FireBeetle 2 ESP32 C6开发板 最佳伴侣之墨水屏（二）文字图形

前言：FireBeetle 2 ESP32-C6是DFRobot新出品的一款基于ESP32-C6芯片设计的低功耗物联网主控板。它除了通过支持Wi-Fi 6的目标唤醒时间（TWT，Target Wake Time）技术来有效降低设备功耗、延长电池使用时间之外，还集成了CN3165锂电池充电管理芯片，可以直接通过太阳能板为锂电池进行充电，有效的解决了部署在阳台、窗户、屋顶等户外无电源线的场景带来的供电问题。所以特别适合我们开发电池供电的户外智能应用。而显示模块作为智能应用重要的人机界面之一，电子墨水屏超低功耗和阳光下能清晰显示等特点使它成为ESP32-C6户外电池供电应用的最佳伴侣。

       上期为大家介绍了ESP32-C6开发板驱动三色墨水屏进行图像显示的方法。之后很多朋友都问：这种图像显示的方法虽然简单，但是需要提前预设好图像，实际用的时候没有那么方便。有没有能像LCD屏幕那样直接显示文字和图形的方法？

       于是我就研究了一下，在网上发现了一个非常好用的用于SPI电子纸显示器的Arduino显示库：GxEPD2。这个库可以被ESP32-C6的程序调用，而且它使用Adafruit_GFX提供完整的图形和文本支持，很方便我们使用。下面我就为大家详细介绍一下GxEPD2在ESP32-C6驱动墨水屏中的应用：

       在https://github.com/ZinggJM/GxEPD2上下载了最新版本的ZIP包之后，使用Arduino IDE的“加入ZIP库”的功能完成安装后，在库列表中就可以看到GxEPD2库。

墨水屏还是使用HE213AC6RF这块三色屏，接口板与ESP32-C6的连线也和前一期保持不变：

接下来我们来写显示文字和图形的程序。在Arduino IDE中设定好ESP32-C6之后，就先来定义引用库：

#include <GxEPD2_3C.h>

#include<Fonts/FreeMonoBold9pt7b.h>

#include"GxEPD2_display_selection_new_style.h"

注意，这里我们需要先找到Arduino 库的安装目录，我这边是这个路径：

C:\Users\ZBOOKZ\Documents\Arduino\libraries\GxEPD2\examples\GxEPD2_Example

在这个文件夹中找到这两个h文件，拷贝到咱们自己的程序目录中去才能在程序中调用。

同时，在GxEPD2_display_selection_new_style.h中，我们还需要做下面的设置：

1.      选择对应的显示类，咱们这里选择三色墨水屏对应的类，如下图。注意这里只能选择一种，其他的三种都要注释掉。

2.      选择对应的墨水屏种类，我们用的屏和佳显的213Z98兼容，所以选择这个，这里同样只能选择一种，其他的也都要注释掉。

其他的地方都不要改动，这样GxEPD2_display_selection_new_style.h就设置好了。

回到主程序，首先要对墨水屏的通讯进行初始化：

display.init(115200, true, 2, false);

然后设置屏幕方向：

display.setRotation(1);

其中参数“0”代表屏幕引线在下方；“1”代表屏幕引线在右方；“2”代表屏幕引线在上方；“0”代表屏幕引线在左方；

接下来是设置用到的字库，这里我们调用的是GxEPD2自带的一个英文字库。中文字库的调用我们在下一期再讲。

display.setFont(&FreeMonoBold9pt7b);

然后在首次显示之前，我们需要做一次全屏的刷新，也就相当于擦除，这是为了避免前一次的内容残留在屏幕上。

display.setFullWindow();

display.firstPage();

因为GxEPD2是按照页面Page的方式来判断语句是否同屏显示的，所以接下来的多个显示命令我们用Do….While的命令来放到同一屏中：

do

{

   display.fillScreen(GxEPD_WHITE);

//将屏幕的底色置为白色；

   display.setTextColor(GxEPD_BLACK);

//将字体的颜色置为黑色，如果想置为红色参考后面的命令；

   display.getTextBounds("DF Robot", 0, 0, &tbx, &tby,&tbw, &tbh);

//测量字体的宽度tbw和高度tbh，主要是便于计算光标位置；

display.setCursor(0, tbh);

//将光标位置设置为X轴为0，Y轴为tbh。注意（0，0）点是在屏幕的右上角，但是写字的时候，光标的初始位置是在字体的左下角，如下图；

  display.print("DF Robot");

//显示字符

   display.setTextColor(GxEPD_RED);

//将字体的颜色置为红色

   display.setCursor(0, 2*tbh+1);

//将光标位置设置为X轴为0，Y轴为2*tbh+1。其中Y轴的“+1”是为了让两行字符之间有一条空隙。

   display.print("DF Robot");

//显示字符

   display.fillRect(0, 2*tbh+1+4, 255, 4, GxEPD_BLACK);

//显示一个实心方块，其左上角坐标为（0, 2*tbh+1+4+5），水平方向长为255，垂直方向高为4，填充颜色为黑色；

   display.fillRect(0, 2*tbh+1+4+5, 255, 14, GxEPD_RED);

//显示一个实心方块，其左上角坐标为（0, 2*tbh+1+4+5），水平方向长为255，垂直方向高为14，填充颜色为红色；

   display.drawLine(0, 2*tbh+1+4+5, 255, 2*tbh+1+4+35, GxEPD_BLACK);

//显示一条线（宽度为1），其起点坐标为（0, 2*tbh+1+4+5），重点坐标为（255, 2*tbh+1+4+35），颜色为黑色；

   display.fillCircle(120, 2*tbh+1+4+35, 35, GxEPD_RED);

//显示一个实心圆形，其圆心坐标为（120, 2*tbh+1+4+35），半径为35，填充颜色为红色；

   display.drawCircle(120, 2*tbh+1+4+35, 50, GxEPD_BLACK);

//显示一个空心圆形，其圆心坐标为（120, 2*tbh+1+4+35），半径为50，颜色为黑；

}

while (display.nextPage());

最后，为了降低功耗并延长墨水屏的寿命，我们还要加上一个关闭电源的命令，但是屏幕上的内容还是会保持显示：

delay(1000);

display.powerOff();

这样我们的测试程序就写完了，接下来接上开发板，Upload结束后墨水屏开始闪烁刷新，大约十几秒后，我们就得到一副断电仍然能保持显示的图像：