Holen Sie sich ein E-Paper-Display von Grund auf neu – Learn to Play -01

Hallo Leute! Kürzlich hat unser neu zusammengestelltes ShiningMan an einem Lehrprojekt gearbeitet, um Sie durch den Prozess des Spielens von E-Paper-Displays von Grund auf zu führen!

Lassen Sie uns direkt zum Hauptteil dieses ersten Beitrags springen !!!

Zunächst einmal muss man wissen, was E-Paper-Display ist

1. Grundprinzip

Die Technologie hinter E-Paper ist eine „Mikrokapsel-Elektrophorese-Display“-Technologie.

Das Grundprinzip besteht darin, dass geladene Nanopartikel, die in einer Flüssigkeit suspendiert sind, unter der Einwirkung eines elektrischen Feldes wandern.

Elektronische Tinte wird auf eine Kunststoffschicht aufgetragen Film und dann mit einer Dünnschichttransistor-(TFT)-Schaltung beschichtet,

die von einem Treiber-IC gesteuert wird, um ein Pixelmuster zu bilden.

1） Monochromes E-Paper-Display

Elektronische Tinte besteht aus Millionen von Mikrokapseln, die etwa den Durchmesser eines menschlichen Haares haben. Jede Mikrokapsel enthält elektrophoretische Partikel

-- negativ geladene weiße und positiv geladene schwarze Partikel -- suspendiert in einer klaren Flüssigkeit.

Unter Verwendung des Prinzips der positiven und negativen Anziehung werden beim Einschalten des elektrischen Felds die schwarzen oder weißen Partikel, die dem Block entsprechen, aktiviert

Bewegen Sie sich an die Spitze der Mikrokapsel, und der Benutzer kann Weiß oder Schwarz auf dem Block sehen.

2）Dreifarbiges E-Paper-Display

Dreifarbiges elektronisches Tintensystem, besonders geeignet für Anwendungen mit elektronischen Regaletiketten (ESL).

Das Betriebsprinzip des elektronischen Dreifarben-Tintensystems ist ähnlich dem des Zweifarbensystems.

Unterschiedliche Spannungen werden angelegt, um Partikel unterschiedlicher Farbe zur oberen Schicht zu bewegen, und unterschiedliche Farben werden sichtbar.

Das Dreifarbensystem wird im Rahmen der Microcup-Technologie entwickelt.

3）E-Paper-Struktur

1) E-Papier-Membran

Dies ist das Kernmaterial des elektronischen Papieranzeigemoduls, das für die Anzeige der Muster verantwortlich ist, die das menschliche Auge tatsächlich sieht.

2) Bodenplatte

Als Pixelelektrode (untere Elektrode) der Anzeige für elektronisches Papier wird sie verwendet, um die Schwarz-Weiß-Änderung jedes Pixels des elektronischen Papiers zu steuern.

Es stehen viele Arten von Basisplatten zur Auswahl, darunter PCB, FPC, TFT-Glas, PET usw.

In der tatsächlichen Anwendung können je nach Bedarf verschiedene Bodenplatten ausgewählt werden. Die elektronische Papiermembran kann durch Laminieren an der Grundplatte befestigt werden.

3) Treiberchip

Der entsprechende Logikpegel und das entsprechende Timing können gemäß den Steuerbefehlen und Signalen erzeugt werden, die verwendet werden, um das Arbeitstiming und den Arbeitszustand zu steuern

jedes Pixels (oder Segmentcodes) auf der Rückwand und ermöglichen dem elektronischen Papier, das gewünschte Muster anzuzeigen.

4) Transparenter Schutzfilm

Eine Polymer-Kunststofffolie mit starker Wasserdampfdurchlässigkeit. Verwenden Sie ein Laminator, um es fest an der E-Paper-Membran und der Bodenplatte zu befestigen

verhindern, dass Wasserdampf in die E-Paper-Membran eindringt und vermeiden Schäden am E-Paper durch Feuchtigkeit.

5) Kantenkleber

Ein spezieller chemischer Kleber, der gleichmäßig auf die umlaufenden Ränder der transparenten Schutzfolie aufgetragen wird, übernimmt die Funktion der Wasserdampfisolierung.

Es kann verhindern, dass Wasserdampf um den transparenten Schutzfilm herum eindringt und die elektronische Papiermembran beschädigt.

2. Als nächstes bereiten Sie Ihr Entwicklungsboard vor（Für den Anfang empfehlen wir dringend Demo-Kits von Good Display）

STM32、ESP8266、ESP32、ArduinoUNO（ https://www.good-display.cn/product/71/）

Wir werden zuerst die Verdrahtung betrachten, hier ein Diagramm, das STM32 als Beispiel genommen hat

So habe ich angeschlossen, VCC-Stromversorgung und GND-Erdung sind fest, andere können je nach Verwendung frei definiert werden,

Solange das Programm gemäß Ihrer Definition definiert ist, gibt es kein Problem.

3. Der entscheidende Punkt ist zu verstehen, warum diese Pins verbunden sind. Was stellen sie jeweils dar?

a. Zunächst einmal ist nicht viel Strom und Erdung erforderlich. Die MCU muss eine Stromversorgung haben, um zu funktionieren.

b. Wir müssen uns darüber im Klaren sein, dass das elektronische Papier und jede Hauptsteuerung das SPI-Kommunikationsprotokoll verwenden (der Parallelport-Bildschirm wird hier nicht besprochen).

DIN steht für MOSI (Master-Gerät (Single-Chip-Mikrocomputer) Ausgang, Slave-Gerät (elektronisches Papier) Eingang, dies ist leicht zu verstehen,

der Ein-Chip-Mikrocomputer muss die Inhaltsanzeige an elektronisches Papier senden)

CLK stellt die Uhr dar (beide Parteien der Datenübertragung müssen vereinbaren, auf demselben Frequenzband zu arbeiten)

c. CS steht für Chip Select, Active Low

d. DC ist ein Datenpin, der die Daten-/Befehlslese- und -schreibauswahl darstellt, High-Pegel sind Daten, Low-Pegel ist Befehl

e. RST ist der Reset-Pin des E-Papers. Sie können verstehen, dass, wenn das E-Paper den Bildschirm neu aktualisiert, es ausgeschaltet werden muss, um Luft zu holen, bevor es fortfährt.

f. BUSY ist, wie der Name schon sagt, beschäftigt und wird verwendet, um zu erkennen, ob das elektronische Papier beschäftigt oder frei ist.

Wenn sie sich im Belegtzustand befindet, kann die MCU keine Operationen auf dem elektronischen Papier ausführen.

Nun zum Code:

1. Sie müssen die Verdrahtung in den Code aufnehmen

void EPD_GPIO_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE);

//CS-->PD8 SCK-->PD9 SDO--->PD10

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10; //Port con

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;

GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

// D/C--->PE15 RES-->PE14

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15; //Port configuration

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;

GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);

// BUSY--->PE13

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;

2. Get code for each hardware inteface

a. SPI

SPI timing diagram

void SPI_Write(unsigned char value)

{

unsigned char i;

for(i=0; i<8; i++)

{

EPD_W21_CLK_0;

if(value & 0x80)

EPD_W21_MOSI_1;

else

EPD_W21_MOSI_0;

value = (value << 1);

EPD_W21_CLK_1;

}

}

Dieser Code implementiert das Schreiben von Daten über das SPI-Kommunikationsprotokoll und schreibt jeweils ein Byte, also 8 Bit, sodass die for-Schleife verwendet wird.
Gemäß dem obigen Zeitdiagramm 8 Mal durchlaufen, der Wert & 0x80 hier soll beurteilen, ob das höchste Bit 1 oder 0 ist,
Wenn es 1 ist, bedeutet es MOSI = 1, wenn es 0 ist, bedeutet es MOSI = 0. Da die SPI-Schreibdaten mit dem höchsten Bit beginnen, die Daten jedoch im niedrigsten Bit gespeichert werden,
Es muss also um ein Bit nach links verschoben werden, dh Wert = (Wert << 1), damit es 8 Mal wiederholt wird, um ein Byte zu erhalten.

b: CS und DC

CS und DC werden verwendet, um Daten und Befehle zu schreiben (beginnen Sie mit dem Schreiben von Daten oder Befehlen, wenn CS im Zeitdiagramm niedrig ist;

Befehle schreiben, wenn DC = 0, und Daten schreiben, wenn DC = 1. Nach dem Ende kehrt CS auf hohes Niveau zurück.)

void EPD_W21_WriteCMD(unsigned char command)//command write

{

EPD_W21_CS_0;

EPD_W21_DC_0; // command write

SPI_Write(command);

EPD_W21_CS_1;

}

void EPD_W21_WriteDATA(unsigned char data)//data write

{

EPD_W21_CS_0;

EPD_W21_DC_1; // data write

SPI_Write(data);

EPD_W21_CS_1;

}

c: RST wird bei der Initialisierung verwendet, 0 und 1 stehen für Pegel

EPD_W21_RST_0; // Module reset

delay_xms(10);//At least 10ms delay

EPD_W21_RST_1;

delay_xms(10); //At least 10ms delay

d: Holen Sie den Pegel von BUSY, busy=1 ist für den BUSY-Zustand, es durchläuft den While (1), busy=0, IDLE-Zustand, es wird zur nächsten Zeile übergegangen

void Epaper_READBUSY(void)

{

while(1)

{ //=1 BUSY

if(isEPD_W21_BUSY==0) break;;

}

}

Willkommen, dass Sie uns entweder über SaleSmartly oder per E-Mail eine Nachricht senden!

Wir würden uns freuen, von Ihnen zu hören, um Ihnen einen besseren Service bieten zu können.

Beim nächsten Mal werden wir mehr über das schnelle Update, Teilupdate und Vollbildupdate posten!!!

Mehr Infos：

GITHUB Library-Good Display E-paper（STM32/Arduino/ESP32/ESP8266）

 Encyclopedia of E-paper display!!! Your wonderful FAQ provider!

Contact us if you don't find the contents you need! And we will make sure they get published ASAP!!!

Prepare for your IMG easily via online tool ImageToArray!!!

 BUY Good Display E-paper and development kit!!!