详细参数、原理说明
【备注】: 刷新时间:刷新时间为实验测试数据,实际刷新时间会有误差,以实际效果为准。全局刷新过程中会有闪烁效果,这个是正常现象
功耗:功耗数据为实验测试数据,实际功耗由于驱动板的存在和实际使用情况的不同,会有一定误差,以实际效果为准
由于墨水屏只需要显示,这里将从机发,主机收的数据线(MISO)隐藏。
CS:从机片选,当CS为低电平的时候,芯片使能
DC:数据/命令控制引脚,当DC=0时写入命令;DC=1时写入数据
SCLK: SPI通信时钟
SDIN:SPI通信主机发送,从机接收
时序:CPHL=0, CPOL=0 (SPI0)
【备注】具体关于SPI通信的相关信息,可以自行网上搜索资料了解
对于黑白图片,我们可以规定,如果如果是黑色我们定义成0,如果是白色就定义成1,那么有了表示颜色的方式:
白色:□,对应1
黑色:■:对应0
对于计算机而言,它的数据存储方式是高位在前,低位在后,且一个字节只有8个位,因此会有一点改变:
这样只需要2个字节即可表示16个像素点了。
提供C语言例程
连接Pico的时候,请注意对应方向不要接反。可以观察墨水屏模块上有USB丝印的一端与Pico的USB接口一端来判断方向(也可以根据墨水屏模块上的排母的引脚标号与Pico的引脚标号判断)
如果您的模块有8Pin引脚且需要使用它,您可以对照以下表格连线。
e-Paper | Pico | 功能 |
VCC | VSYS | 电源输入 |
GND | GND | 电源地 |
DIN | GP11 | SPI通信MOSI引脚,从设备数据输入 |
CLK | GP10 | SPI通信SCK引脚,从设备时钟输入 |
CS | GP9 | SPI片选引脚(低电平有效) |
DC | GP8 | 数据/命令控制引脚(高电平数据,低电平命令) |
RST | GP12 | 外部复位引脚(电平有效) |
BUSY | GP13 | 忙状态输出脚 |
以Pico-ePaper-2.13为例连接至Pico为例,对照USB接口直接插在Pico上即可:
正在整理
请参照树莓派官方网站的Pico专题:https://www.raspberrypi.org/documentation/pico/getting-started/
打开树莓派终端,执行:
方法一:从我们官网下载,推荐使用。
- sudo apt-get install p7zip-full
- cd ~
- sudo wget https://www.waveshare.net/w/upload/2/27/Pico_ePaper_Code.zip
- unzip Pico_ePaper_Code.zip -d Pico_ePaper_Code
- cd ~/Pico_ePaper_Code
以下教程为在树莓派上操作,但由于cmake的多平台、可移植的特点,在PC上也是能成功编译,但操作略有不同,需要您自行判断。
首先根据您购买的屏幕到c目录下的 main.c 文件中把相对应的函数注释取消掉
例如,您购买了Pico-ePaper-2.13,那么打开main.c后把18行(或19行,取决于您购买的屏幕型号)的注释取消掉
然后进行编译,请确保在c目录:
- cd ~/Pico_ePaper_Code/c
创建并进入build目录,并添加SDK:其中 ../../pico-sdk 是你的SDK目录,请自行修改,如果已有 build 目录,则可以直接进入
- mkdir build
- cd build
- export PICO_SDK_PATH=../../pico-sdk
执行cmake自动生成Makefile文件
- cmake ..
执行make生成可执行文件,第一次编译时间比较久
- make -j9
如果您以前使用过我们的墨水屏或者一些其他的SPI屏幕应该会对这份例程比较熟悉
我们进行了底层的封装,如果需要了解内部实现可以去对应的目录中查看
在DEV_Config.c(.h)可以看到很多定义,在目录:Pico_ePaper_Code\c\lib\Config
- #define UBYTE uint8_t
- #define UWORD uint16_t
- #define UDOUBLE uint32_t
- void DEV_Module_Init(void);
- void DEV_Module_Exit(void);
- 注意:
- 1.这里是处理使用墨水屏前与使用完之后一些GPIO的处理。
- void DEV_Digital_Write(UWORD Pin, UBYTE Value);
- UBYTE DEV_Digital_Read(UWORD Pin);
- void DEV_SPI_WriteByte(UBYTE Value);
e-paper驱动代码文件,在目录:Pico_ePaper_Code\c\lib\e-Paper
打开.h可以看到如下的函数
- //2.13inch e-Paper、2.13inch e-Paper V2、2.13inch e-Paper (D)、2.9inch e-Paper、2.9inch e-Paper (D)
- void EPD_xxx_Init(UBYTE Mode); // Mode = 0 全局刷新初始化、Mode = 1 局部刷新初始化
- //其他型号
- void EPD_xxx_Init(void);
其中xxx表示,墨水屏型号。如是是2.13D,全屏初始化那么是EPD_2IN13D_Init(0),局部刷新初始化EPD_2IN13D_Init(1);
- void EPD_xxx_Clear(void);
其中xxx表示,墨水屏型号。如是是2.13D,那么是EPD_2IN9D_Clear();
- //黑白双色墨水屏
- void EPD_xxx_Display(UBYTE *Image);
- //黑白红或黑白黄墨水屏
- void EPD_xxx_Display(const UBYTE *blackimage, const UBYTE *ryimage);
需要注意以下的几个是特例:
- //对于2.13inch e-paper (D)、2.9inch e-paper (D)两款柔性屏幕,局部刷新
- void EPD_2IN13D_DisplayPart(UBYTE *Image);
- void EPD_2IN9D_DisplayPart(UBYTE *Image);
- //对于2.13inch e-paper V2由于控制芯片升级,对于局部刷新,需要调用EPD_xxx_DisplayPartBaseImage显示静态的背景图片,也就是以这个图片为基础进行局部刷新,然后调用动态的EPD_xxx_DisplayPart()
- void EPD_2IN13_V2_DisplayPart(UBYTE *Image);
- void EPD_2IN13_V2_DisplayPartBaseImage(UBYTE *Image);
- void EPD_xxx_Sleep(void);
注意进入了睡眠模式,只有两个方式能够重新工作:第一种硬件复位,第二种重新调用初始化函数
其中xxx表示,墨水屏型号。如是是2.13D,那么是EPD_2IN13D_Sleep();
对于屏幕而言,如果需要进行画图、显示中英文字符、显示图片等怎么办,这些都是上层应用做的。这有很多小伙伴有问到一些图形的处理,我们这里提供了一些基本的功能 在如下的目录中可以找到GUI,在目录:RaspberryPi_JetsonNano\c\lib\GUI\GUI_Paint.c(.h)
在如下目录下是GUI依赖的字符字体,在目录:RaspberryPi_JetsonNano\c\lib\Fonts
- void Paint_NewImage(UBYTE *image, UWORD Width, UWORD Height, UWORD Rotate, UWORD Color)
- 参数:
- image : 图像缓存的名称,实际上是一个指向图像缓存首地址的指针;
- Width : 图像缓存的宽度;
- Height: 图像缓存的高度;
- Rotate:图像的翻转的角度
- Color :图像的初始颜色;
- void Paint_SelectImage(UBYTE *image)
- 参数:
- image: 图像缓存的名称,实际上是一个指向图像缓存首地址的指针;
- void Paint_SetRotate(UWORD Rotate)
- 参数:
- Rotate: 图像选择角度,可以选择ROTATE_0、ROTATE_90、ROTATE_180、ROTATE_270分别对应0、90、180、270度
- void Paint_SetMirroring(UBYTE mirror)
- 参数:
- mirror: 图像的镜像方式,可以选择MIRROR_NONE、MIRROR_HORIZONTAL、MIRROR_VERTICAL、MIRROR_ORIGIN分别对应不镜像、关于水平镜像、关于垂直镜像、关于图像中心镜像
- void Paint_SetPixel(UWORD Xpoint, UWORD Ypoint, UWORD Color)
- 参数:
- Xpoint: 点在图像缓存中X位置
- Ypoint: 点在图像缓存中Y位置
- Color : 点显示的颜色
- void Paint_Clear(UWORD Color)
- 参数:
- Color: 填充的颜色
- void Paint_ClearWindows(UWORD Xstart, UWORD Ystart, UWORD Xend, UWORD Yend, UWORD Color)
- 参数:
- Xstart: 窗口的X起点坐标
- Ystart: 窗口的Y起点坐标
- Xend: 窗口的X终点坐标
- Yend: 窗口的Y终点坐标
- Color: 填充的颜色
- void Paint_DrawPoint(UWORD Xpoint, UWORD Ypoint, UWORD Color, DOT_PIXEL Dot_Pixel, DOT_STYLE Dot_Style)
- 参数:
- Xpoint: 点的X坐标
- Ypoint: 点的Y坐标
- Color: 填充的颜色
- Dot_Pixel: 点的大小,提供默认的8种大小点
- typedef enum {
- DOT_PIXEL_1X1 = 1, // 1 x 1
- DOT_PIXEL_2X2 , // 2 X 2
- DOT_PIXEL_3X3 , // 3 X 3
- DOT_PIXEL_4X4 , // 4 X 4
- DOT_PIXEL_5X5 , // 5 X 5
- DOT_PIXEL_6X6 , // 6 X 6
- DOT_PIXEL_7X7 , // 7 X 7
- DOT_PIXEL_8X8 , // 8 X 8
- } DOT_PIXEL;
- Dot_Style: 点的风格,大小扩充方式是以点为中心扩大还是以点为左下角往右上扩大
- typedef enum {
- DOT_FILL_AROUND = 1,
- DOT_FILL_RIGHTUP,
- } DOT_STYLE;
- void Paint_DrawLine(UWORD Xstart, UWORD Ystart, UWORD Xend, UWORD Yend, UWORD Color, LINE_STYLE Line_Style , LINE_STYLE Line_Style)
- 参数:
- Xstart: 线的X起点坐标
- Ystart: 线的Y起点坐标
- Xend: 线的X终点坐标
- Yend: 线的Y终点坐标
- Color: 填充的颜色
- Line_width: 线的宽度,提供默认的8种宽度
- typedef enum {
- DOT_PIXEL_1X1 = 1, // 1 x 1
- DOT_PIXEL_2X2 , // 2 X 2
- DOT_PIXEL_3X3 , // 3 X 3
- DOT_PIXEL_4X4 , // 4 X 4
- DOT_PIXEL_5X5 , // 5 X 5
- DOT_PIXEL_6X6 , // 6 X 6
- DOT_PIXEL_7X7 , // 7 X 7
- DOT_PIXEL_8X8 , // 8 X 8
- } DOT_PIXEL;
- Line_Style: 线的风格,选择线是以直线连接还是以虚线的方式连接
- typedef enum {
- LINE_STYLE_SOLID = 0,
- LINE_STYLE_DOTTED,
- } LINE_STYLE;
- void Paint_DrawRectangle(UWORD Xstart, UWORD Ystart, UWORD Xend, UWORD Yend, UWORD Color, DOT_PIXEL Line_width, DRAW_FILL Draw_Fill)
- 参数:
- Xstart: 矩形的X起点坐标
- Ystart: 矩形的Y起点坐标
- Xend: 矩形的X终点坐标
- Yend: 矩形的Y终点坐标
- Color: 填充的颜色
- Line_width: 矩形四边的宽度,提供默认的8种宽度
- typedef enum {
- DOT_PIXEL_1X1 = 1, // 1 x 1
- DOT_PIXEL_2X2 , // 2 X 2
- DOT_PIXEL_3X3 , // 3 X 3
- DOT_PIXEL_4X4 , // 4 X 4
- DOT_PIXEL_5X5 , // 5 X 5
- DOT_PIXEL_6X6 , // 6 X 6
- DOT_PIXEL_7X7 , // 7 X 7
- DOT_PIXEL_8X8 , // 8 X 8
- } DOT_PIXEL;
- Draw_Fill: 填充,是否填充矩形的内部
- typedef enum {
- DRAW_FILL_EMPTY = 0,
- DRAW_FILL_FULL,
- } DRAW_FILL;
- void Paint_DrawCircle(UWORD X_Center, UWORD Y_Center, UWORD Radius, UWORD Color, DOT_PIXEL Line_width, DRAW_FILL Draw_Fill)
- 参数:
- X_Center: 圆心的X坐标
- Y_Center: 圆心的Y坐标
- Radius:圆的半径
- Color: 填充的颜色
- Line_width: 圆弧的宽度,提供默认的8种宽度
- typedef enum {
- DOT_PIXEL_1X1 = 1, // 1 x 1
- DOT_PIXEL_2X2 , // 2 X 2
- DOT_PIXEL_3X3 , // 3 X 3
- DOT_PIXEL_4X4 , // 4 X 4
- DOT_PIXEL_5X5 , // 5 X 5
- DOT_PIXEL_6X6 , // 6 X 6
- DOT_PIXEL_7X7 , // 7 X 7
- DOT_PIXEL_8X8 , // 8 X 8
- } DOT_PIXEL;
- Draw_Fill: 填充,是否填充圆的内部
- typedef enum {
- DRAW_FILL_EMPTY = 0,
- DRAW_FILL_FULL,
- } DRAW_FILL;
- void Paint_DrawChar(UWORD Xstart, UWORD Ystart, const char Ascii_Char, sFONT* Font, UWORD Color_Foreground, UWORD Color_Background)
- 参数:
- Xstart: 字符的左顶点X坐标
- Ystart: 字体的左顶点Y坐标
- Ascii_Char:Ascii字符
- Font: Ascii码可视字符字库,在Fonts文件夹中提供了以下字体:
- font8:5*8的字体
- font12:7*12的字体
- font16:11*16的字体
- font20:14*20的字体
- font24:17*24的字体
- Color_Foreground: 字体颜色
- Color_Background: 背景颜色
- void Paint_DrawString_EN(UWORD Xstart, UWORD Ystart, const char * pString, sFONT* Font, UWORD Color_Foreground, UWORD Color_Background)
- 参数:
- Xstart: 字符的左顶点X坐标
- Ystart: 字体的左顶点Y坐标
- pString:字符串,字符串是一个指针
- Font: Ascii码可视字符字库,在Fonts文件夹中提供了以下字体:
- font8:5*8的字体
- font12:7*12的字体
- font16:11*16的字体
- font20:14*20的字体
- font24:17*24的字体
- Color_Foreground: 字体颜色
- Color_Background: 背景颜色
- void Paint_DrawString_CN(UWORD Xstart, UWORD Ystart, const char * pString, cFONT* font, UWORD Color_Foreground, UWORD Color_Background)
- 参数:
- Xstart: 字符的左顶点X坐标
- Ystart: 字体的左顶点Y坐标
- pString:字符串,字符串是一个指针
- Font: GB2312编码字符字库,在Fonts文件夹中提供了以下字体:
- font12CN:ascii字符字体11*21,中文字体16*21
- font24CN:ascii字符字体24*41,中文字体32*41
- Color_Foreground: 字体颜色
- Color_Background: 背景颜色
- void Paint_DrawNum(UWORD Xpoint, UWORD Ypoint, int32_t Nummber, sFONT* Font, UWORD Color_Foreground, UWORD Color_Background)
- 参数:
- Xstart: 字符的左顶点X坐标
- Ystart: 字体的左顶点Y坐标
- Nummber:显示的数字,这里使用的是32位长的int型保存,可以最大显示到2147483647
- Font: Ascii码可视字符字库,在Fonts文件夹中提供了以下字体:
- font8:5*8的字体
- font12:7*12的字体
- font16:11*16的字体
- font20:14*20的字体
- font24:17*24的字体
- Color_Foreground: 字体颜色
- Color_Background: 背景颜色
- void Paint_DrawTime(UWORD Xstart, UWORD Ystart, PAINT_TIME *pTime, sFONT* Font, UWORD Color_Background, UWORD Color_Foreground)
- 参数:
- Xstart: 字符的左顶点X坐标
- Ystart: 字体的左顶点Y坐标
- pTime:显示的时间,这里定义好了一个时间的结构体,只要把时分秒各位数传给参数;
- Font: Ascii码可视字符字库,在Fonts文件夹中提供了以下字体:
- font8:5*8的字体
- font12:7*12的字体
- font16:11*16的字体
- font20:14*20的字体
- font24:17*24的字体
- Color_Foreground: 字体颜色
- Color_Background: 背景颜色