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PaperMono

SKU:C153

描述

PaperMono 是一款围绕低功耗显示、近场识别与远距离通信能力打造的电子纸开发板,配备支持触控的 3.97 英寸 4 阶灰度黑白墨水屏,基于 SSD1677 驱动,分辨率为 480 x 800,并集成 FT6336G 触控芯片与前光照明系统,可在弱光环境下获得更舒适的阅读与交互体验。核心采用 ESP32-S3R8,搭配 16MB Flash、8MB PSRAM 与 2.4 GHz Wi-Fi,同时板载蜂鸣器、PDM 麦克风(LMD4737T261-AC02)、RGB LED、BMI270 六轴 IMU、M5IOE1 IO 扩展、microSD 卡槽和 RX8130CE 实时时钟。NFC 部分基于 ST25R3916,支持 ISO14443A、ISO14443B、FeliCa™ 和 ISO15693;LoRa 通信则采用 SX1262(Stamp LoRa-1262)方案,内置 FPC 天线,支持 868MHz ~ 923MHz 频段。配合 M5PM1 多级电源管理系统与 1150mAh 电池,可满足电子阅读器、电子标牌、门禁终端、身份认证与智能交通等低功耗 IoT 和嵌入式应用需求。

教程 & 快速上手

本教程将向你介绍,如何通过 UiFlow2 图形化编程平台控制 PaperMono 设备。

注意事项

墨水屏使用注意事项

  1. 使用时尽量避免阳光直射/暴晒,高温或强 UV 会损伤面板。
  2. 软件上使用 10 次左右局部快速刷新之后建议使用一次全屏刷新清屏,避免产生累积的严重残影。
  3. 屏幕有内置 OTP 波形可以直接调用,使用自制的外部波形时候需要注意直流平衡,否则可能对面板造成不可逆的损伤。
  4. 需要避免不间断的连续局部快速刷新,避免长时间直流不平衡对面板造成不可逆的损伤。

触摸有效区域

PaperMono 触摸有效区域
触摸 IC 固件层面对触摸边界进行内缩处理,返回的有效触控坐标范围限定为: X 轴:5 ~ 475(总宽 480px),Y 轴:5 ~ 795(总高 800px)。

产品特点

  • ESP32-S3R8 核心主控
    • 16MB Flash
    • 8MB PSRAM
    • 2.4 GHz Wi-Fi
  • 3.97 英寸 4 阶灰度黑白墨水屏,支持触控
    • SSD1677
    • 480x800 分辨率
    • 4 阶灰度显示
    • FT6336G 触控
  • 集成前光照明系统
  • 音频交互
    • PDM 麦克风(LMD4737T261-AC02)
    • 内置蜂鸣器
  • 板载外设
    • BMI270 六轴 IMU
    • M5IOE1 IO 扩展
    • microSD 卡槽
    • RX8130CE RTC
    • RGB LED
  • NFC 功能
    • ST25R3916
    • 支持 ISO14443A / ISO14443B / FeliCa™ / ISO15693
  • LoRa 通信
    • SX1262(Stamp LoRa-1262)
    • 868MHz ~ 923MHz
    • 内置 FPC 天线
  • 内置 1150mAh 电池

包装内容

  • 1 x PaperMono

应用场景

  • 电子阅读器
  • 电子标牌
  • 门禁终端
  • 身份认证设备
  • 智能交通终端

规格参数

规格 参数
SoC ESP32-S3R8 @ Xtensa® 32 位 LX7 双核处理器,主频 240MHz
Flash 16MB
PSRAM 8MB Octal
Wi-Fi 2.4 GHz Wi-Fi
屏幕 3.97" E-Paper (Mono) SSD1677 @ 480x800,触控 FT6336G
屏幕灰度 4 阶灰度显示
前光 集成墨水屏前光照明
输入电源 USB Type-C DC 5V
电池容量 1150mAh
麦克风 PDM 麦克风 LMD4737T261-AC02
蜂鸣器 内置蜂鸣器
IMU BMI270
电源管理 M5PM1
IO 扩展 M5IOE1
扩展存储 microSD
RTC RX8130CE
RGB LED 内置 RGB LED
NFC ST25R3916(ISO14443A/B、FeliCa™、ISO15693)
LoRa SX1262(Stamp LoRa-1262),868MHz ~ 923MHz,内置 FPC 天线
用户按键 2x 用户按键 + 1x 电源按键(ON / OFF / RESET / BOOT)
产品尺寸 62.0 x 101.0 x 8.0mm
产品重量 74.7g
包装尺寸 113.2 x 69.6 x21.0mm
毛重 91.3g

操作说明

开关机

  • 开机 / 复位:短按一次电源按钮
  • 关机:连续按两次电源按钮

下载模式

长按电源按键(大约 2 秒)直到红色 LED 灯闪烁,此时松开手,设备即进入下载模式,等待烧录。

M5GFX LUT 刷新速度

以下数据为 PaperMono 在 M5GFX 不同刷新模式下的实验室测试结果。实际刷新耗时可能因显示内容和运行环境而异,仅供参考。

刷新模式 单次刷新耗时
epd_quality 4.71 s
epd_text 0.45 s
epd_fast 0.34 s
epd_fastest 0.07 s

刷新模式演示:

原理图

管脚映射

E-Paper

ESP32-S3R8 G14_SPI2_MOSI G15_SPI2_CLK G16_EINK_CS G17_EINK_DC G18_EINK_BUSY
SSD1677 MOSI SCLK CS DC BUSY
M5IOE1 PYG5_ADC3 PYG3
SSD1677 RST EPD_3V3_EN
M5PM1 G3_WAKEin / IRQout / PWM
Frontlight BL_FB

通过 M5IOE1PYG5_ADC3 控制电子纸复位,PYG3 控制电子纸 3.3V 供电;通过 M5PM1PYG3_BL_PWM 控制前光亮度。

Touch

ESP32-S3R8 G47_SYS_SDA G48_SYS_SCL G4_TP_INT
FT6336G(0x38) SDA SCL INT
M5IOE1 PYG6 PYG13
FT6336G TP_RST TP_VDD_EN

microSD

ESP32-S3R8 G12 G13 G11 G10 G9 G8
microSD CMD CLK DAT0 DAT1 DAT2 DAT3
M5IOE1 PYG14 PYG1
microSD TF_EN TF_DET

TF_DET 由 microSD 供电域上拉,卡槽开关闭合时检测脚被拉低,用于识别 microSD 卡插入。

HMI

ESP32-S3R8 G47_SYS_SDA G48_SYS_SCL G2_KEY1 G3_KEY2
RTC - RX8130CE(0x32) SDA SCL
IMU - BMI270(0x68) SDA SCL
KEY KEY1 KEY2
M5PM1 G0_WAKEin G4_WAKEin LED_EN_PP
HMI RTC_INT IMU_INT LED_R

PYG0_RTC_INTPYG4_IMU_INT 接入 M5PM1,可作为低功耗唤醒源。

M5IOE1 PYG8_PWM2 PYG9_PWM1
HMI LED_G LED_B

PaperMono 机身侧边的 RGB LED 指示灯,由三色灯珠组成,其中红灯连接至 M5PM1 的 LED_EN_PP,设备开启后将根据 M5PM1 的默认行为点亮。由于 LED_EN_PP 不支持配置 PWM 输出模式,因此该指示灯可调的颜色将受到限制。

KEY

ESP32-S3R8 G2 G3
KEY USER_KEY1 (Button A) USER_KEY2 (Button B)

Audio

ESP32-S3R8 G46_PDM_DAT G45_PDM_CLK G42_BB_PWM
PDM MIC DAT CLK
BUZZER BB_PWM
M5IOE1 PYG12
PDM PDM_VDD_EN

M5PM1

ESP32-S3R8 G47_SYS_SDA G48_SYS_SCL G1_PY_IRQ G0_BOOT_OUT
M5PM1(0x6E) SDA SCL IRQ BOOT_OUT

M5IOE1

ESP32-S3R8 G47_SYS_SDA G48_SYS_SCL G7
M5IOE1(0x4F) SDA SCL PYB_IRQ
M5IOE1 PYG11_PWM3
Charger - IP2315(0x75) PYB_CHG_IIC
注意事项
充电芯片 IP2315 的 I2C 工作模式依赖 I2C 引脚上拉至 VBAT 电压。设备接入 USB 将触发模式检测,若 VBAT 电压偏低,IP2315 可能无法正常初始化至 I2C 模式,进而干扰同一条 I2C 总线上的其他器件。M5IOE1 通过 PYG11_PWM3 控制 IP2315 与系统 I2C 总线的连接:设备运行期间,禁止将 IP2315 长期挂载在 I2C 总线上,通信结束后需及时断开,避免降低总线通信稳定性。若发生 I2C 总线通信异常,可通过短按电源键复位设备,恢复总线正常工作。

RFID

ESP32-S3R8 G47_SYS_SDA G48_SYS_SCL G6_RFID_INT
ST25R3916(0x50) SDA SCL IRQ

LoRa

ESP32-S3R8 G38_SPI1_MOSI G40_SPI1_MISO G39_SPI1_CLK G41 G21 G5
Stamp LoRa-1262 SPI_MOSI SPI_MISO SPI_CLK SX_NSS SX_BUSY LORA_IRQ
M5IOE1 PYG10_PWM4 PYG2_ADC1
Stamp LoRa-1262 SX_NRST SX_ANT_SW
M5PM1 G2
Stamp LoRa-1262 LoRa_EN

尺寸图

数据手册

软件开发

墨水屏驱动说明
1. M5GFX 库针对 PaperMono 设备的电子纸驱动波形目前尚不稳定。推荐优先使用下方的电子纸原厂 OTP 示例程序完成刷新配置,可获得更优的面板使用寿命与刷新稳定性。
2. 软件使用建议:执行约 10 次局部快速刷新后,建议执行一次全屏刷新清屏,防止残影持续累积加重。
3. 长时间反复刷新后,面板可能出现黑色沉积像素,属于墨水颗粒物理特性导致;静置一段时间后,执行一次全屏刷新即可恢复。

Arduino

UiFlow2

通信协议

ESP-IDF

PlatformIO

[env:m5stack-papermono]
platform = espressif32@6.12.0
board = esp32-s3-devkitm-1
framework = arduino
board_build.partitions = default_16MB.csv
board_upload.flash_size = 16MB
board_upload.maximum_size = 16777216
board_build.arduino.memory_type = qio_opi
build_flags =
    -DESP32S3
    -DBOARD_HAS_PSRAM
    -mfix-esp32-psram-cache-issue
    -DCORE_DEBUG_LEVEL=0
    -DARDUINO_USB_CDC_ON_BOOT=1
    -DARDUINO_USB_MODE=1
lib_deps =
    M5Unified = https://github.com/m5stack/M5Unified#develop
    M5PM1 = https://github.com/m5stack/M5PM1
    M5IOE1 = https://github.com/m5stack/M5IOE1
    M5Unit-NFC=https://github.com/m5stack/M5Unit-NFC
    RadioLib = https://github.com/jgromes/RadioLib

Easyloader

Easyloader 下载链接 备注
PaperMono User Demo download /

其他

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产品对比

产品对比项 PaperMono PaperMono PaperMono-Lite PaperMono-Lite
主控 ESP32-S3R8 ESP32-S3R8
屏幕 3.97" 4 阶灰度黑白墨水屏,480x800 3.97" 4 阶灰度黑白墨水屏,480x800
触控 FT6336G FT6336G
前光 集成 集成
Wi-Fi 2.4 GHz 2.4 GHz
NFC ST25R3916
LoRa Stamp LoRa-1262
扩展存储 microSD microSD
IMU BMI270 BMI270
RTC RX8130CE RX8130CE
电池 1150mAh 1150mAh
外壳颜色 灰色 白色
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