルーチンで Seeed Studio XIAO RP2040 を使用したい場合は、このチュートリアル を参照して追加を完了してください。
-
後のルーチンで Seeed Studio XIAO nRF52840 を使用したい場合は、このチュートリアル を参照して追加を完了してください。
-
後のルーチンで Seeed Studio XIAO ESP32C3 を使用したい場合は、このチュートリアル を参照して追加を完了してください。
-
後のルーチンで Seeed Studio XIAO ESP32S3 を使用したい場合は、このチュートリアル を参照して追加を完了してください。
Seeed GFX ライブラリのインストール
ステップ 3. Seeed GFX ライブラリをインストールします
このライブラリは TFT ライブラリと同じ機能を持ち、互換性がありません。TFT ライブラリまたは他の類似のディスプレイライブラリをインストールしている場合は、まずアンインストールしてください。
GitHub から Seeed GFX ライブラリをダウンロードしてインストールします。
下にスクロールしてこのリンクを開きます。
デバイスタイプを選択すると、コードが生成されます。そのコードをコピーして、後で使用します。
間違った選択をすると、画面に何も表示されません。
そのため、デバイスまたはコンポーネントのタイプを確認してください。
ライブラリをダウンロードした後、Sketch -> Include Library -> Add .ZIP Library に移動し、ダウンロードしたライブラリを選択します。
4つの基本的な例があります。お好みの基本例を開いてください：
- Bitmap: ビットマップ画像を表示します。
- Clock: 時計を表示します。
- Clock_digital: デジタル時計を表示します。
- Shape: 異なるサイズの文字と図形をランダムに表示します。
コードのアップロード
新しい "driver.h" ファイル を作成し、そのコードを貼り付けます。コードは次のようになります：
#define BOARD_SCREEN_COMBO 504 // 2.9 inch monochrome ePaper Screen （SSD1680）
#define USE_XIAO_EPAPER_BREAKOUT_BOARD
その後、Tools -> Board -> XIAO ESP32C6 と Tools -> Port -> ボードが接続されているポートを選択 に移動します。次に Upload をクリックしてコードをアップロードします。
これで電子ペーパー画面にフィードバックが表示されます！以下は Helloworld 例の結果です。
1.54インチまたは2.9インチの電子インク画面を使用している場合、ドライバーチップの特性により、時計などの動的効果を使用するとちらつきが発生する可能性があります。これはプログラムの問題ではありませんのでご安心ください。ただし、画面の寿命を短縮することを避けるため、動的効果の例を長時間実行することは推奨されません。
5.83インチと7.5インチの画面を使用している場合、異なるチップを使用しているため、ちらつき現象は発生しません。
画像抽出ソフトウェア
ウェブサイトの使用方法（推奨）
ここでは7.5インチ電子インク画面をテストに使用しています
画像の作成方法
この URL は非常に便利な画像抽出操作を提供し、電子インク画面上でさまざまな画像を表示することを簡単に実現できます。始めましょう！
ステップ 1.画像を選択
まず、使用したい画像を選択します。800*480のサイズを超えないようにしてください。
ステップ 2.画像設定
-
Canvas Size(s)
- Canvas Size: キャンバスの寸法を設定します。例えば、800 x 480ピクセルは、キャンバスの幅が800ピクセル、高さが480ピクセルであることを意味します。
-
Background Color
-
Background Color: キャンバスの背景色を選択します。オプションには以下が含まれます：
-
White: 白い背景
-
Black: 黒い背景
-
-
Transparent: 透明な背景
- Invert Image Color
- Invert Image Color: このオプションは画像の色を反転するために使用されます。選択すると、画像の色が反転されます。
-
Brightness / Alpha Threshold
- Brightness / Alpha Threshold: ピクセルの明度値を設定します。範囲は0から255です。値が高いほどピクセルが明るくなり、この値を下回るピクセルは黒になります。
-
Scaling
- Scaling: 画像のスケーリング方法を選択します。オプションには以下が含まれます：
-
Original size: 元のサイズを維持
- その他のスケーリングオプション（具体的なオプションについてはさらなる説明が必要な場合があります）
-
Center
- Center: 画像をキャンバスの中央に配置するかどうかを選択します。注意：このオプションは画像が元のサイズより大きい場合にのみ機能します。
ステップ 3.プレビュー
設定が完了すると、ここで画像がどのように表示されるかのプレビューを見ることができます
ステップ 4.出力
- 変換されたコードをコピー
- このヘッダーファイル内の画像コードを置き換え
表示効果
Image2lcd ソフトウェアの使用方法
画像の作成方法
Windows の組み込みソフトウェア Paint を使用して、使用している画面と 同じ解像度 の画像を作成し、BMP または JPG ファイルとして保存します；
画像の解像度は使用している画面と同じでなければなりません。例えば、4.2インチ電子ペーパーは400 x 300ピクセルなので、300 x 400のサイズを使用することはできません。これにより、image2lcdの出力.hファイルに余分な200バイトが発生します。
画像の色は、Windows に付属する描画ボードの標準色と一致している必要があります。描画ボードの色は以下の通りです：
| 電子ペーパー | 色 |
|---|---|
| 1.54インチ電子ペーパー - ドットマトリックス 200x200 | 純粋な黒と白 |
| 2.13インチ電子ペーパー - フレキシブルモノクローム 212x104 | 純粋な黒と白 |
| 2.13インチ電子ペーパー - 4色 212x104 | 黒、白、赤、黄色 |
| 2.9インチ電子ペーパー - モノカラー 128x296 | 純粋な黒と白 |
| 2.9インチ電子ペーパー - 4色 128x296 | 黒、白、赤、黄色 |
| 4.2インチ電子ペーパー - モノカラー 400x300 | 純粋な黒と白 |
| 4.26インチ電子ペーパー - モノカラー 800x480 | 純粋な黒と白 |
| 5.65インチ電子ペーパー - 7色 600x480 | 黒、白、赤、黄色、青、緑、オレンジ |
| 5.83インチ電子ペーパー - モノカラー 648x480 | 純粋な黒と白 |
| 7.5インチ電子ペーパー - モノカラー 800x480 | 純粋な黒と白 |
| 7.5インチ電子ペーパー - 3色 800x480 | 純粋な黒と白 |
ビットマップ変換
ステップ 1. Image2lcd.7z を開き、解凍してアプリケーションを開きます。
ステップ 2. 画像を開き、"Output file type" を "C array (*.c)" として選択し、"Scan mode" を "Horizon Scan" として選択します。その他のパラメータ設定は以下の通りです：
| 電子ペーパー | BitPixl | 最大幅と高さ | 色の反転 | 表示モード |
|---|---|---|---|---|
| 1.54インチ電子ペーパー - ドットマトリックス 200x200 | モノクローム | 200x200 | ✅ | 左右ミラー |
| 2.13インチ電子ペーパー - フレキシブルモノクローム 212x104 | モノクローム | 104x212 | ✅ | 通常 |
| 2.13インチ E-Paper - 4階調 212x104 | 4 Gray | 104x212 | / | Normal |
| 2.9インチ E-paper - モノクロ 128x296 | Monochrome | 128x296 | ✅ | Normal |
| 2.9インチ e-paper - 4色 128x296 | 4 Gray | 128x296 | / | Normal |
| 4.2インチ E-Paper - モノクロ 400x300 | Monochrome | 400x300 | ✅ | Mirror left-right |
| 4.26インチ E-Paper - モノクロ 800x480 | Monochrome | 800x480 | / | Mirror left-right |
| 5.65インチ E-paper - 7色 600x480 | 256 colors | 600x448 | / | Normal |
| 5.83インチ E-paper - モノクロ 648x480 | Monochrome | 600x480 | ✅ | Mirror left-right |
| 7.5インチ E-paper - モノクロ 800x480 | Monochrome | 800x480 | ✅ | Mirror left-right |
| 7.5インチ E-paper - 3色 800x480 | Monochrome | 800x480 | / | Normal |
- Max WidthとHeightを設定した後、矢印をクリックして確認する必要があります。
- ヘッダーデータは含めないでください。
ステップ 3. "Save"をクリックして、LCD出力配列を.hファイルとして保存します。
リソース
- [PDF]: ePaper Driver Board SCH PDF
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