TI CC2510 51單片機驅動SES墨水屏的一些技術細節

ID:628113 · 發表于 2024-9-5 23:01

具體的硬件和軟件網上都有開源資料，這里不多說。
但是網上的版本和我手上的硬件不太一樣，所以發了我手上的實物連接圖。
我們看幾個技術細節：
網上普遍認為， EPD屏驅動是 UC8151
但是實際上不對。實際上是 IL0373
因為 UC8151 不需要配置 LUT 0x20-0x24 , 但該屏在單色模式，必須配置 LUT。

這種EPD 寄存器比一般屏還少一點，本來應該更簡單，但是實際上驅動很麻煩。
該屏幕全局刷新時，需要填寫 6KB 的全局緩沖區（/8壓縮后），如果是3色屏，則需要額外的 6KB 緩沖空間，所以對單片機RAM要求高.
該屏幕局部刷新時，可以只建立局部區域的緩沖區，刷新和RAM會減少。寫入兩次，一次寫入需要反色消去數據，第二次寫入要顯示值
反色消除原理：讓白色的墨水全部回到上面，黑色的全部回到下面。例如僅(10，10) 目前是黑的，即此時黑色墨水在上，白色在下；
這時候寫入反色（白色）消除原來的數據，僅將這一位上下顏色翻轉，從而避免了全部翻轉速度很慢的問題。
但這里有個問題，單個點的翻轉電場會影響到周圍點，導致數次以后，周圍值被改變了，導致模糊。所以不能連續很多次僅局部刷新。
例如 CC2510 這樣的MCU ，最大 RAM 只有 4KB ，沒辦法支持全屏緩沖，即便單色也不夠。

=====兩種方案====
對于RAM巨大的高檔MCU:
采用全緩沖模式，建立 6KB 的全緩沖區， 3色模式需要 12KB 全緩沖區
所有函數全部操作內存緩沖區，最后刷入屏內存，這個和平時單色屏BUFFER模式并沒區別；
但是大容量MCU耗電自然也高，用來驅動這種超低速為了極致省電的屏的意義實在不大。

對于小容量的低功耗MCU:
一般RAM都在 6KB 以下，建立內存全緩沖是不可能了。
但出現另外一個問題，沒有緩沖就不知道先前顯示的內容，也就沒法反刷OLD數據，導致不支持局部刷新。
而全屏刷新又非常的慢，而且刷新閃爍極為嚴重。

所以，墨水屏適合一次寫入內容不再經常修改的情況。對于例如時鐘這樣的應用，墨水屏并不合適。

我前面的嘗試是這樣的，日期星期和背景的PANDA 一起，每小時全局刷新一次，只有一個 144 x50 的時鐘區域，是局部刷新，
每分鐘刷一次。即使這樣，其實效果也不是很理想。

現在墨水屏已經廉價到帶MCU 都不到 5元，雖然實用有些雞肋，但玩玩還是可以的。
后期的墨水屏都不是 51單片機了，一般都是 ARM M0 架構的, 完全不兼容了。

ID:628113 · 發表于 2024-9-6 14:30

圖中的那個叮當貓是專門為這個屏處理的。分辨率是 146x152, 分成黑白和紅色兩張圖。附帶了取樣參數。
黑白：

紅色：

采樣參數：

ID:628113 · 發表于 2024-9-13 14:20

補充一張 Doraemon 實際顯示的三色圖。

#if UC8151_WIDTH == 152
for (i = 0; i < sizeof(DORAEMON_BW146X152)-6; i++)//UC8151_BUF_LEN-sizeof(DORAEMON_BW146X152)+6
{
*(UC8151_BW_DATA+i)=~DORAEMON_BW146X152[i+6];
}
for (i = 0; i < sizeof(DORAEMON_R146X152)-6; i++)//UC8151_BUF_LEN-sizeof(DORAEMON_BW146X152)+6
{
*(UC8151_R_DATA+i)=DORAEMON_R146X152[i+6];
}

#endif

注意黑色賦值前面的 ~ 號。

ID:628113 · 發表于 2024-9-13 14:22

黑底白字不多見，這是對比圖。

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TI CC2510 51單片機驅動SES墨水屏的一些技術細節

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