4.2寸黑白电子墨水屏使用教程

特点

尺寸： 4.2inch
外形尺寸（裸屏）：90.1mm × 77.0mm × 1.18mm
外形尺寸（驱动板）：103.0mm x 78.5mm
显示尺寸：84.8mm x 63.6mm
工作电压：3.3V/5V
通信接口：SPI
点距：0.212 x 0.212
分辨率：400 x 300
显示颜色：黑、白
灰度等级：2
全局刷新：4s
刷新功耗： 26.4mW(typ.)
待机功耗：<=0.017mW

【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

SPI 通信时序

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

墨水屏刷新原理

像素与字节的关系

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

一个点在图形上一般称之为像素点（pixel）,而颜色不是1就是0，也就是1个位就可以标识颜色：1Pixel = 1bit，那么一个字节里面就包含了8个像素点。
以16个像素点为例，我们假设前8个像素点为黑，后8个像素点为白色，那么可以这么认为，像素点1-16，对应这0位到15位，0表示黑色，1表示白色：

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。

4.2inch e-paper的4灰阶显示(黑白2阶显示和上面的仍然是一样的)

首先我们需要了解4灰阶图片，它说明将最亮与最暗之间的亮度变化，区分为4份，从白色到黑色，中间多出了2中颜色，我们可以把它定义浅灰、深灰。
黑色：00b
深灰：01b
浅灰：10b
白色：11b
一般计算机为了节省存储空间，四灰色一般占用2个字节，还是上面的例子，以8个像素点为例，2个像素点黑，2个像素深灰、2个像素浅灰、2个像素白色：

同样一张4灰度的图片可以看成2张图片叠加的，不同图片的同一个像素点叠加而成一个像素点，这个点有4种组合，也就是4灰度：

寄存器	白	浅灰	深灰	黑
0x10	0x01	0x01	0x00	0x00
0x13	0x01	0x00	0x01	0x00

上面已经知道了4灰阶与内存的关系，并且知道不同的组合对墨水屏的颜色不一致，因此需要把上述的数据进行转换：

教程

电子墨水屏树莓派使用教程
电子墨水屏Jetson nano使用教程
电子墨水屏STM32使用教程
电子墨水屏Arduino使用教程

文档

程序

旧版本示例程序

旧版本示例程序

数据手册

4.2inch e-Paper Datasheet

开发资料

认证资料

CE RoHS

问题：电子墨水屏的使用环境？

答复:
【工作条件】温度范围：0~50°C ；湿度范围：35%~65%RH 【存储条件】：温度范围：30°C以下；湿度范围：55%RH以下；存储最长时间：6个月【运输条件】：温度范围：-25~70°C ；运输最长时间：10天【拆包后】：温度范围：20°C±5°C ；湿度范围：50±5%RH；存储最长时间：72小时内完成组装

问题：电子墨水屏刷新注意事项

答复:
刷新模式全刷：电子墨水屏在刷新过程中会闪烁多次（闪烁次数取决于刷新时长），闪烁是为了清除残影达到最佳的显示效果局刷：电子墨水屏在刷新过程中无闪烁效果。使用局刷功能的用户注意在刷新几次之后，要进行一次全刷操作清除残影，否则残影问题会越来越严重，甚至损坏屏幕（目前只有部分黑白电子墨水屏支持局刷，具体参考产品页面说明）刷新频率使用过程中，建议客户设置电子墨水屏的刷新间隔至少为180秒（支持局刷功能的产品除外）待机过程（即刷新操作后）建议客户将电子墨水屏设置为睡眠模式，或者断电操作（可以将墨水屏供电部分用模拟开关断开），降低功耗并且延长电子墨水屏寿命。（部分电子墨水屏如果长时间处于上电状态的话，会出现屏幕损坏无法修复的情况）三色电子墨水屏在使用的过程中，建议客户至少每24小时更新一次显示画面（如果屏幕长时间保持同一个画面，会出现烧屏情况难以修复）使用场所电子墨水屏建议是在室内使用。如果在户外使用，需要避免电子墨水屏受阳光直射，同时要做好紫外线防护措施。在设计电子墨水屏产品的时候，客户注意要确定好使用环境是否满足电子墨水屏的温湿度要求

问题：Arduino3.3V能不能驱动墨水屏？

答复:
可以，现在已经板载了电平转换芯片，支持3.3V驱动

问题：使用一段时间之后屏幕刷新（全刷）出现严重残影问题无法修复？

答复:
长时间上电开发板，在每次刷新操作之后，建议将屏幕设置为睡眠模式或者直接断电处理，否则屏幕长时间处于高电压状态下可能烧坏屏幕

问题：e-Paper显示偏黑或者颜色偏浅？

答复:
可以调节程序中Vcom的值改变显示对比度，带局刷的屏幕改善效果特别明显。

问题：e-Paper显示黑边框？

答复:
可以通过Border Waveform Control寄存器或者VCOM AND DATA INTERVAL SETTING寄存器设置边框显示颜色。

问题：屏幕排线接口是什么规格？

答复:
0.5mm间距，24Pin。

问题：运行python程序的时候报错ImportError: No module named Image?

答复:
使用指令sudo apt-get install python-imaging 安装一下imaging函数库

问题：多个位置局刷，局刷几次后字体偏浅？

答复:
这种情况需要客户减少局刷位置并且在局刷5次后进行一次清屏（提高VCOM的电压可以改善颜色，但是带来是残影加重）。

问题：墨水屏进入深入睡眠模式后，是否可以再次刷新？

答复:
可以，但是需要用软件重新做电子纸初始化操作。

问题： 2.9寸的EPD 在deep sleep mode时，第一次唤醒画面刷新会有不干净的问题，请问如何解决？

答复:
电子墨水屏重新唤醒的过程，实际是重新上电的过程，所以EPD在wake up时，要先进行清屏的动作，这样才能最大程度地避免残影现象。

问题：关于datasheet的问题。客户问字库什么时候传输Data Start Transmission 1，什么时候用 Data Start Transmission 2.在KW mode 下，什么是“OLD”数据，什么是"NEW"数据。

答复:
如果是三色屏，在需要传输B/W数据时，使Data Start Transmission 1，在传输RED数据时，使用Data Start Transmission 2，因为2.13inch e-Paper HAT (D)只能显示黑白两色，所以工作在KW模式Data Start Transmission 1时，发送上一次的数据，即所谓的old，在程序中就直接发送0x00，在Data Start Transmission 2时，就发送需要刷新的数据，即所谓的“NEW”数据。

问题：墨水屏使用的是什么型号的连接器？

答复:
排线插座 0.5-24pin 后翻盖式 2.0H（FPC连接器）

问题：裸屏产品出货时是否有表面覆膜？

答复:
有覆膜

问题：请问e-Paper内置温度传感器吗？

答复:
是的，也可以使用IIC管脚外置LM75温度传感器

问题：测试程序时，程序一直卡在e-Paper busy

答复:
可能是spi驱动不成功导致的1.先检查接线是否正确2.在检查spi是否开启，参数是否配置正确（spi的波特率，spi模式等参数)

问题：这款电子墨水屏的刷新次数是多少/使用寿命是多少？

答复:
理想情况下，正常使用，可以刷新1000000次(100万次)

问题： stm32驱动墨水屏，MDK编译显示空间不够？

答复:
我们例程使用的是stm32f103zet6，如果客户在MDK中修改其他的型号，例如stm32f103rbt6，ram空间变小了，需要在原基础上修改启动文件中的stack size和heap size

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