マイクロビットでI2C電子ペーパモジュールを使ってみる

更新日：2023-05-19


マイクロビットでI2C電子ペーパーモジュールを使ってみます。

今回使用するモジュールはWaveShare 1.9インチ 91セグメント I2C電子ペーパモジュール(以後、e-paperと略す)で、これから記載するコードは公式サイトで配布されているラズベリーパイ用のMicroPythonのコードをマイクロビット用に書き換えたものになります。

1.9インチ 91セグメント I2C電子ペーパモジュール — スイッチサイエンス



配線はマイクロビットに拡張ボードをかまし

e-paper microbit
VCC 3.3V
GND GND
SDA GPIO 20
SCL GPIO 19
RST GPIO 0
BUSY GPIO 1

にします。


from microbit import *

RST_PIN = pin0
BUSY_PIN = pin1

ADDS_COM   = 60
ADDS_DATA  = 61

VAR_Temperature = 20

class EPD:
	def reset(self):
		RST_PIN.write_digital(1)
		sleep(200)
		RST_PIN.write_digital(0)
		sleep(20)
		RST_PIN.write_digital(1)
		sleep(200) 

	def send_command(self, i):
		i2c.write(ADDS_COM, bytes([i]))
		sleep(1)

	def send_data(self, i):
		i2c.write(ADDS_DATA, bytes([i]))
		sleep(1)
				
	def ReadBusy(self):
		while(BUSY_PIN.read_digital() == 0):	  # 0: idle, 1: busy
			sleep(1)
		sleep(10)
			
	
	# DU waveform white extinction diagram + black out diagram
	# Bureau of brush waveform
	def lut_DU_WB(self):
		self.send_command(0x82)
		self.send_command(0x80)
		self.send_command(0x00)
		self.send_command(0xC0)
		self.send_command(0x80)
		self.send_command(0x80)
		self.send_command(0x62) 
	   
	# GC waveform
	# The brush waveform
	def lut_GC(self):
		self.send_command(0x82)
		self.send_command(0x20)
		self.send_command(0x00)
		self.send_command(0xA0)
		self.send_command(0x80)
		self.send_command(0x40)
		self.send_command(0x63)
	   
	# 5 waveform  better ghosting
	# Boot waveform
	def lut_5S(self):
		self.send_command(0x82)
		self.send_command(0x28)
		self.send_command(0x20)
		self.send_command(0xA8)
		self.send_command(0xA0)
		self.send_command(0x50)
		self.send_command(0x65) 
			
	 # temperature measurement
	# You are advised to periodically measure the temperature and modify the driver parameters
	# If an external temperature sensor is available, use an external temperature sensor
	def Temperature(self):
		if ( VAR_Temperature < 10 ):
			self.send_command(0x7E)
			self.send_command(0x81)
			self.send_command(0xB4)
		else: 
			self.send_command(0x7b)
			self.send_command(0x81)
			self.send_command(0xB4) 
		
		self.ReadBusy()		
		self.send_command(0xe7)	# Set default frame time
		
		# Set default frame time
		if (VAR_Temperature<5):
			self.send_command(0x31) # 0x31  (49+1)*20ms=1000ms
		elif (VAR_Temperature<10):
			self.send_command(0x22) # 0x22  (34+1)*20ms=700ms
		elif (VAR_Temperature<15):
			self.send_command(0x18) # 0x18  (24+1)*20ms=500ms
		elif (VAR_Temperature<20):
			self.send_command(0x13) # 0x13  (19+1)*20ms=400ms
		else:
			self.send_command(0x0e) # 0x0e  (14+1)*20ms=300ms
							
	# Note that the size and frame rate of V0 need to be set during initialization, 
	# otherwise the local brush will not be displayed
	def init(self):
		i2c.init()
		
		self.reset()
		
		self.send_command(0x2B) # POWER_ON
		sleep(10)
		self.send_command(0xA7) # boost
		self.send_command(0xE0) # TSON 
		sleep(10)
		self.Temperature()
		
	def Write_Screen(self, image):
		self.send_command(0xAC) # Close the sleep
		self.send_command(0x2B) # turn on the power
		self.send_command(0x40) # Write RAM address
		self.send_command(0xA9) # Turn on the first SRAM
		self.send_command(0xA8) # Shut down the first SRAM
		
		for j in range(0, 15):
			self.send_data(image[j])
		
		self.send_data(0x00)
		self.send_command(0xAB) # Turn on the second SRAM
		self.send_command(0xAA) # Shut down the second SRAM
		self.send_command(0xAF) # display on
		self.ReadBusy()
		# IIC.delay_ms(2000)
		self.send_command(0xAE) # display off
		self.send_command(0x28) # HV OFF
		self.send_command(0xAD) # sleep in	
		
	   
	def Write_Screen1(self, image):
		self.send_command(0xAC) # Close the sleep
		self.send_command(0x2B) # turn on the power
		self.send_command(0x40) # Write RAM address
		self.send_command(0xA9) # Turn on the first SRAM
		self.send_command(0xA8) # Shut down the first SRAM
		
		for j in range(0, 15):
			self.send_data(image[j])
			
		self.send_data(0x03)
		
		self.send_command(0xAB) # Turn on the second SRAM
		self.send_command(0xAA) # Shut down the second SRAM
		self.send_command(0xAF) # display on
		self.ReadBusy()
		# IIC.delay_ms(2000)
		self.send_command(0xAE) # display off
		self.send_command(0x28) # HV OFF
		self.send_command(0xAD) # sleep in	
		
	def sleep(self):
		self.send_command(0x28) # POWER_OFF
		self.ReadBusy()
		self.send_command(0xAC) # DEEP_SLEEP
		
		sleep(2000)
		RST_PIN.write_digital(0)

DSPNUM_WB = [0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF]  # black
DSPNUM_WW = [0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00]  # white
DSPNUM_WB = [0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF]  # All black font
DSPNUM_W0 = [0x00, 0xbf, 0x1f, 0xbf, 0x1f, 0xbf, 0x1f, 0xbf, 0x1f, 0xbf, 0x1f, 0xbf, 0x1f, 0x00, 0x00]  # 0
DSPNUM_W1 = [0xff, 0x1f, 0x00, 0x1f, 0x00, 0x1f, 0x00, 0x1f, 0x00, 0x1f, 0x00, 0x1f, 0x00, 0x00, 0x00]  # 1
DSPNUM_W2 = [0x00, 0xfd, 0x17, 0xfd, 0x17, 0xfd, 0x17, 0xfd, 0x17, 0xfd, 0x17, 0xfd, 0x37, 0x00, 0x00]  # 2
DSPNUM_W3 = [0x00, 0xf5, 0x1f, 0xf5, 0x1f, 0xf5, 0x1f, 0xf5, 0x1f, 0xf5, 0x1f, 0xf5, 0x1f, 0x00, 0x00]  # 3
DSPNUM_W4 = [0x00, 0x47, 0x1f, 0x47, 0x1f, 0x47, 0x1f, 0x47, 0x1f, 0x47, 0x1f, 0x47, 0x3f, 0x00, 0x00]  # 4
DSPNUM_W5 = [0x00, 0xf7, 0x1d, 0xf7, 0x1d, 0xf7, 0x1d, 0xf7, 0x1d, 0xf7, 0x1d, 0xf7, 0x1d, 0x00, 0x00]  # 5
DSPNUM_W6 = [0x00, 0xff, 0x1d, 0xff, 0x1d, 0xff, 0x1d, 0xff, 0x1d, 0xff, 0x1d, 0xff, 0x3d, 0x00, 0x00]  # 6
DSPNUM_W7 = [0x00, 0x21, 0x1f, 0x21, 0x1f, 0x21, 0x1f, 0x21, 0x1f, 0x21, 0x1f, 0x21, 0x1f, 0x00, 0x00]  # 7
DSPNUM_W8 = [0x00, 0xff, 0x1f, 0xff, 0x1f, 0xff, 0x1f, 0xff, 0x1f, 0xff, 0x1f, 0xff, 0x3f, 0x00, 0x00]  # 8
DSPNUM_W9 = [0x00, 0xf7, 0x1f, 0xf7, 0x1f, 0xf7, 0x1f, 0xf7, 0x1f, 0xf7, 0x1f, 0xf7, 0x1f, 0x00, 0x00]  # 9

number_0 = [0xbf, 0x1f]
number_1 = [0x1f, 0x00]
number_2 = [0xfd, 0x17]
number_3 = [0xf5, 0x1f]
number_4 = [0x47, 0x1f]
number_5 = [0xf7, 0x1d]
number_6 = [0xff, 0x1d]
number_7 = [0x21, 0x1f]
number_8 = [0xff, 0x1f]
number_9 = [0xf7, 0x1f]
number = [[0xbf, 0x1f], [0x1f, 0x00], [0xfd, 0x17], [0xf5, 0x1f], [0x47, 0x1f], [0xf7, 0x1d], [0xff, 0x1d], [0x21, 0x1f], [0xff, 0x1f], [0xf7, 0x1f]]
radix_point = 0x20
degree_centigrad = 0x05
Fahrenheit_degree = 0x06
BLE = 0x08
POW = 0x10
First_black = 0x1f
First_white = 0x00

print("epd1in9 Demo")
	
epd = EPD()
print("init and Clear")
	
epd.init()

epd.lut_5S()
print("1111")
epd.Write_Screen(DSPNUM_WW)

sleep(500)

epd.lut_GC()
epd.Write_Screen1(DSPNUM_WB)
sleep(500)
epd.Write_Screen(DSPNUM_WW)
sleep(500)

epd.lut_DU_WB()
sleep(500)
epd.Write_Screen(DSPNUM_W0)
sleep(500)
epd.Write_Screen(DSPNUM_W1)
sleep(500)
epd.Write_Screen(DSPNUM_W2)
sleep(500)
epd.Write_Screen(DSPNUM_W3)
sleep(500)
epd.Write_Screen(DSPNUM_W4)
sleep(500)
epd.Write_Screen(DSPNUM_W5)
sleep(500)
epd.Write_Screen(DSPNUM_W6)
sleep(500)
epd.Write_Screen(DSPNUM_W7)
sleep(500)
epd.Write_Screen(DSPNUM_W8)
sleep(500)
epd.Write_Screen(DSPNUM_W9)
sleep(500)
epd.Write_Screen(DSPNUM_WB)
sleep(500)

epd.sleep()

下記URL先のページでもMicroPythonのコードを確認できます。

https://github.com/inunosinsi/e-paper_on_microbit/blob/main/main.py

京都の東本願寺で開催されているプログラミング教室で講師をしています。
詳しくはTera schoolを御覧ください。
大阪府高槻市でプログラミング教室を開設しています。
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マインクラフト用ビジュアルエディタを開発しています。

詳しくはinunosinsi/mcws_blockly - githubをご覧ください。

About

齋藤毅

Webデザイナとプログラマが共働できるフレームワークとCMSのメンテナンスをしています。
SOY2フレームワーク

NPO法人でプログラミング教育に関わっています。
子どもと大人が学び合う現代の寺子屋 Tera school

高槻でプログラミング教室を開講しています。
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個人事業主としての紹介については下記の記事に記載があります。
私にとっての農業とSOY Shop