2.13inch E-paper Display RBW
I 产品概述
2.13英寸电子墨水显示屏、250x122像素、全局刷新、快速刷新、部分刷新、三色黑白红电子纸电子标签
本产品是一款2.13英寸红黑白三色电子墨水屏扩展模组，基于树莓派40PIN接口设计，适用于树莓派系列主板。我们提供树莓派的C和Python版本演示码，并预留SPI控制接口，方便访问Arduino、STM32等主控板。我们还提供Arduino、STM32、ESP32版本演示码，可实现图片显示、英文和数字字符显示，以及点、线、矩形、圆形绘制。
II 产品特点
- 250 x 122像素，可显示红、黑、白三种颜色
- SPI接口，引脚占用少
- 板载电压转换器，可兼容3.3V和5V MCU
- 基于树莓派40PIN GPIO接头设计，适用于树莓派系列主板
- 预留SPI通讯接口，方便连接Arduino/STM32等控制板
- 开源演示代码可用于 Raspberry Pi、Arduino Mega、STM32、ESP32 开发板
III 产品参数
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大小 |
65mm(长) x 30mm(宽) |
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像素 |
250 x 122 |
|
显示颜色 |
单色（红、白、黑） |
|
电压转换器 |
TXS0108EPWR |
|
信号接口 |
SPI |
|
电源电压 |
3.3V/5V |
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LCD 显示区域 |
23.7046mm (宽) x 48.55mm (高) |
|
局部刷新 |
0.3S (4线SPI状态） |
|
快速刷新 |
16S (4线SPI状态) |
|
全局刷新 |
2S (4线SPI状态) |
|
刷新功耗 |
5.4mW |
|
待机功耗 |
0.003mW |
IV 产品使用
4.1电子纸使用注意事项：
·避免阳光直射。电子纸在强光下会显示颗粒，即微胶囊中的带电颗粒在强光下会变干，然后失去活性，无法刷新。这种情况是不可逆的。同时，必须采取防潮防水措施，严格按照规范要求的温湿度范围进行作。如果电子纸长时间不使用，需要倒置放置，屏幕应以全白屏放置。
·电子纸刷新后，需要设置睡眠模式，或设置睡眠模式后关闭电源。SPI串口电子纸的刷新间隔至少为180s，尤其是大尺寸电子纸，如果间隔时间太短，会出现残影，从而影响电子纸的显示效果
·为了减少残影，建议在5次部分刷新后添加黑白全屏刷新显示，并增加刷新间隔
·如果电子纸长时间不刷新，必须关闭电源或进入深度睡眠模式
· EPD面板/组件由玻璃和塑料等易碎材料制成，跌落可能会破裂或破裂。请小心处理。请勿对 EPD 面板施加弯曲或扭曲等力。
·高温、高湿度、阳光或荧光灯可能会降低 EPD 面板的性能。请勿将未受保护的 EPD 面板长时间暴露在高温、高湿、阳光或荧光灯下。请将 EPD 面板存放在仓库和原包装的可控环境中。
本产品提供的所有演示代码均基于4线SPI模式，因此电路板背面的BS选择开关默认设置为“0”。
电子墨水屏幕模块的引脚定义如下：
|
VCC |
3.3V&5V |
|
GND |
接地 |
|
RST |
外部复位引脚（低电平复位） |
|
BUSY |
忙碌状态输出（高级别指示忙碌） |
|
D/C |
数据／指令控制（数据为高级别，指令为低级别） |
|
MOSI |
SPI通信 MOSI 引脚 |
|
CS |
SPI芯片选择 (低电平活跃) |
|
CLK |
SPI 通信 SCK 引脚 |
表 4-1 模块引脚定义
4.2 模块资源配置文件
模块资源配置文件如下图所示：
图4-1 2.13英寸电子纸显示器RBW资源配置文件图
①SPI线号选择开关②预留SPI接口③Raspberry Pi 40PIN 接头④电子墨水显示连接器
4.3 Raspberry Pi 演示代码使用
由于书虫系统不再支持wiringpi库，因此该系统的示例程序使用lgpio库，靶心系统可以使用示例程序的wiringpi库版本。
4.3.1 树莓派平台接口定义
Raspberry Pi 的靶心系统示例程序使用 wiringPi 中的引脚定义编号，而 bookworm 系统使用 BCM 编号的引脚定义。树莓派主板接线定义如下表所示：
|
电子墨水显示屏 |
wiringPi 编号 |
BCM 编号 |
|
VCC |
3.3V |
|
|
GND |
GND |
|
|
BUSY |
P5 |
24 |
|
RSTN |
P0 |
17 |
|
D/C |
P6 |
25 |
|
SDA |
MOSI/P12 |
10 |
|
SCL |
SCLK/P14 |
11 |
|
CSB |
CE0/P10 |
8 |
表4-2 E-Ink显示器和Raspberry Pi引脚的定义
4.3.2 WiringPi 库安装
C:
|
sudo apt-get install wiringpi wget https://project-downloads.drogon.net/wiringpi-latest.deb # Raspberry Pi 4B version upgrade sudo dpkg -i wiringpi-latest.deb gpio -v # If version 2.52 appears, the installation is successful Python: pip3 install wiringpi |
Python:
|
pip3 install wiringpi |
4.3.3 Lgpio 库安装
|
wget https://github.com/joan2937/lg/archive/master.zip unzip master.zip cd lg-master make sudo make install |
4.3.4 启用SPI接口：
|
sudo raspi-config |
启用SPI接口：
|
Interfacing Options->SPI->Yes |
查看已启用的 SPI 设备：
|
ls /dev/spi* |
此时，它将打印出：“/dev/spidev0.0”和“/dev/spidev0.1”
4.3.5 Python库的安装
示例程序使用 Python 3 环境。要运行 Python 示例程序，您需要安装 pil、numpy 和 spidev 库。输入以下命令按顺序安装它们：
|
sudo apt-get install python3-pil sudo apt-get install python3-numpy sudo apt-get install python3-pip sudo apt-get install spidev |
4.3.6 C 版本演示代码
打开 \***\raspberry_pi\c 目录
|
sudo make clean sudo make sudo ./main |
输入上述命令后，您可以观察电子墨水显示。
4.3.7 python 版本演示代码
打开 \***\raspberry_pi\python 目录
|
python3 gui_demo.py |
入上述命令后，您可以观察电子墨水显示。
4.4 Arduino 演示代码使用
4.4.1 硬件接口配置说明
表 4-3 是 Arduino Mega 和墨水屏之间的接线定义：
|
电子墨水显示屏 |
Arduino Mega |
|
VCC |
5V |
|
GND |
GND |
|
CS |
D53 |
|
CLK |
D52 |
|
MOSI |
D51 |
|
DC |
D8 |
|
RST |
D9 |
|
BUSY |
D10 |
表 4-3 墨水屏和 Arduino Mega 的引脚定义
表 4-4 是 Arduino Uno 和墨水屏之间的接线定义：
|
电子墨水显示屏 |
Arduino Uno |
|
VCC |
5V |
|
GND |
GND |
|
CS |
D11 |
|
CLK |
D12 |
|
MOSI |
D13 |
|
DC |
D10 |
|
RST |
D9 |
|
BUSY |
D8 |
表 4-4 墨水屏和 Arduino Uno 的引脚定义
4.4.2 演示代码使用
使用 Arduino IDE打开\demo codes\Arduino_MEGA_2.13_V2\Arduino_MEGA_2.13_V2.ino或者\demo codes\Arduino_UNO_2.13_V2\Arduino_UNO_2.13_V2.ino 单击 Verify 以验证项目文件，然后将其传输到模块以观察 E-Ink 显示。
4.5 STM32 演示代码使用
4.5.1 硬件接口配置说明
|
电子墨水显示屏 |
STM32 |
|
VCC |
3.3V |
|
GND |
GND |
|
CS |
PB12 |
|
CLK |
PB13 |
|
MOSI |
PB15 |
|
DC |
PA8 |
|
RST |
PA11 |
|
BUSY |
PA12 |
4.5.2 演示代码使用
用Keil uVision5软件打开目录 \***\STM32中的演示代码，正确编译，下载到模块中，观察E-Ink显示。
4.6 ESP32 演示代码使用
本示例程序中使用的 ESP32 模块是 ESP32-WROOM-32E。
4.6.1 硬件接口配置说明
|
电子墨水显示屏 |
ESP32 |
|
VCC |
3.3V |
|
GND |
GND |
|
CS |
IO27 |
|
CLK |
IO18 |
|
MOSI |
IO23 |
|
DC |
IO14 |
|
RST |
IO33 |
|
BUSY |
IO13 |
4.6.2 演示代码使用
使用 Arduino IDE 打开目录\demo codes\Arduino_ESP32_2.13_V2\ 中的演示代码单击验证以验证项目文件，然后将其传输到模块中以观察 E-Ink 的显示。
4.7 图像创建和建模说明
4.7.1 图像创建
需要使用Photoshop或其他可以创建图层的软件来绘制两张250 x 122分辨率的黑白和红白图片（创建黑白、红白两层保存图片），另存为BMP或JPG文件（建议使用BMP格式）。
4.7.1 建模
对于图像转换，您可以使用软件包中提供的 image2lcd 软件。红、黑、白电子纸需要两次成型，黑白和红白图像需要单独成型。图4-2所示效果，图片转换参数设置请参考图4-3和图4-4：
1. 打开需要建模的图像。
2. 输出数据类型：选择“C Language Array (*.c)”.
3.扫描方式：选择“Vertical scanning”.
4.输出灰度：选择“Monochrome”.
5.最大宽度和高度：选择 “250” “122”. 选择后，单机旁边的箭头进行确认
6.请勿勾选下图所示的五个项目。
7.颜色反转：勾选以显示原始图像; 取消选中颜色反转
8.点击 "Save" 将转换后的数组保存到扩展名为".c"的文件中。
9.最后，使用".c" 文件中的数组替换程序中相应的数组。
图 4-2
图 4-3 黑白图像建模
图 4-4 红白图像建模
Ⅴ 相关链接
Python 的图像库
如果用户需要实现额外的功能，他们可以访问官方网站进行学习： https://pillow.readthedocs.io/en/latest/handbook/index.html
产品注意事项
- 在通电状态下，不要插拔模块。
- 遵循产品上提供的所有警告和指南。
- 保持产品干燥。如不小心溅水或浸入液体，立即断开电源并彻底干燥产品。
- 确保操作环境有良好的通风和散热，以避免因高温导致组件损坏。
- 不要在多尘或肮脏的环境中使用或存放产品。
- 避免在温度频繁变化的环境中使用产品，以防止组件发生冷凝损坏。
- 轻拿轻放产品，避免跌落、撞击或剧烈震动，以免损坏电路和组件。
- 不要使用有机溶剂或腐蚀性液体清洁产品。
- 请勿自行尝试维修或拆解产品。如出现任何故障，请联系我们公司进行维修。未经授权的维修可能会损坏产品，造成的损坏将不在保修范围内。
技术支持
技术支持时间（工作日）：香港时间：上午9:30 - 上午11:30，
下午1:30 - 下午5:30电话：0773-7799838 传真：gxshengui@163.com
如果您有创意产品或想法，请随时给我们发送电子邮件，也许我们可以进一步合作。我们的电子邮件地址是：gxshengui@163.com
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