2.13inch e-Paper Cloud Module

2.13inch e-Paper Cloud Module
2.13inch e-paper Cloud Module
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基本信息
分类: e-Paper模块
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品牌: Waveshare
功能简介
特性 无线刷新
分辨率 250x122
显示颜色 黑、白
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
接口 WIFI Bluetooth
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—— 类目1 ——
♦ 类目1

列表1

♦ 类目2

列表2

♦ 类目3

列表3

♦ 类目4

列表4

♦ 类目5

列表5

目录

产品简介

参数、特点说明

自我介绍

我是针对2.13inch e-Paper设计的无线网络驱动板。
我有电池接口,可以使用电池供电。
我使用Type-C接口,紧跟社会潮流。
我支持Arduino开发,你可以像使用其它Arduino板一样使用我。
我可以通过WiFi或者蓝牙从PC机或智能手机上获取图片信息,并将信息通过电子墨水屏显示出来。

产品参数

  • WiFi 标准:802.11b/g/n
  • 通信接口: SPI
  • 蓝牙标准:4.2,包含传统蓝牙(BR/EDR)和低功耗蓝牙(BLE)
  • 通信接口:3-wire SPI、4-wire SPI(默认)
  • 供电方式:电池供电
  • 充电电流:1A
  • 外形尺寸:71mm × 30.2mm
  • 显示尺寸:48.55mm × 23.7mm
  • 点距:0.194* 0.194
  • 分辨率:250*122
  • 显示颜色:黑、白
  • 灰度等级:2
  • 局部刷新 :0.3s
  • 全局刷新 :2s

【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

特点

  • 板载 ESP32,支持 Arduino 开发
  • 无需背光,断电可长时间保持最后一屏的显示内容
  • 电压检测电路,可以检测电池电路避免过度放电
  • 拥有电池接口和充电电路,可以离线使用
  • 提供安卓手机 APP 程序,可通过蓝牙 EDR 更新显示内容,方便使用
  • 提供 HTML 上位机程序,可通过网页远程更新显示内容,方便集成到各种网络应用中
  • 支持 Floyd-Steinberg 抖动算法,以获得更多的颜色组合,对原始图片进行更好的阴影渲染
  • 支持多种常用图片格式(BMP、JPEG、GIF 和 PNG 等)
  • 出厂内置电子墨水屏驱动程序(开源)

产品应用

本产品配合墨水屏,适用于无线刷图的应用场景。

  • 电子名片
  • 设备标签
  • 货架标签
  • 信息储存
  • 串口信息显示牌等


功能引脚

功能引脚 ESP32 描述
VCC VCC 电源正(3.3V电源输入)
GND GND 电源地
KEY 12 用户按键
SCK 13 SPI的CLK,时钟信号输入
DIN 14 SPI的MOSI,数据输入
CS 15 片选,低电平有效
BUSY 25 忙状态输出引脚(表示忙碌)
RST 26 复位,低电平有效
DC 27 数据/命令,低电平表示命令,高电平表示数据
ADC 36 ADC输入引脚,电压为1/3电池电压

PS:以上为板子固定连接,无需用户额外操作

使用准备

硬件操作、环境搭建和程序说明等

硬件连接

  • 使用一条 Type-C线将 ESP32 驱动板接入到电脑

2.13inch e-Paper Cloud Module.jpg

下载例程

我们有提供本地、蓝牙、WiFi三种例程,本页面的“资料”标签内可以找到示例程序,或者点击 示例程序 下载
将下载下来的压缩包解压出来,可以得到以下文件:
Epd esp32 download 1.png

  • ePape_Esp32_Loader_APP:蓝牙App源码(Android Studio)
  • examples:本地例程
  • Loader_esp32bt:蓝牙例程
  • Loader_esp32wf:WiFi例程
  • app-release.apk:蓝牙例程App安装包

环境配置

  • 如果您电脑之前没有安装 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下载最新的 IDE 并安装。
    官方链接:https://www.arduino.cc/en/Main/Software
  • 下载 Arduino-ESP32 支持包:https://codeload.github.com/espressif/arduino-esp32/zip/master (GitHub国内访问比较慢)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:如果在安装目录没有该路径,可以手动创建)

Epd esp32 env 1.png

  • 打开 tools,并以管理员身份运行以下 get.exe 文件
  • 等待安装完成后,可以在 IDE 的 Tools - Boards 里面找到 ESP32 Dev Module 的型号选项即可

图像处理算法

在蓝牙和WiFi例程中,提供了两种图像处理算法,分别是 Level(色阶法)以及 Dithering(抖动法)

色阶法

一张图像,我们可以把它划分为几个大的颜色域,图像上的每个像素点根据颜色跟这几个色域的趋近程度,被划分到这些颜色域中去。这种方法比较适用于颜色不多的图像,例如亮色或者三色的形状或者文字图像。以黑白红三色墨水屏为例,处理图像的时候我们希望把它处理成黑白红三色,因此对于一张图像来说,我们可以把图像的所有颜色划分三个大的颜色区域:黑色区域,白色区域,红色区域。
比如根据下图,如果灰度图中的某个像素点的值等于或者小于127的话,我们把这个像素点视为黑色像素,否则,就是白色
Epd esp32 lever 1.png
对于彩色图来说,我们都知道RGB有三色通道,相对于红色通道来说,我们可以把蓝色和绿色统称为蓝-绿通道,或者是非红通道。根据下面的图,彩色图像上的某个像素点,如果它红色通道的值很高,但是蓝-绿通道的值很低的话,我们将它归为红色像素;如果说它红色通道和蓝-绿通道的值都很低的话,我们将它归为黑色像素;红色和蓝-绿通道值都很高的话我们把它归为白色。
Epd esp32 lever 2.png
算法中,对于颜色定义是根据RGB值以及预期颜色值的平方和的差值计算的。其中预期颜色值是指的像素点最趋近的那个颜色值,这些值被保存在 curPal 数组中。
Epd esp32 lever 3.png

抖动法

对于那些颜色比较多,或者渐变区域比较多的图像,上面的色阶法并不太合适,很多时候图像里面的渐变区域的像素可能跟所有颜色域都很接近,如果用色阶法的画就会让图像丢失很多图像细节。很多摄像头拍摄的图片,通过混合颜色的方法来绘画阴影和过度区域,这些图像中,渐变区域占了大部分
对于人眼来说,很容易把特别小的颜色混淆了,比如两种颜色红和蓝并列,如果把它缩小到足够小的手,在人眼看来会变成一种由红和蓝混合而成的颜色。人眼的缺陷意味着我们可以通过欺骗人眼,利用“混合”的方法来获取更多可以表现的颜色,抖动算法就是采用了这一种现象。
我们提供的例程中使用了Floyd-Steinberg 抖动算法-基于错误扩散 (由Robert Floy 和Louis Steinberg在1976年发表)。公式是根据下面的图像的方式进行错误扩散
Epd esp32 dithering 1.png
X 就是错误 (原始颜色和灰度值(颜色值)之间的一个标量(矢量)差值),这个错误会向右边,右下, 下边,和左下四个方向扩散, 分别以7/16, 1/16, 5/16和3/16的权重添加到这四个像素点的值中去。感兴趣的用户可以去了解该算法,网络上有很多资源。

两种算法的处理效果比较

原图
Epd esp32 compare 1.png
“黑白色阶处理”和“多色色阶处理”
Epd esp32 compare 2.png Epd esp32 compare 2-2.png
“黑白抖动处理”和“多色抖动处理”
Epd esp32 compare 3.png Epd esp32 compare 3-2.png

蓝牙例程

提供带安卓APP的蓝牙通信的例程

程序使用

  • 打开Loader_esp32bt目录,双击Loader_esp32bt.ino文件打开Arduino工程
  • 选择Tools->Boards->ESP32 Dev Module,并且选择好对应的串口:Tools->Port

Epd esp32 bluetooth 1.png

  • 然后点击上传,把程序编译并下载到 ESP32 驱动板上面
  • 手机安装并打开 APP:

Epd esp32 bluetooth 2.png

  • APP 主页一共有五个按钮:
    • 连接蓝牙:用来连接ESP32设备
    • 选择墨水屏型号:选择你接入到驱动板的墨水屏型号
    • 打开图像文件:点击可以选择手机里面的一张图片打开,必须线选择型号确定尺寸才能选择图片
    • 选择图片处理算法:由于手机中的图片并不一定符合墨水屏型号的需求,所以要先处理一下图片
    • 上传图片:将处理之后的图片上传到墨水屏,并刷新到屏幕上去
  • 首先确保你已经打开手机蓝牙。点击 “连接蓝牙”->点击右上角的“SCAN”进行蓝牙设备扫描。
  • 找到ESP32设备,点击进行连接。如果你是第一次连接这个设备,会弹出配对信息,点击确认完成配对。(注意:如果设备没有进行配对,将无法正常上传图片,并且可能出现APP闪退的问题)
  • 点击“选择墨水屏型号”选择你连接的墨水屏对应型号
  • 点击 “打开图像文件”选择图库并打开一张图片,会根据上一步选择的型号出现矩形裁剪框,拖动裁剪到你想要的部分即可
  • 点击“选择图片处理算法”选择对应的处理算法, 并确认
    • 黑白色阶算法(将图片处理成黑白两色,并根据墨水屏分辨率切割图片大小)
    • 彩色色阶算法(将图片处理成多色,并根据墨水屏分辨率切割图片大小,只适用于多色墨水屏)
    • 黑白抖动算法(将图片处理成黑白两色,并根据墨水屏分辨率切割图片大小)
    • 彩色抖动算法(将图片处理成多色,并根据墨水屏分辨率切割图片大小,只适用于多色墨水屏)
  • 点击“上传图像”, 把处理过后的图像上传到墨水屏中显示

WiFi例程

提供带HTML上位机的WiFi例程

程序使用

  • 进入Loader_esp32wf文件夹,双击Loader_esp32wf.ino文件打开工程
  • 选择Tools->Boards->ESP32 Dev Module,并且选择好对应的串口:Tools->Port

Epd esp32 wifi 1.png

  • 打开srvr.h文件,将ssid和password改成实际使用的WiFi用户名和密码

Epd esp32 wifi 2.png

  • 然后点击上传,把程序编译并下载到ESP32驱动板上面
  • 打开串口监视器,设置波特率为115200,可以看到串口将ESP32驱动板的IP地址打印出来:

Epd esp32 wifi 3.png

  • 电脑或者手机(注意电脑/手机接入的网络需要时跟ESP32接入的wifi是同一个网段的才可以)打开浏览器,在网址输入栏输入ESP32的IP地址并打开,可以看到操作界面如下:

Epd esp32 wifi 4.png

  • 整个操作见面分为五个区域:
    • 图像操作区域
      Select Image file: 点击在电脑或者手机里面选择一张图片
      Level: mono: 黑白色阶图像处理算法
      Level: color: 多色色阶图像处理算法(只对多色屏幕生效)
      Dithering: mono: 黑色抖动图像处理算法
      Dithering: color: 多色抖动图像处理算法(只对多色屏幕生效)
      Update image: 上传图像
    • IP信息显示区域:这里显示的是你当前连接的模块的IP地址信息
    • 图像大小设置区域:这里x和y可以设置你要显示的起始位置,这个设置是相对于你选择的图片文件的,比如选择一张800x480的图片,但是连接的墨水屏是2.9寸的,这时候墨水屏并无法显示整张图片的信息,所以在选择图像处理算法的时候,算法会自动从左上角开始截取一部分图片传到墨水屏显示,这里设置x和y可以自定义截取的起始位置。w和h是当前墨水屏的分辨率大小。
      注意:如果修改了x和y的指的话,需要重新点击一下处理算法生成新的图像
    • 型号选择区域:这里可以选择你接入的墨水屏型号
    • 图像显示区域:这里会显示你选择的图片以及处理之后的图像
    • PS:在上传图像的时候,底部会显示上传的数据进度
  • 区域①点击Select image file 选择一张图片,或者直接将图片拖拽至Original image的区域内
  • 区域④选择对应的墨水屏型号,例如:1.54b
  • 区域①点击一种图像处理算法, 例如:Dithering: color
  • 区域①点击Upload image将图片上传到墨水屏显示。

Epd esp32 wifi 5.png

本地例程

提供基于ESP32的本地例程,无需WiFi、蓝牙和其他设备

程序使用

  • 进入 examples\ 目录,把整个 esp32-waveshare-epd 文件夹复制到 Arduino 安装路径下的 \hardware\espressif\esp32\libraries 文件夹中

Epd esp32 example 1.png

  • 然后打开 Arduino IDE,在文件 - 示例中找到 wareshare-e-Paper,然后点击对应型号的示例程序

Epd esp32 example 2.png

  • 点击上传,打开串口监视器可以看到打印信息

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



EMAIL:3005425717@qq.com
电话:0755-83043099
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说明:进行售后服务前,请准备好客户信息(定货单位、定货人等),以供验证。


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