如何用電子墨水顯示和stm32微控制器組成電子日歷？

本文主要介紹了一個(gè)由E-lnk和stm32微控制器組成的電子日歷。

描述

本文介紹一個(gè)由電子墨水顯示和stm32微控制器組成的簡(jiǎn)單電子日歷。 它不僅可以顯示日期和時(shí)間，還可以顯示儲(chǔ)存在SD卡中的背景圖像。而且它的消耗很低可長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)。下一步我將嘗試使用ESP32來(lái)取代STM32F4，從而實(shí)現(xiàn)從互聯(lián)網(wǎng)上獲取更多信息。

硬件規(guī)格：

版本1：

處理器：STM32F407ZET6

內(nèi)存：512K * 16位SRAM

版本1.1（成本降低）

處理器：STM32F407VGT6

內(nèi)存：全部移至內(nèi)部SRAM

屏幕：ED060SC4 800 * 600 EPD（在16級(jí)灰度模式下工作）

可實(shí)現(xiàn)功能：

顯示課程的日期和時(shí)間；

將SD卡中的BMP顯示為背景；

可能與Raspberry Pi一起使用？

運(yùn)行要求：

多達(dá)16種灰色陰影；

完全刷新和部分刷新；

完整的800 * 600分辨率

提供快速響應(yīng)1位模式（最高10fps+，取決于使用的屏幕）

其他有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱源代碼。

日志細(xì)節(jié)：

組件

任何電子紙張顯示設(shè)備，都需要下列組件：

每個(gè)系統(tǒng)都需要這些組件。然而，它們可以被整合，所以人們可能不知道這些。如今，一種常用的屏幕技術(shù)被稱為“玻璃上的芯片”，簡(jiǎn)稱為COG。它允許集成芯片在玻璃面板上。幾乎所有的電子紙顯示器都使用這種技術(shù)將系統(tǒng)的某些部分集成到玻璃上。

目前市面上大部分的屏幕，根據(jù)被集成到玻璃面板上的內(nèi)容，可以分為兩類，如圖所示為A類和B類。

注：A/B類型的名字僅為代稱，非官方名稱。

A型屏幕只集成了顯示驅(qū)動(dòng)芯片，然而，B型屏幕集成了幾乎所有你需要使用屏幕的芯片。

以下是一個(gè)基于類型大小的非詳盡列表：（大小或分辨率與類型無(wú)關(guān)，也不受類型的限制，它只是針對(duì)特定的大小，供應(yīng)商傾向于將它們?cè)O(shè)置為相同的類型。）

Type A （純驅(qū)動(dòng)）

4.3英寸面板（800x480和800x600）

6.0英寸面板（包括單色和ACeP）

7.8英寸面板（單色和ACeP）

9.7”面板

10.3”面板

13.3”面板

Type B （全集成）

1.02”面板

1.54”面板

2.13”面板

2.6”面板

2.9”面板

3.71”面板

4.2”面板

5.83”面板

7.5”面板

12.48”面板

你可能會(huì)注意到，幾乎所有的電子閱讀器/電子墨水手機(jī)都使用a型屏幕，而幾乎所有的電子墨水電子貨架標(biāo)簽（ESL）都使用b型屏幕。這給了一些關(guān)于兩種類型的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)的提示：

注：

1、刷新速度指的是開(kāi)始刷新屏幕所需的時(shí)間：從開(kāi)始看到屏幕變化，到屏幕結(jié)束顯示新內(nèi)容。

2、總更新延遲是指處理器需要更新屏幕、到屏幕完成顯示新內(nèi)容時(shí)的延遲。如您所見(jiàn)，這是Type B顯示的最大問(wèn)題。這就是為什么它們幾乎從未在電子閱讀器、手機(jī)或PC顯示器上使用過(guò)的主要原因。

補(bǔ)充：

我們能從電子墨水顯示器得到32級(jí)灰度嗎？

研究表明，當(dāng)前市場(chǎng)上的電子墨水設(shè)備的最大灰度等級(jí)為16。是硬件的限制？或者是像人們?cè)贑GA、commodore64、GameBoy Color和許多其他有顏色限制的老式硬件上那樣，使電子墨水顯示屏獲得更高的灰度。

是的，的確如此，看看我的成果：

正如屏幕上顯示的，“2018年新年快樂(lè)”！

這是怎么做到的呢？其實(shí)，要在E-lnk顯示屏上顯示圖像，需要在屏幕上應(yīng)用多個(gè)幀，疊加起來(lái)的結(jié)果就是圖像了。首先用一個(gè)查詢表來(lái)顯示特定的顏色，該查詢表被稱為“波形表”。它通常是有渠道程序解決方案提供商提供的，由于它是機(jī)密文件，所以沒(méi)有辦法直接訪問(wèn)它?，F(xiàn)在所有的商用顯示器只能做到4bpp，因?yàn)楦緵](méi)有5bpp的LUT。

但為了對(duì)其進(jìn)行存檔，需要我們先對(duì)LUT進(jìn)行“修剪”。因?yàn)?D太多，我認(rèn)為可以先忽略溫度，讓它一直先從白色開(kāi)始?，F(xiàn)在它已經(jīng)是2D LUT了，我們可以使目標(biāo)灰度等于幀數(shù)：將使用固定的32幀序列，而一幀則對(duì)應(yīng)一個(gè)級(jí)別的灰度。這需要對(duì)LUT進(jìn)行很大的更改：在進(jìn)行時(shí)，我們已經(jīng)對(duì)它進(jìn)行了匹配，所以我們不需要在去查找它的輸出數(shù)據(jù)，而且我們可以通過(guò)調(diào)整它查找路線的時(shí)間來(lái)更好的控制灰度。
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