模板: 12.48e-Paper-connecting-settings

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我们提供了基于4个硬件平台的示例程序,分别是Raspberry Pi, Arduino UNO, STM32以及ESP32。您可以根据自己的需求查看。


前言

装入主机

由于您拿到货的时候是我们组装好的,是有底板的,需要拿配送的螺丝刀把背面的螺丝扭下来,装入主控。

  • 其中Raspberry Pi、Arduino UNO、ESP32是直接有提供接口连接的,具体控制引脚在后面的分节中有介绍。
  • 对应STM32而言,例程是基于STM32F103ZET6芯片,使用了我们Open103Z进行了测试,使用板子的排针进行连接。

软件说明

Raspberry Pi程序

我们提供了C与python两种程序驱动
除了基本的刷图效果,python添加了可以爬取天气的功能:

  • 对于国内版本,使用的http://www.tianqiapi.com这个API获取,ppid日限3万次,仅限于个人非商业用途, 希望学习到的不要过度使用。
  • 对于国外版本,我们使用的是爬取https://www.msn.com/en-us/Weather/?day=1网页的天气数据。

Arduino UNO

我们提供了C程序,.c后缀的改成.cpp就可以兼容CPP。
因为UNO的RAM是在是太小了,板载使用了3个23LC1024芯片为UNO进行内存扩容,需要先建一张整图的图片并初始化好,对于黑白图片需要1304/8*984=160392个字节,而1个23LC1024最大只能128K的大小,对于黑白红就需要160392*2 = 320784个字节,因此需要3个芯片,所以整帧图片显示的速度是很慢的,大概1分钟左右才能显示一张黑白图片。

  • 需要把跳线帽接到5V。

STM32

我们提供了C程序

  • STM32F103ZET6由于没有直接使用的接口,因此需要拿配送的杜邦线进行连接,具体连接方式可以查看后面的管脚连图。这里只有部分示例,由于STM32F103ZET6也无法建立完整的图像缓存,只有部分屏幕例程。

ESP32

我们提供了一个C程序的Arduino测试程序以及一个可以使用网页控制的例程

  • Arduino:可以根据后面对应的ESP32章节进行使用,ESP32无法建立一个1304/8*984的缓存,因此换了一种方式进行刷新,一次传输4304/8*492个数据,黑白需要传输两次,黑白红传输4次。黑白刷新速度在8S左右,黑白红刷新速度在16S左右。
  • 网页控制:由于本人技术有限,对于前端是边学边研发网页,可能网页控制会有许些BUG,您可能忍不住吐槽,不过功能最后算是能够完成。串口上会显示出IP地址,在同一个wifi下,使用网页打开IP地址即可控制,在后续章节会详细介绍。


Raspberry Pi

硬件连接

连接树莓派的时候,直接把树莓派插入即可。
12in48-epaper-RPIconnet.JPG

如果要知道具体控制的管脚,您可以在原理图或者程序中看到,如下: 12in48-epaper-rpi1.png

关闭SPI接口

  • 打开树莓派终端,输入以下指令进入配置界面:
sudo raspi-config
选择Interfacing Options -> SPI -> No 开启SPI接口

12.48-epaper-SPI-1.jpg 12.48-epaper-SPI-2.jpg 12.48-epaper-SPI-3.jpg

  • 重启树莓派:
sudo reboot

安装库

安装C语言库

  • 安装 lg 库
#打开树莓派终端,并运行以下指令:
wget https://github.com/joan2937/lg/archive/master.zip
unzip master.zip
cd lg-master
make
sudo make install
# 更多的可以参考源码:https://github.com/gpiozero/lg
  • 安装 gpiod 库(可选)
#打开树莓派终端,并运行以下指令:
sudo apt-get update
sudo apt install gpiod libgpiod-dev
  • 安装 BCM2835(可选)
#打开树莓派终端,并运行以下指令:
wget http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/bcm2835-1.71.tar.gz
tar zxvf bcm2835-1.71.tar.gz 
cd bcm2835-1.71/
sudo ./configure && sudo make && sudo make check && sudo make install
# 更多的可以参考官网:http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/
  • 安装 wiringPi(可选)
#打开树莓派终端,并运行以下指令:
sudo apt-get install wiringpi
#对于树莓派2019年5月之后的系统(早于之前的可不用执行),可能需要进行升级:
wget https://project-downloads.drogon.net/wiringpi-latest.deb
sudo dpkg -i wiringpi-latest.deb
gpio -v
# 运行 gpio -v 会出现 2.52 版本,如果没有出现,说明安装出错。

#Bullseye 分支系统使用如下命令:
git clone https://github.com/WiringPi/WiringPi
cd WiringPi
./build
gpio -v
# 运行 gpio -v 会出现 2.60 版本,如果没有出现,说明安装出错。


安装Python函数库

  • 安装函数库
sudo apt-get update
sudo apt-get install python3-pip
sudo apt-get install python3-pil
sudo apt-get install python3-numpy
sudo pip3 install spidev
sudo pip3 install cairosvg
sudo apt-get install libcairo2 libcairo2-dev
pip3 install beautifulsoup4
  • 安装函数库(python2)
sudo apt-get update
sudo apt-get install python-pip
sudo apt-get install python-pil
sudo apt-get install python-numpy
sudo pip install spidev
sudo pip install cairosvg
sudo apt-get install libcairo2 libcairo2-dev
pip install beautifulsoup4

下载测试程序

打开树莓派终端,执行:

sudo apt-get install p7zip-full
wget http://www.waveshare.net/w/upload/9/9a/12.48inch_e-Paper_Module_Code_RPI.7z
7z x 12.48inch_e-Paper_Module_Code_RPI.7z -o./12.48inch_e-Paper_Module_Code
sudo chmod 777 -R 12.48inch_e-Paper_Module_Code
cd 12.48inch_e-Paper_Module_Code

运行测试程序

  • C语言
cd c
nano examples/main.c 

确认你是用的黑白还是黑白红屏幕。
黑白如下:
12in48-epaper-rpi-c0.png
黑白红如下:
12in48-epaper-rpi-c1.png
按ctrl+x,Y保存退出,执行如下命令:

make clean
make
sudo ./epd
  • python
cd python/examples
#黑白屏幕运行:
sudo python3 epd_12in48_test.py
#黑白红屏幕运行:
sudo python3 epd_12in48B_test.py
或
sudo python3 epd_12in48B_V2_test.py
  • python显示天气-中文

由于使用的是这个网站站主的免费账号做的例程,因此获取的网站会有变动,你需要检查代码。
如果你要用于商业用途,最好向站长申请账号购买。
建议自己注册一个账号进行使用,打开网站http://www.tianqiapi.com/user/login,进行注册:
12in48-epaper-rpi-python1.png
12in48-epaper-rpi-python2.png
然后登陆,在这里你得到了自己的ID和秘钥:
12in48-epaper-rpi-python3.png
获取城市ID,打开网站 https://pan.baidu.com/s/14M7qK-VNFBE-QgSg2I7RVg?pwd=phez 从百度云盘下载对应的压缩包并解压,找到下图文件,然后打开
12in48-epaper-rpi-python4.png
找到对应的城市,在图示的位置就能看到对应的城市ID。例如:深圳福田区的 ID 为 CN101280603 ,CN代表中文,101280603 代表ID;在cityid=等于后面填写101280603 即可
12in48-epaper-rpi-python5.png
12in48-epaper-rpi-python6.png
同时建议将ID和秘钥替换成刚刚自己获取到的
12in48-epaper-rpi-python7.png

cd python/examples
# 黑白屏幕运行:
sudo python3 Show_CN_Weather.py
# 黑白红屏幕运行:
sudo python3 Show_CN_Weather.py B
# 或
sudo python3 Show_CN_Weather.py B_V2
#帮助: 
sudo python3 Show_CN_Weather.py help
  • python显示天气-英文

申明:我们没有找到一个比较好的国外天气API免费账号,所以这里是利用python爬虫来进行爬取国外的天气信息。

cd python/examples
# 黑白屏幕运行:
sudo python3 Show_EN_Weather.py
# 黑白红屏幕运行:
sudo python3 Show_EN_Weather.py B
# 或
sudo python3 Show_EN_Weather.py B_V2
#帮助:
sudo python3 Show_EN_Weather.py help

12in48-epaper-rpi-weather2.jpg

Arduino UNO

硬件连接

连接UNO的时候,直接把UNO插入即可。

  • 注意:需要把跳线帽接到5V。

12in48-epaper-Arduinoconne.JPG
如果要知道具体控制的管脚,您可以在原理图或者程序中看到,如下:
12in48-epaper-arduino1.png

运行程序

在产品百科界面下载程序,然后解压。Arduino程序位于 ~/Arduino/…
将12in48epd整个文件夹复制到Arduino的安装目录下的libraries目录下(这个目录一般为:C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries):
然后打开Arduino IDE,在工具栏-》开发板选择:arduino UNO:
12in48-epaper-arduino2.png

点击文件-》示例,下面找到EPD12in48,选择对应的demo
12in48-epaper-arduino3.png
如果是使用黑白屏,右边选择epd12in48-demo
如果是使用黑白红屏,右边选择epd12in48b-demo
最后选择对应COM口,然后点击编译并下载即可。

  • 注意,刷新过程可能比较漫长,可以打开串口监视器查看进度,一般黑白需要1分钟,黑白红需要2分钟。


STM32

前置说明

提供基于STM32F103ZET6,,使用的Open103Z,当然你有自己的开发板可以。
使用的例程均是使用STM HAL库进行开发的。

Open103Z

连接Open103Z的时候,需要自己使用配送的杜邦线连接板子的2*8PIN的座子。
12in48-epaper-STM32connet.JPG
具体控制的管脚,您可以在e-paper.ioc(使用STM32CUBEMX打开)中看到,如下:
12in48-epaper-STM32-5.png
12in48-epaper-STM32-6.png

打开目录:STM32\STM32-F103ZET6\MDK-ARM\e-paper.uvprojx,编译并选择好开发板,下载即可。
黑白屏幕大概需要10S,黑白红大概需要20S


ESP32

前置说明

我们提供了2个例程都是在Arduino环境进行开发的,首先就需要搭建Arduino下面的ESP32环境,这个可以单独在ESP32用户手册中学习,不过为了教程的完整性,这里也可以再次介绍:
1.如果您电脑之前并没有安装有 Arduino IDE,或者 IDE 的版本比较老。建议到 Arduino 官方网站根据自己的系统型号下载最新的 IDE 并安装。
-官网链接:https://www.arduino.cc/en/Main/Software
2. 下载 Arduino-ESP32 支持包:https://codeload.github.com/espressif/arduino-esp32/zip/master. 并将压缩包里面的文件解压到 Arduino IDE 安装目录下的Hardware->espressif->esp32 路径。(注意,如果在安装目录下没有相应文件夹的话,可以手动创建一下)。
12in48-epaper-esp32-1.png
3.打开tools,并以管理员身份运行一下get.exe文件。
4.等待安装完成后,把下载程序的中esp32-epd-12in48文件夹复制都Arduino目录下的Hardware->espressif->esp32 ->libraries(一般情况下他的目录为:C:\Program Files (x86)\Arduino\hardware\espressif\esp32\libraries)
12in48-epaper-esp32-2.png

硬件连接

两个例程均使用e-Paper ESP32 Driver Board进行了验证,e-Paper ESP32 Driver Board可以直接插在驱动板上的ESP32接口上。
12in48-epaper-esp32connet.JPG 其硬件具体的管脚连接可以在原理图或者程序中查找到:
12in48-epaper-esp32-connet1.png

Arduino例程

打开Arduino IDE,点击文件->示例,可以找到如下两个例程
12in48-epaper-esp32-3.png
如果你是黑白屏,请使用epd12in48-demo;
如果你是黑白红屏,请使用epd12in48B-demo;

WIFI控制

ESP32是支持WiFi的,并且可以作为服务器和从机,因此我们可以对他进行编程,以实现网页控制墨水屏。这个在E-Paper ESP32 Driver Board里面有实现控制其他屏幕,是之前公司老外搞的,可能对部分的初学者的使用门槛比较高,因此这里进行重置,由于这个网页是边学边写的(一个电子工程师半路出家搞前端,可累坏我了),不免有BUG,测试时不一定能全部发现,希望您帮我们指出不足,我们会努力改进。
在esp32目录下面的wifi,因为是wifi的条件下使用,所以你不能直接使用例程,需要修改程序里面的WIFI账号密码:
打开目录下的Web_App.cpp,在第50行和51行有账号密码,自行修改成您的:
12in48-epaper-esp32-4.png
然后打开wifi.ino,编译下载到您的ESP32中,打开串口监视器,稍等片刻会连上WIFI,得到局域网IP地址:
12in48-epaper-esp32-5.png
打开浏览器(测试了QQ、谷歌、火狐均可以使用),输入IP地址,第一次加载可能需要一点时间,因为需要去下载jq包:
12in48-epaper-esp32-html0.png
上面显示了IP地址并可以选择12.48inch e-paper和12.48inch e-paper b分别对应黑白屏和黑白红,根据您自己的屏幕自行选择。

  • 下面以12.48inch e-paper(黑白)为例子讲解

点击12.48inch e-paper,右边将会显示出6个功能,可以实现画点、先、框、圆、字符、图片6个功能,网页主页将会显示墨水屏的像素以及可以显示的颜色,注意一下的颜色都是使用BLACK,如果white,什么都不会显示出来:
12in48-epaper-esp32-html1.png
工欲善其事,必先利其器,图片坐标系一般不同于我们的数学坐标系:
12in48-epaper-esp32-html2.png
1.画点
点击Draw Point,右侧会弹出以下,有4个选项:对应点的坐标,颜色,像素点大小。(注意坐标不要超出图片的最大像素,否则不会显示),都选择好之后,点击任意位置即可显示效果
12in48-epaper-esp32-html3.png

2.画线
点击Draw Line,右侧会弹出以下,有7个选项:对应线的起始坐标(4个),颜色,线宽,实线虚线。(注意坐标不要超出图片的最大像素,否则不会显示),都选择好之后,点击任意位置即可显示效果
12in48-epaper-esp32-html4.png

3.画框
点击Draw Rectangle,右侧会弹出以下,有7个选项:对应框的起始坐标(4个),颜色,线宽,内部是否填充。(注意坐标不要超出图片的最大像素,否则不会显示),都选择好之后,点击任意位置即可显示效果
12in48-epaper-esp32-html5.png

4.画圈
点击Draw Circle,右侧会弹出以下,有6个选项:对应圆心的坐标,半径,颜色,线宽,内部是否填充。(注意坐标不要超出图片的最大像素,否则不会显示),都选择好之后,点击任意位置即可显示效果
12in48-epaper-esp32-html6.png

5.写字符
点击Draw Circle,右侧会弹出以下,有5个选项:对应字符的左顶点坐标,字符内容,字体大小,颜色。(注意坐标不要超出图片的最大像素,否则不会显示),都选择好之后,点击任意位置即可显示效果
12in48-epaper-esp32-html7.png

6.显示图片
点击Show Picture,右侧会弹出以下,有7个选项:对应图片的左顶点坐标,显示的图片,四种图片处理算法,对应:黑白色阶算法、三色色阶算法、黑白抖动算法、三色抖动算法(注意坐标不要超出图片的最大像素,否则不会显示),都选择好之后,点击任意位置即可显示效果
点击upload image,可以选择电脑本地的图片,选择对应图片,点击打开:
12in48-epaper-esp32-html8.png
将右边的条幅,拉到最下,可以看到原图:
12in48-epaper-esp32-html9.png
这里需要则对应的算法:由于使用的黑白屏幕,因此只支持:黑白色阶算法和黑白抖动算法(下面两张图片将会展示图片的效果),其他的两者红色如果点击会有弹窗警告您:
12in48-epaper-esp32-html10.png
12in48-epaper-esp32-html11.png

7.上传图片
点击左侧的upload image,上传图片,稍等10S左右黑白屏幕就会显示
12in48-epaper-esp32-html12.png
你可以打开Arduino IDE的串口监视器,里面详细的刷新调试信息
12in48-epaper-esp32-html13.png
你也可以在浏览器中按F12打开调试界面,可以看到对应的调试信息:
12in48-epaper-esp32-html14.png