NM-EPD-420
产品概述
NM-EPD-420 是一款基于 ESP32-S3 的 4.2 英寸电子墨水屏显示开发板。它配备了三色（黑/白/红）、双色（黑/白）或四色（黑/白/红/黄）电子纸面板、音频编解码器（ES8311）、环境传感器（AHT20）、RGB LED（WS2812）、SD 卡槽和 LoRa 模组（Heltec RA62） —— 非常适合低功耗物联网仪表盘、户外标识和智能标签等应用场景。
硬件规格
核心
| 项目 | 规格 |
|---|---|
| MCU | ESP32-S3 (双核 Xtensa LX7 @ 240 MHz) |
| Flash | 16 MB |
| PSRAM | 8 MB (QIO OPI) |
| 无线 | Wi-Fi 4 (802.11 b/g/n) + Bluetooth 5 LE |
显示屏
| 项目 | 规格 |
|---|---|
| 面板 | GDEY042Z98 三色电子墨水屏、GYE042A87 黑白电子墨水屏或 GDEY0420F51 四色电子墨水屏，相同的引脚定义 |
| 尺寸 | 4.2 英寸 |
| 分辨率 | 400 × 300 |
| 颜色 | 三色（黑/白/红）、双色（黑/白）或四色（黑/白/红/黄） |
| 驱动 | GxEPD2 |
| 接口 | SPI (FSPI) |
当前NM-EPD-420支持三色墨水屏（GDEY042Z98）、黑白墨水屏（GYE042A87）和四色墨水屏（GDEY0420F51），三者的刷新性能如下：
-
GDEY042Z98 三色墨水屏：
- SKU： NM-EPD-420
- 全刷（黑/白/红）约 10 秒，不支持局部刷新
- 对于天气站，Dashboard等应用而言，三色墨水屏可以提供更丰富的显示效果，但刷新速度较慢，适合静态内容展示。
- 默认三色墨水屏版本，NM-EPD-420 版本不支持 LoRa 模块，适合一般的桌面端应用。
-
GYE042A87 黑白墨水屏：
- SKU： NM-EPD-420-BW
- 全刷（黑/白）约 2-3 秒，支持局部刷新，局部刷新时间约 1 秒
- 对于需要快速刷新内容的应用，建议使用黑白墨水屏（GYE042A87）。
- 因此，NM-EPD-420-BW 版本的开发板适合需要快速刷新内容的应用场景，默认 NM-EPD-420-BW 版本也默认支持了 LoRa 模块，更方便用户应用于室内的桌面端 LoRa 节点。
-
GDEY0420F51 四色墨水屏：
- SKU： NM-EPD-420-4C
- 全刷（黑/白/红/黄）约 25-30 秒，不支持局部刷新
- 对于需要更多颜色且不需要频繁刷新内容的应用，建议使用四色墨水屏（GDEY0420F51）。
- PlatformIO 构建环境：
nm-epd-420-4c；GxEPD2 驱动：GxEPD2_420c_GDEY0420F51（400 × 300）。与三色和黑白面板不同，四色驱动的 BUSY 信号为低电平有效。
LoRa版本带有HT-RA62模块（SX1262），可用于Meshtastic、MeshCore等LoRa应用。无LoRa版本不带模块，可用于一般应用。默认NM-EPD-420-BW版本支持LoRa模块，以便相关LoRa应用可以实现较好的屏幕刷新效果。
板载外设
| 模块 | 型号 | 接口 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 编解码器 | ES8311 | I2C 0x18 + I2S | DAC → 外部功放 → 8 Ω 扬声器 |
| 麦克风 | LMD4737 PDM DMIC | I2S (DMIC 模式) | 采样率 16 kHz |
| 温湿度传感器 | AHT20 | I2C 0x38 | 通过 PIN_TEMP_CTL 控制供电 |
| RGB LED | WS2812 | RMT | 1 颗 |
| SD 卡 | μSD | SPI (HSPI) | 与 LoRa 共享总线 |
| LoRa 模组 | SX126x 系列 | SPI (HSPI) | CS / RST / BUSY GPIO |
| 按键 | USER, BOOT | GPIO | 低电平有效，外部上拉 |
| 音频功放 | 外置 D 类 | EN GPIO | PIN_PA_CTRL 高电平使能 |
引脚定义
EPD (FSPI)
| 信号 | GPIO | 方向 |
|---|---|---|
| SCK | 2 | 输出 |
| MOSI | 1 | 输出 |
| MISO | -- | -- |
| CS | 46 | 输出 |
| DC | 4 | 输出 |
| RST | 5 | 输出 |
| BUSY | 6 | 输入 |
SD + LoRa (HSPI)
| 信号 | GPIO | 方向 |
|---|---|---|
| SCK | 9 | 输出 |
| MOSI | 10 | 输出 |
| MISO | 11 | 输入 |
| SD CS | 7 | 输出 |
| LoRa NSS | 8 | 输出 |
| LoRa RST | 12 | 输出 |
| LoRa BUSY | 13 | 输入 |
| LoRa DIO1 | 14 | 输入 |
I2S (ES8311)
| 信号 | GPIO | 方向 |
|---|---|---|
| MCLK | 21 | 输出 |
| BCLK | 15 | 输出 |
| LRCK / WS | 17 | 输出 |
| DOUT (ESP→DAC) | 18 | 输出 |
| DIN (ADC→ESP) | 16 | 输入 |
I2C + 其他
| 信号 | GPIO | 方向 | 说明 |
|---|---|---|---|
| SDA | 39 | 双向 | AHT20 + ES8311 共享总线 |
| SCL | 38 | 输出 | |
| TEMP_CTL | 40 | 输出 | AHT20 供电控制（高电平开启） |
| PA_CTRL | 41 | 输出 | 外部功放使能 |
| USER 按键 | 45 | 输入 | 低电平有效 |
| BOOT 按键 | 0 | 输入 | 低电平有效，RTC GPIO |
| LoRa EN | 47 | 输出 | LoRa模块上电使能，高有效 |
| Codec EN | 44 | 输出 | 音频编解码器上电使能，高有效 |
| ADC EN | 43 | 输出 | ADC 模块上电使能，高有效 |
| BATT_ADC | 3 | 输入 | 电池分压采样输入 |
权威来源：src/config.h