Introdução à ePaper Breakout Board

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Conheça a XIAO eInk Expansion Board, sua solução ideal para controlar displays eInk com a família XIAO sem esforço. Projetada com um conector FPC de 24 pinos, esta placa fornece uma ligação perfeita à nossa série de produtos eInk; se você quiser ampliar suas opções, o Header de 8 pinos 2,54 permite integrar facilmente qualquer microcontrolador de sua escolha. Pense nesta placa como a “melhor amiga para sempre” do seu eInk, ampliando suas capacidades e facilitando sua vida.

nota

Esta breakout board não inclui um display eInk; o display deve ser adquirido separadamente.

Introdução

Recursos

• Conector FPC de 24 pinos: fornece uma conexão robusta e confiável para displays eInk.
• Soquete XIAO: permite usar o XIAO como processador, oferecendo uma solução de controle compacta e poderosa.
• Header de 8 pinos 2,54: oferece flexibilidade ao permitir que você conecte qualquer microcontrolador, abrindo um mundo de possibilidades.
• Plug-and-Play: projetada para facilidade de uso, sendo perfeita tanto para iniciantes quanto para especialistas.
• Aplicações versáteis: adequada para uma ampla gama de displays eInk, de tamanhos pequenos a grandes.

Aplicações

• Sinalização digital: use a eInk Breakout Board para criar sinalizações digitais dinâmicas e energeticamente eficientes.
• E-readers: construa seu próprio e-reader personalizado com recursos adaptados às suas necessidades.
• Painéis de controle para casa inteligente: integre a placa em um sistema de casa inteligente para um painel de controle moderno e elegante.
• Etiquetas de preço para varejo: crie etiquetas de preço eletrônicas para uma experiência de varejo mais eficiente e ecológica.
• Ferramentas educacionais: desenvolva materiais educacionais interativos que possam ser facilmente atualizados e sejam eficientes em termos de energia.

Visão geral de hardware

1. Conector FPC de 24 pinos: para o ePaper de 2,13 polegadas.
2. Soquete XIAO: para conectar a placa de desenvolvimento Seeed Studio XIAO.
3. Quebra de IO: para conectar outros controladores, como Arduino UNO ou Raspberry Pi.

Definições de pinos

Pinos SPI do eInk	XIAO
RST	D0
CS	D1
DC	D3
BUSY	D5
SCK	D8
MOSI	D10

eInk compatíveis

1. E-paper de 1,54 polegada - Matriz de pontos 200x200
2. E-Paper de 2,13 polegadas - Monocromático flexível 212x104
3. E-Paper de 2,13 polegadas - Quádruplo 212x104
4. E-paper de 2,9 polegadas - Monocor 128x296
5. E-Paper de 4,2 polegadas - Monocor 400x300
6. E-Paper de 4,26 polegadas - Monocor 800x480
7. E-paper de 5,65 polegadas - Sete cores 600x480
8. E-paper de 5,83 polegadas - Monocor 648x480

Preparação de hardware

Passo 1. Preparação de material

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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PASSO 2. Insira o XIAO no soquete XIAO: alinhe os pinos e insira cuidadosamente o seu XIAO no soquete XIAO na placa.

PASSO 3. Insira o eInk no conector FPC: deslize cuidadosamente o seu E-paper no conector FPC de 24 pinos na ePaper Breakout Board.

Preparação de software

A ferramenta de programação recomendada é a Arduino IDE, e você precisa configurar o ambiente Arduino para o XIAO e adicionar o pacote on-board.

dica

Se esta é a sua primeira vez usando o Arduino, recomendamos fortemente que consulte Getting Started with Arduino.

Passo 1. Inicie o aplicativo Arduino.

Baixar Arduino IDE

Passo 2. Selecione o modelo da sua placa de desenvolvimento e adicione-o à Arduino IDE.

• Se você quiser usar Seeed Studio XIAO SAMD21 para as rotinas posteriores, consulte este tutorial para concluir a adição.

• Se você quiser usar Seeed Studio XIAO RP2040 para as rotinas posteriores, consulte este tutorial para concluir a adição.

• Se você quiser usar Seeed Studio XIAO nRF52840 para as rotinas posteriores, consulte este tutorial para concluir a adição.

• Se você quiser usar Seeed Studio XIAO ESP32C3 para as rotinas posteriores, consulte este tutorial para concluir a adição.

• Se você quiser usar Seeed Studio XIAO ESP32S3 para as rotinas posteriores, consulte este tutorial para concluir a adição.

Instalar a biblioteca Seeed GFX

Passo 3. Instalar a biblioteca Seeed GFX

dica

Esta biblioteca tem a mesma função que a biblioteca TFT e não é compatível com ela. Se você instalou a biblioteca TFT ou outras bibliotecas de display semelhantes, desinstale-as primeiro.

Baixe e instale a biblioteca Seeed GFX a partir do GitHub.

Role para baixo e abra este link.

Selecione o tipo do seu dispositivo e algum código será gerado. Copie esse código, pois o usaremos depois.

dica

Se você fizer a escolha errada, a tela não exibirá nada.

Portanto, certifique-se do tipo dos seus dispositivos ou componentes.

Após baixar a biblioteca, vá em Sketch -> Include Library -> Add .ZIP Library e selecione a biblioteca baixada.

Existem 4 exemplos básicos, abra um exemplo básico de que você goste:

1. Bitmap: Exibe uma imagem bitmap.
2. Clock: Exibe um relógio.
3. Clock_digital: Exibe um relógio digital.
4. Shape: Exibe tamanhos diferentes de palavras e formas aleatoriamente.

Enviar o código

Crie um novo arquivo "driver.h" e cole esse código nele. O código deve ficar assim:

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

Depois disso, vá em Tools -> Board -> XIAO ESP32C6 e Tools -> Port -> Selecione a porta à qual sua placa está conectada. Em seguida, clique em Upload para enviar o código.

Agora você verá o resultado na sua tela de epaper! A seguir estão os resultados dos exemplos Helloworld.

cuidado

Se você estiver usando uma tela e-ink de 1,54 ou 2,9 polegadas, devido aos chips de driver delas, pode ocorrer cintilação ao usar efeitos dinâmicos, como relógios. Fique tranquilo, isso não é um problema de programação. No entanto, não é recomendado executar exemplos de efeitos dinâmicos por longos períodos para evitar reduzir a vida útil da tela.

Se você estiver usando telas de 5,83 e 7,5 polegadas, elas possuem chips diferentes, portanto não terão o fenômeno de cintilação.

Software de extração de imagem

Uso dos sites (recomendado)

Aqui estou usando uma tela e-ink de 7,5 polegadas para o teste

Como criar uma imagem

Este URL fornece uma operação de extração de imagem muito conveniente, que pode facilmente nos ajudar a exibir uma variedade de imagens na tela e-ink, vamos começar!

Passo 1. Selecionar imagem

Primeiro escolha a imagem desejada, tente não exceder o tamanho de 800*480.

Passo 2. Configurações da imagem

• Tamanho da tela (Canvas Size)

  • Tamanho da tela: Defina as dimensões da tela. Por exemplo, 800 x 480 pixels significa que a largura da tela é 800 pixels e a altura é 480 pixels.

• Cor de fundo

  • Cor de fundo: Escolha a cor de fundo da tela. As opções incluem:

  • White: Fundo branco

  • Black: Fundo preto

• Transparent: Fundo transparente

  • Invert Image Color
  • Invert Image Color: Esta opção é usada para inverter as cores da imagem. Quando selecionada, as cores da imagem serão invertidas.

• Brilho / Limite de Alfa

  • Brilho / Limite de Alfa: Defina o valor de brilho dos pixels, variando de 0 a 255. Valores mais altos deixam os pixels mais claros; pixels abaixo desse valor ficarão pretos.

• Redimensionamento

  • Redimensionamento: Escolha o método de redimensionamento da imagem. As opções incluem:

• Tamanho original: Manter o tamanho original

  • Outras opções de redimensionamento (opções específicas podem precisar de explicação adicional)

• Centralizar

  • Centralizar: Escolha se deseja centralizar a imagem na tela. Observação: esta opção só funciona se a imagem for maior que o tamanho original.

Passo 3. Pré-visualização

Depois que as configurações estiverem concluídas, você poderá ver aqui uma pré-visualização de como sua imagem será exibida

Passo 4. Saída

• Copie o código convertido

• Substitua o código da imagem neste arquivo de cabeçalho

Efeito de exibição

Uso do software Image2lcd

Como criar uma imagem

Use o software interno Paint do Windows para criar uma imagem com a mesma resolução da tela que você está usando e salve-a como arquivo BMP ou JPG;

nota

A resolução da sua imagem deve ser a mesma da tela que você está usando, por exemplo, a E-paper de 4,2 polegadas é 400 x 300 pixels, então você não pode usar o tamanho de 300 x 400, isso fará com que o image2lcd gere um arquivo .h com 200 bytes extras.

As cores da imagem devem ser consistentes com as cores padrão da prancheta que vem com o Windows. A cor da prancheta é a seguinte:

E-paper	Cores
1.54-inch E-paper - Dotmatix 200x200	preto e branco puros
2.13-inch E-Paper -Flexible Monochrome 212x104	preto e branco puros
2.13-inch E-Paper - Quadruple 212x104	preto, branco, vermelho e amarelo
2.9 inch E-paper - Monocolor 128x296	preto e branco puros
2.9-inch e-paper - Quadruple color 128x296	preto, branco, vermelho e amarelo
4.2-inch E-Paper - Monocolor 400x300	preto e branco puros
4.26-inch E-Paper - Monocolor 800x480	preto e branco puros
5.65-inch E-paper - Sevencolor 600x480	preto, branco, vermelho, amarelo, azul, verde, laranja
5.83-inch E-paper - Monocolor 648x480	preto e branco puros
7.5-inch E-paper - Monocolor 800x480	preto e branco puros
7.5-inch E-paper - Tri-Color 800x480	preto e branco puros

Conversão de bitmap

Passo 1. Abra Image2lcd.7z, extraia-o e abra o aplicativo.

Passo 2. Abra a imagem, selecione o "Output file type" como "C array (*.c)", selecione o "Scan mode" como "Horizon Scan", as outras configurações de parâmetros são mostradas a seguir:

Epaper	BitPixl	Largura e altura máximas	Inverter cor	Modo de exibição
1.54-inch E-paper - Dotmatix 200x200	Monocromático	200x200	✅	Espelhar esquerda-direita
2.13-inch E-Paper -Flexible Monochrome 212x104	Monocromático	104x212	✅	Normal
2.13-inch E-Paper - Quadruple 212x104	4 tons de cinza	104x212	/	Normal
2.9 inch E-paper - Monocolor 128x296	Monocromático	128x296	✅	Normal
2.9-inch e-paper - Quadruple color 128x296	4 tons de cinza	128x296	/	Normal
4.2-inch E-Paper - Monocolor 400x300	Monocromático	400x300	✅	Espelhar esquerda-direita
4.26-inch E-Paper - Monocolor 800x480	Monocromático	800x480	/	Espelhar esquerda-direita
5.65-inch E-paper - Sevencolor 600x480	256 cores	600x448	/	Normal
5.83-inch E-paper - Monocolor 648x480	Monocromático	600x480	✅	Espelhar esquerda-direita
7.5-inch E-paper - Monocolor 800x480	Monocromático	800x480	✅	Espelhar esquerda-direita
E-paper de 7,5 polegadas - Tricolor 800x480	Monocromático	800x480	/	Normal

dica

• Depois de definir a Largura e Altura Máximas, é necessário clicar na seta para confirmar.
• Não inclua dados de cabeçalho.

Passo 3. Clique em "Save" para salvar o array de saída do lcd como um arquivo .h.

Recursos

• [ZIP] Arquivo Eagle de PCB&SCH

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