Primeiros Passos com a ePaper Breakout Board

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Conheça a XIAO eInk Expansion Board, sua solução ideal para controlar displays eInk com a família XIAO de forma simples. Projetada com um conector FPC de 24 pinos, esta placa fornece uma conexão perfeita para nossa série de produtos eInk; se você quiser expandir 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 seus recursos 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, tornando-a 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 painéis digitais dinâmicos e energeticamente eficientes.
• E-readers: Construa seu próprio e-reader personalizado com recursos adaptados às suas necessidades.
• Painéis de controle de 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 do hardware

1. Conector FPC de 24 pinos: Para o E-paper 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 pinagem

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

eInk compatíveis

1. E-paper de 1,54 polegadas - Matriz de pontos 200x200
2. E-paper de 2,13 polegadas - Flexível monocromático 212x104
3. E-paper de 2,13 polegadas - Quádruplo 212x104
4. E-paper de 2,9 polegadas - Monocor 128x296
5. E-paper de 2,9 polegadas - Quádrupla cor 128x296
6. E-paper de 4,2 polegadas - Monocor 400x300
7. E-paper de 4,26 polegadas - Monocor 800x480
8. E-paper de 5,65 polegadas - Sete cores 600x480
9. E-paper de 5,83 polegadas - Monocor 648x480
10. E-paper de 7,5 polegadas - Monocor 800x480
11. E-paper de 7,5 polegadas - Três cores 800x480

Preparação de hardware

Etapa 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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ETAPA 2. Insira o XIAO no soquete XIAO: alinhe os pinos e insira suavemente seu XIAO no soquete XIAO na placa.

ETAPA 3. Insira o eInk no conector FPC: deslize cuidadosamente 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 Arduino, recomendamos fortemente que consulte Getting Started with Arduino.

Etapa 1. Inicie o aplicativo Arduino.

Download Arduino IDE

Etapa 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

Etapa 3. Instalar a biblioteca Seeed GFX

dica

Esta biblioteca possui 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 do GitHub.

Role a página para baixo e abra este link.

Selecione o tipo do seu dispositivo e ele irá gerar algum código. Copie esse código e nós o utilizaremos 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: Exibir uma imagem bitmap.
2. Clock: Exibir um relógio.
3. Clock_digital: Exibir um relógio digital.
4. Shape: Exibir tamanhos diferentes de palavras e formas aleatoriamente.

Enviar o Código

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

#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 -> Select the port your board is connected to. Então 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 polegada ou 2,9 polegadas, devido aos seus chips controladores, 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 Fazer a Imagem

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

Passo 1. Selecionar imagem

Primeiro escolha a imagem que você quiser, tente não exceder o tamanho de 800*480.

Passo 2. Configurações de Imagem

• Canvas Size(s)

  • Canvas Size: 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.

• Background Color

  • Background Color: 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.

• Brightness / Alpha Threshold

  • Brightness / Alpha Threshold: Defina o valor de brilho dos pixels, variando de 0 a 255. Valores mais altos deixam os pixels mais claros; pixels abaixo desse valor se tornarão pretos.

• Scaling

  • Scaling: Escolha o método de escala para a imagem. As opções incluem:

• Original size: Manter o tamanho original

  • Outras opções de escala (opções específicas podem precisar de mais explicação)

• Center

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

Passo 3. Preview

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

Passo 4. Output

• Copie o código convertido

• Substitua o código da imagem neste arquivo de cabeçalho

Efeito de Exibição

Uso do software Image2lcd

Como Fazer a Imagem

Use o software incorporado Paint no 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 de 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 a mais.

As cores da imagem devem ser consistentes com as cores padrão da prancheta que vem com o Windows. As cores da prancheta são as seguintes:

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

Conversão de Bitmap

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

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

Epaper	BitPixl	Max Width and Height	Reverse color	Display mode
1.54-inch E-paper - Dotmatix 200x200	Monochrome	200x200	✅	Mirror left-right
2.13-inch E-Paper -Flexible Monochrome 212x104	Monochrome	104x212	✅	Normal
2.13-inch E-Paper - Quadruple 212x104	4 Gray	104x212	/	Normal
2.9 inch E-paper - Monocolor 128x296	Monochrome	128x296	✅	Normal
2.9-inch e-paper - Quadruple color 128x296	4 Gray	128x296	/	Normal
4.2-inch E-Paper - Monocolor 400x300	Monochrome	400x300	✅	Mirror left-right
4.26-inch E-Paper - Monocolor 800x480	Monochrome	800x480	/	Mirror left-right
5.65-inch E-paper - Sevencolor 600x480	256 colors	600x448	/	Normal
5.83-inch E-paper - Monocolor 648x480	Monocromático	600x480	✅	Espelhar esquerda-direita
E-paper de 7,5 polegadas - Monocor 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 preciso 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 PCB&SCH Eagle

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