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13.3inch e-Paper HAT+ (E)

13.3inch e-Paper HAT+ (E) 产品图

SKU产品
2935513.3inch e-Paper HAT+ (E)

各项参数​

尺寸13.3英寸
驱动板尺寸65.00 × 30.50mm
显示尺寸270.40 × 202.80mm
外形尺寸284.70 × 208.80 × 0.85mm
工作电压3.3V / 5V（IO电平电压要和供电电压一致）
通信接口SPI
点距0.169 × 0.169mm
分辨率1600 × 1200
显示颜色E6全彩色
灰度等级2
刷新时间19s
总刷新功耗< 0.5W（typ.）
工作温度0 ~ 40 ℃
存储温度-25 ~ 60 ℃

  • 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。

  • 刷新功耗：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不同，会有一定误差，以实际效果为准。

  • 在低温环境下进行刷新可能出现显示偏色，需要在25℃的环境中静止6小时后，在进行刷新。

通信方式​

E-paper-spi-timing-new2

CSB（CS）：从机片选信号，低电平有效，为低电平的时候，芯片使能。
SCL（SCK/SCLK）：串行时钟信号。
D/C（DC）：数据/命令控制信号，低电平时写入命令（Command）；高电平时写入数据（Data/parameter）。
SDA（DIN）：串行数据信号。
时序：CPHL=0，CPOL=0，即 SPI 模式0。
【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。

工作原理​

本产品使用的电子纸采用“微胶囊电泳显示”技术进行图像显示，其基本原理是悬浮在液体中的带电纳米粒子受到电场作用而产生迁移。电子纸显示屏是靠反射环境光来显示图案的，不需要背光，在环境光下，电子纸显示屏清晰可视，可视角度几乎达到了 180°。因此，电子纸显示屏非常适合阅读。

编程原理​

  • 对于计算机来说，图片是由像素点构成的，而每一个像素点所占的空间大小就决定了这个像素点可能的状态（颜色）多少，最简单的黑白图片每个像素点只占一位(1Bit)，不是0就是1非黑即白，随着颜色的增加，每一个像素点占用的空间越来越大，八位、十六位、二十四位……

  • 本模块使用的是一种非标准二十四位图，如果需要自己制作图片可以参考"图片处理"章节。

  • 对于黑白图片，我们可以规定，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：

E-paper hardware work 1

  • 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：

E-paper hardware work 2

  • 这样只需要2个字节即可表示16个像素点了。

  • 现在假设我们有六种颜色，所以最少需要三位数据才能表示所有颜色，但为了方便运算我们在它前面加一个0，即用四位数据表示一个像素点的颜色，这样一个字节(1Byte)可以表示两个像素点。其实本模块的控制器使用的就是这种方式。

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  • 以四个像素点为例，我们假设这四个点的颜色依次为黄、蓝、红、绿，结合上表，那么人的逻辑是这样的，依次存储：

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  • 对于计算机而言，它的数据存储方式是高位在前，低位在后，且一个字节只有八位，因此存储在字节中是这样的：

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双IC编程解析​

13.3inch e-Paper (E) 是一块双IC控制的墨水屏，除了上述的编程原理外，还要注意一下以下内容

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  • 如上图，每个IC控制一半的屏幕，两个CS脚用于控制对应的 M 区（主区）、S 区（从区）
  • 除CS脚外、其他控制引脚共用
  • 除了公用命令（例程部分初始化命令、刷新命令）外，每次只允许将一个CS脚拉低
  • 在进行图像传输时需要注意 ：屏幕的显示方向为横向显示（X轴方向），在到达一个区域的终点后，在进入下一行显示；因此需要将图片切割成两张图片分别进行传输，否则会显示错位

注意事项​

  1. 注意屏幕不能长时间上电，在屏幕不刷新的时候，要将屏幕设置成睡眠模式，或者进行断电处理。否则屏幕长时间保持高电压状态，会损坏膜片，无法修复。
  2. 使用墨水屏的时候，建议刷新时间间隔至少是180s, 并且至少每24小时做一次刷新，如果长期不使用墨水屏的话，要将墨水屏刷白存放。（具体储存环境需求参考数据手册）
  3. 屏幕进入睡眠模式之后，会忽略发送的图片数据，只有重新初始化才能正常刷新。
  4. 如果发现制作的图片数据在屏幕上显示错误，建议检查一下图片大小设置是否正确，调换一下宽度和高度设置再试一下。
  5. 墨水屏的工作电压要求是 3.3V，如果您购买的是裸屏的话，设计电路的时候如果需要配合 5V 工作环境的话，建议做一下电平转换处理。
  6. 屏幕的 FPC 排线比较脆弱，请注意：不要沿屏幕垂直方向弯曲排线，避免排线被撕裂；不要反复过度弯曲排线，避免排线断裂；不要往屏幕正面方向弯曲排线，避免排线与面板的连接断开。调试研发时建议固定排线后使用。
  7. 墨水屏屏幕较为脆弱，注意尽量避免跌落、碰撞、用力按压。
  8. 我们建议客户拿到屏幕之后，先用我们提供的示例程序，使用对应的开发板进行测试。