Introdução à Placa Controladora de ePaper

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A placa controladora de ePaper possui um conector FPC de 24 pinos, CI de carregamento integrado para carregamento de bateria eficiente e seguro e um conector JST BAT de 2 pinos para fácil conexão da bateria. Ideal para criar porta-retratos digitais com WiFi.

nota

Esta placa de expansão não inclui um display de ePaper; o display deve ser adquirido separadamente.

Introdução

Características

• CI de carregamento integrado: Garante carregamento de bateria eficiente e seguro.
• Conector BAT com chave: Permite conexão fácil da bateria e inclui uma chave para combinar a bateria e o interruptor para uma economia de energia mais eficiente.
• Conector PFC de 24 pinos: Oferece opções versáteis de conectividade para vários periféricos.
• Porta de extensão de IO: Permite a conexão de sensores adicionais, como sensores de temperatura e umidade, para funcionalidade aprimorada.
• Compatível com o ecossistema Seeed Studio XIAO: Integra-se perfeitamente com a série XIAO (versão pré-soldada) para desenvolvimento versátil de projetos.

Aplicações

• Painel de casa inteligente: Exibe informações em tempo real, como atualizações de clima, eventos de calendário e notificações de vários dispositivos de casa inteligente.
• Monitoramento de energia: Mostra dados de consumo de energia de medidores inteligentes, ajudando os moradores a acompanhar e gerenciar o uso de energia com mais eficiência.
• Alertas de segurança: Exibe alertas e notificações sobre eventos de segurança, como detecção de movimento ou ativação de sensores de porta/janela.
• Display de termostato inteligente: Mostra níveis de temperatura e umidade, bem como configurações de controle para o seu termostato inteligente.
• Porta-retratos digital: Crie um porta-retratos digital com WiFi que pode exibir imagens da sua rede de casa inteligente.

Visão geral de hardware

1. Conector FPC de 24 pinos: Para a interface do ePaper.
2. Conector JST BAT: Para conexão e chave da bateria.
3. Soquete XIAO: Para conectar a placa de desenvolvimento Seeed Studio XIAO.
4. Quebra de IO: Para conectar sensores Grove ou outros controladores, como Arduino UNO ou Raspberry Pi.
5. Interruptor de energia: Para controle da alimentação por bateria.

Definições de pinos

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

eInk compatíveis

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

Primeiros passos

Para usar a XIAO eInk Expansion Board, precisamos programar a série XIAO. A tabela dos diferentes tamanhos de E-paper suportados pelo XIAO é a seguinte:

E-paper / XIAO	XIAO SAMD21	XIAO RP2040	XIAO nRF52840	XIAO ESP32-C3	XIAO ESP32-S3
Display E-paper de 1,54" - Matriz de pontos 200x200	✅	✅	✅	✅	✅
Display E-paper de 2,13" - Monocromático flexível 212x104	✅	✅	✅	✅	✅
Display E-paper de 2,13" - Quádruplo 212x104	✅	✅	✅	✅	✅
Display E-paper de 2,9" - Monocor 128x296	✅	✅	✅	✅	✅
Display E-paper de 2,9" - Quádrupla cor 128x296	✅	✅	✅	✅	✅
Display E-paper de 4,2" - Monocor 400x300	✅	✅	✅	✅	✅
Display E-paper de 4,26" - Monocor 800x480	RAM excedida	✅	✅	✅	✅
Display E-paper de 5,65" - Sete cores 600x480	FLASH excedida	✅	✅	✅	✅
Display E-paper de 5,83" - Monocor 648x480	✅	✅	✅	✅	✅
Display E-paper de 7,5" - Monocor 800x480	RAM excedida	✅	✅	✅	✅
Display E-paper de 7,5" - Três cores 800x480	RAM excedida	✅	✅	✅	✅

Preparação de hardware

Passo 1. Preparação de materiais

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 placa de expansão de ePaper.

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 da placa.

dica

Se esta é a sua primeira vez usando o Arduino, recomendamos fortemente que consulte Introdução ao Arduino.

Passo 1. Inicie o aplicativo Arduino.

Baixar Arduino IDE

Passo 2. Selecione o modelo da sua placa de desenvolvimento e adicione-o ao 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 e 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.

Depois de 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 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 -> Select the port your board is connected to. Em seguida, clique em Upload para enviar o código.

Agora você verá o retorno na sua tela de papel eletrônico! A seguir estão os resultados dos exemplos Helloworld.

cuidado

Se você estiver usando uma tela e-ink de 1,54 polegadas 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 apresentarão 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 de papel eletrônico, 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 (Scaling)

  • 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 mais explicações)

• 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 integrado 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, o 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 iamge2lcd gere um arquivo .h com 200 bytes extras.

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

E-paper	Cores
1,54 polegadas E-paper - Matriz de pontos 200x200	preto e branco puros
2,13 polegadas E-Paper - Flexível monocromático 212x104	preto e branco puros
2,13 polegadas E-Paper - Quádruplo 212x104	preto, branco, vermelho e amarelo
2,9 polegadas E-paper - Monocor 128x296	preto e branco puros
2,9 polegadas E-paper - Quádrupla cor 128x296	preto, branco, vermelho e amarelo
4,2 polegadas E-Paper - Monocor 400x300	preto e branco puros
4,26 polegadas E-Paper - Monocor 800x480	preto e branco puros
5,65 polegadas E-paper - Sete cores 600x480	preto, branco, vermelho, amarelo, azul, verde, laranja
5,83 polegadas E-paper - Monocor 648x480	preto e branco puros
7,5 polegadas E-paper - Monocor 800x480	preto e branco puros
7,5 polegadas E-paper - Três cores 800x480	preto, branco e vermelho

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	Largura e altura máximas	Inverter cor	Modo de exibição
1,54 polegadas E-paper - Matriz de pontos 200x200	Monocromático	200x200	✅	Espelhar esquerda-direita
2,13 polegadas E-Paper - Flexível monocromático 212x104	Monocromático	104x212	✅	Normal
E-paper de 2,13 polegadas - Quádruplo 212x104	4 tons de cinza	104x212	/	Normal
E-paper de 2,9 polegadas - Monocor 128x296	Monocromático	128x296	✅	Normal
E-paper de 2,9 polegadas - Quádruplo colorido 128x296	4 tons de cinza	128x296	/	Normal
E-paper de 4,2 polegadas - Monocor 400x300	Monocromático	400x300	✅	Espelhar esquerda-direita
E-paper de 4,26 polegadas - Monocor 800x480	Monocromático	800x480	/	Espelhar esquerda-direita
E-paper de 5,65 polegadas - Sete cores 600x480	256 cores	600x448	/	Normal
E-paper de 5,83 polegadas - Monocor 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 a 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

• [PDF]: PDF do esquema da placa controladora de ePaper

Suporte técnico e discussão sobre o produto

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