E-Paper ESP32 Driver Board

E-Paper ESP32 Driver Board
E-Paper ESP32 Driver Board
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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 电子墨水屏网络驱动板
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
接口
支持产品
7.5inch HD e-Paper HAT

7.5inch HD e-Paper HAT (B)
7.5inch e-Paper HAT
7.5inch e-Paper HAT (B)
7.5inch e-Paper HAT (C)
5.83inch e-Paper HAT
5.83inch e-Paper HAT (B)
5.83inch e-Paper HAT (C)
5.65inch e-Paper Module (F)
4.2inch e-Paper Module
4.2inch e-Paper Module (B)
4.2inch e-Paper Module (C)
4.01inch e-Paper HAT (F)
3.7inch e-Paper HAT
2.9inch e-Paper Module
2.9inch e-Paper Module (B)
2.9inch e-Paper Module (C)
2.7inch e-Paper HAT
2.7inch e-Paper HAT (B)
2.66inch e-Paper Module
2.66inch e-Paper Module (B)
2.13inch e-Paper HAT
2.13inch e-Paper HAT (B)
2.13inch e-Paper HAT (C)
1.54inch e-Paper Module
1.54inch e-Paper Module (B)
1.54inch e-Paper Module (C)

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目录

产品简介

参数、特点说明

自我介绍

我是电子墨水屏无线网络驱动板,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。我支持Arduino开发,你可以像使用其它Arduino板一样使用我。

产品参数

  • WiFi 标准:802.11b/g/n
  • 通信接口: SPI/IIC
  • 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)
  • 工作电压:5V
  • 工作电流:50mA ~ 150mA
  • 外形尺寸:29.46mm x 48.25mm

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
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

PS:以上为板子固定连接,无需用户额外操作

产品特点

  • 板载 ESP32,支持 Arduino 开发
  • 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)
  • 5V管脚支持2.6V到5.5V电压输入,可使用锂电池供电
  • 提供完善的配套资料手册

产品应用

本产品配合墨水屏,适用于无线刷图的应用场景。

  • 超市电子价签
  • 电子名片
  • 串口信息显示牌等

使用准备

硬件操作、环境搭建和程序说明等

硬件连接

本产品出货的时候配有一个 ESP32 网络驱动板,一个转接板和 FFC 延长线。
使用的时候你可以直接将屏幕接入到驱动板,或者是通过延长线和转接板接入。

  • 将屏幕接入 ESP32 驱动板:

直接接入驱动板:
Epd esp32 hard 1.png
通过延长线接入:
Epd esp32 hard 2.png

  • 设置型号开关:根据使用的墨水屏型号设置1号开关,屏幕较多,如有未列出请优先使用‘A’尝试

Epd esp32 hard 3.png

Trigger state E-Paper
B 1.54inch e-Paper, 2.13inch e-Paper, 2.13inch e-Paper (D), 2.9inch e-Paper
A 1.54inch e-Paper (B), 1.54inch e-Paper (C) , 2.13inch e-Paper (B), 2.13inch e-Paper (C), 2.7inch e-Paper (B), 2.9inch e-Paper (B), 2.9inch e-Paper (C), 4.2inch e-Paper (B), 4.2inch e-Paper (C), 5.83inch e-Paper (B), 5.83inch e-Paper (C), 7.5inch e-Paper (B), 7.5inch e-Paper (C)
  • 开启串口模块:将2号开关拨动到“ON”,此开关控制CP2102(USB to UART模块)的供电。不需要使用时,您可以手动关闭使模块更加省电(如果2号开关处于OFF状态,则无法上传程序)
  • 使用一条 micro USB 线将 ESP32 驱动板接入到电脑或者 5V 电源

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

资料

提供文档、程序、数据手册等全套资料

文档

视频

程序

ESP32资料

驱动



问题: 2.13寸墨水屏(2.13inch e-paper)无法刷新,确认屏幕背面有没有V2标识,没有的话需要修改程序如下部分
答复:

打开工程中的epd1in13.h,把如下值改成1
Epd2in13 esp chose.png


问题:1.54寸墨水屏(1.54inch e-paper)无法刷新,确认屏幕背面有没有V2标识,没有的话需要修改程序如下部分
答复:

打开工程中的epd1in54.h,把如下值改成1
Epd1in54 esp chose.png


问题:ESP32下载蓝牙例程,模块报错:“Guru Meditation Error: Core 0 panic'ed (LoadProhibited). Exception was unhandled.”且无法成功打开蓝牙,需要怎么解决?
答复:

下载Arduino-ESP32 支持包,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,选择“确定覆盖文件”(记得将原先文件备份),然后断电重新运行一次例程。(注意:如果在安装目录没有该路径,可以手动创建)


问题: 用Arduino下载ESP32程序有时成功,有时失败,怎么解决?
答复:

尝试降低波特率,可尝试调为115200,如下图所示
Change Buard Rate.png



EMAIL:2355742828@qq.com
电话:0755-83040712
QQ:2355742828
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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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