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我在钓鱼的时候发现了这样一个墨水屏——电子价签。大家应该在盒马、7Fresh、小米之家等线下店铺看到过。用电子价签取代传统的纸质价签，可以统一管理和显示价签内容，为消费者营造科技感和高端感。

常见的价签尺寸有2.13寸、2.9寸、4.2寸，海鲜市场的价格分别是几块钱、十几块钱、二三十块钱。电子价签不能由个人直接更改，需要专门的基站重写。电子价签里面是MCU驱动板+电子墨水屏，所以我研究了如何让这个墨水屏显示自定义图案。

内容很多，我分成两部分。本文将介绍电子墨水屏的工作原理、价签拆解以及各种硬件驱动方案。下篇文章将介绍墨水屏驱动板的故障排除，通讯协议和驱动相关内容。

我也是从零开始接触电子墨水屏，在各种QQ群潜水，在论坛搜索资料，学习过程中遇到很多坑。相信这将是你能找到的最详细的电子价签DIY攻略。

电子墨水屏也叫电子纸，常见的电子纸采用“微胶囊电泳显示”技术(EPD)。基本原理是悬浮在液体中的带电纳米粒子被电场移动。电子墨水涂在一层塑料薄膜上，然后贴上薄膜晶体管(TFT)电路，由驱动ic控制形成像素图案。

电子墨水由数百万个微胶囊组成，其大小大约与人类头发的直径相同。每个微囊包含电泳粒子——带负电的白色粒子和带正电的黑色粒子，悬浮在透明液体中。

基于正负吸引的原理，当电场开启时，方块对应的黑色或白色粒子会移动到微胶囊的顶部，用户可以在方块上看到白色或黑色。

常见的电子纸是黑白的，电子价签也有三色电子墨水屏。该系统的原理类似于双色系统的原理。施加不同的电压，使不同颜色的粒子移动到上层，看到不同的颜色。

电子墨水屏易读:电子纸显示屏通过反射环境光来显示图案，具有纸张印刷的效果；

轻巧柔韧:由于其结构简单，加上电子纸本身是以软塑料薄膜为基材，因此自然柔韧灵活，可以根据需要裁剪成各种形状。

省电:显示静止图像时，电子纸可以完全不耗电，也就是说，即使关闭所有电源，电子纸显示器仍然可以保持上一张图片。

比如下面这种采用电子纸技术的智能卡，就有显示余额的功能。

还有这种NFC无源智能标签，可以通过手机NFC刷新显示内容，可以作为电子“狗牌”和电子行李牌，放在店里可以显示支付二维码，放在车里可以显示手机什么的。

不管怎样，我们先来拆解一下这个2.13寸的电子价签。2.9寸电子价签和4.2寸电子价签一样。

价签的背面是电池仓，可以用拆卸撬杆撬开。内部并联两块CR2450锂电池。(如果不拆下电池盒，以下步骤不会受到影响)

2.13寸价签的型号是stellar-m；2.9寸型号为stellar-l；4.2寸的型号是Stellar-XL。

价签正面的塑料面板是用胶水固定的，不损坏无法拆卸。

以刀片边缘为突破口，刀片插入零件后，可以轻松撬开整块面板。

小心别割破手指，血和泪！

取下盖板，就可以打开墨水屏了。主板卡在塑料外壳中，轻轻一撬就可以取下。

2.9英寸/4.2英寸的墨水屏通过插座与主板连接，可以轻松拆卸。

2.13寸的墨水屏粘在主板上。先刮掉表面的白色软胶，用180度热风枪吹撕(吹风机应该可以)，不需要用任何力量就可以把屏幕拆下来。

2.9寸/4.2寸屏幕24P，2.13寸屏幕34P，都是2015年的。

最后看一下主板。左边是墨水屏驱动电路，中间是德州仪器的单片机MSP4302553，上面是Mega SOP8存储芯片25VQ21BT，右边是2.4G射频收发芯片A7106，负责与基站通信。

墨水屏内置驱动IC，COG封装。IC厚度为300um，根据FPC(柔性印刷电路板)的宽度分为24P和34P。油墨屏幕的正面朝向自身，扁平电缆朝向左侧，针脚1-24分别从上到下。

24P墨水屏比较常见，有些驱动板的排座也是24P。

2.13寸电子墨水屏的排线宽度为34P，实际管脚数为26。切割时需要减去没有连在一起的上下脚，就会变成24P。

在电子价签中，墨水屏屏幕HINK-E0213A04和大连好显示公司的“GDEH0213B73”屏幕型号一样，可以在他们的网站上查到详细信息，或者去资料更全的Waveshare的家里看更多内容。电子墨水屏的一般驱动电路如下。(24P引脚的定义和驱动电路原理在下一篇文章中详细解释)

MCU推荐使用ESP8266模块，常用12E和12F。网上有丰富的例程，Arduino开发环境很容易上手。

ESP8266模块加串行通信电路和电源电路是NodeMCU的开发板，可以用Dubon线直接连接到墨水屏驱动板。

墨水屏通过SPI协议与MCU通信(原理见下一章)。墨水屏的9-14脚与MCU相连。使用3V3和GND时，需要使用8p电缆连接墨水屏驱动板和NodeMCU开发板。

其中，4个墨水屏引脚ESP8266的10号引脚与12号、13号、14号引脚的连接一般是固定的，不同人写的程序中，BUSY和DC引脚与ESP8266的连接会有所不同，烧程序时需要注意修改源程序中的相关定义。

下表定义了威油墨丝网产品的功能引脚。

刚接触水墨屏的时候，我很迷茫是联系还是联系。下面是这些概念的详细解释。

24P和34P是指墨水屏的FPC排线宽度，比如2.9寸和4.2寸，小雪自己的墨水屏是24P，排线引脚数也是24P；2.13价签墨水屏排线宽度是34P，排线引脚数是26个，所以剪掉两边空和上下引脚的白色部分是24P。24P和34P墨水屏的引脚定义相同，驱动电路通用。

与电缆插头相对应的插座被称为FPC母插座，因为FPC电缆只有一边有插脚。如果FPC插座的上表面与电缆接触，则为FPC上连接；如果FPC插座和电缆之间的接触面在下面，这就是FPC下连接。

通常，上FPC固定器是可抽出的，下FPC固定器是翻盖式的，并且有24P FPC固定器，上下两侧都有触点。

一般在DIY中，将屏幕和主板平放在桌面上，将排线连接到方向朝上的FPC插座上，拔起插座连接。

2.9英寸价格标签中的屏幕折叠到PCB的顶部，24P翻盖用于连接插座。

24P墨水屏的排线比较粗，与FPC插座连接紧密。2.13寸电子价签中的34P墨水屏贴在PCB上，排线很细，在FPC座压不紧，可以用胶带增加厚度。

真正的老板可以自己DIY一个基站，不管上面的驱动电路，直接把图片发到墨水屏上，不用拆价签壳。

例如，CSDN博主@myfish3使用伊拉克制造的STM32开发板和A7105 RF芯片，在廉价的胶木孔板上构建简单的电路。PC机运行上位机，通过串口与STM32通信。STM32通过价格标签与A7106通信，MSP430从A7106获取并执行命令。

技术大牛往往就是这么不做作。

如果你了解MSP430 MCU的开发，可以用430 launchpad直接把程序刻录到电子价签主板上的MCU上。这个比较简单，网上有很多套路。

对于普通DIYer来说，使用墨水屏驱动板+ESP8266更容易学习。

在第一种方案中，可以使用电子价格标签的PCB上的原始驱动电路。首先去掉msp430和A7106，防止干扰，节约电能。

虽然板上有测试点，但与墨水屏无关，不能直接使用。

经测试，驱动电路的通讯引脚9-14分别接在430单片机左上部分的6个引脚上，BS引脚要接地。盒子里有一个MOS管，本来是用来控制墨水屏的电源通断的。拆卸后，连接红点处的两个引脚。

用一根细导线将焊盘引出，并将其连接到ESP8266开发板。

3V3和GND可以从背面的电池正负极引出，这样就不需要拆下电子墨水屏或者单独购买驱动板，直接用标价牌的原驱动电路刷入程序重写显示屏。

上面的飞线操作太繁琐了，建议买个墨水屏驱动板，才几块钱，用线接ESP8266更稳定。

微雪有墨水屏开发板，将ESP8266和墨水屏驱动电路集成在一起，省去了线缆的连接，开发更方便。

不过这个成品开发板的墨水屏是用8266的针脚固定的。例如，微雪开发板的引脚定义如下。有些在线墨水屏应用只提供固件，没有源代码。如果pin定义与微雪不同，则不能使用。

而且微雪开发板的FPC座是24P，34P的2.13寸墨水屏使用时需要切断。开发板的价格也比较贵，60-70元。

所以我自己画了一个ESP8266墨水屏驱动板。毕竟嘉利创的羊毛不白不白，成本也就十几块钱。墨水屏引脚和8266的连接可以根据我自己的需要修改(图为微雪的定义)。此外，它还具有以下优点:

赛道上有两个地方可以选择。首先，BS接地(0)是默认的4线SPI，连接3V3(1)是3线SPI。第二，RESE电阻由拨动开关选择，1.54/2.13/2.9英寸墨水屏为3R，2.7/4.2和三色墨水屏为0.47R。

PCB经过测试和验证可以工作，电路中使用的电阻、电容、电感和三极管MOS晶体管可以从价格标签PCB中获得。16P Type-C和0.5mm间距的FPC插座针脚密集，新手可能很难焊接，建议使用大量助焊剂。

PCB四周有螺丝孔，可以加锂电池。3D打印一个外壳，做一个墨水屏时钟。

PCB板上有8个墨屏通讯插针连接器，只能焊接到墨屏驱动电路上，作为独立的驱动板使用。

并且原理图和PCB都是基于李闯EDA设计，开源，可以自证。

国内的李闯EDA和嘉利创免费打印真的非常好用。让我继续安利。

PCB打样免费！手把手教你在嘉利创0元下单创意立场声明:种草免费PCB印刷网站-嘉利创我第一次接触电子电路设计是在上大学的时候。我加入了一个叫电信协会的学习51单片机的学校社团，部长教我们手工焊接最小系统板。后来焊接技术进步了，所有的数码管，点阵，按键，各种传感器都陆续焊上去了，然后，我就付诸实践了。几年后，单片机编程BigBubbleGum|喜欢15评论7收藏71查看详情

ESP8266墨水屏驱动的硬件部分完成后，可以将程序上传到其中，显示自定义图案。这里以2.13电子价签墨水屏为例，使用上面我自己做的ESP8266墨水屏驱动板。

软件部分使用Arduino IDE环境，下载安装可以看我之前的教程。

在小雪官网下载示例程序。

进入示例文件夹，将整个文件夹ESP8266-Waveware-EPD复制到% local appdata % arduino 15 packages ESP8266 hardware esp82662.7.1 libraries，其中“2 . 7 . 1”需要根据ESP8266支持包的安装版本进行更改。

打开IDE，选择正确的开发板和端口号。

打开“文件-实例-NodeMCU 1.0-waveshare-e-Paper”，找到2.13屏幕驱动。

如果按照小雪的pin定义设计驱动板，直接编译下载，墨水屏就能显示图案。

如果是另一个管脚定义，需要修改DEV_Config.h中的管脚定义

估计一个新手很难一次成功点亮墨水屏，我也翻车过很多次。下篇文章将介绍硬件电路的常见问题及故障排除思路。

微雪的样本程序用于工厂测试。我简化了一下，只保留了上传自定义图片的功能。

墨水屏可以在断电后保留最后显示的画面，可以作为电子相册或者手机卡使用。

拆开电子价签，拿到墨水屏，点亮成功。相信没有比这更全面的新手教程了。

ESP8266电子墨水屏驱动电路和PCB原理图、取模软件和样片程序已在李闯开源广场发布。

下一章将进一步介绍电子墨水屏的驱动电路原理，DIY注意事项，故障排除，SPI通讯，驱动讲解等等，敬请关注。

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