PlatformIO中ESP8266使用GxEPD库和U8G2库驱动 2.9寸黑白墨水屏显示中文

0. 前言

墨水屏是黄鱼淘的，效果还不错。

U8G2库一直编译不进去，显示汉字始终不太美观，个人一直不太喜欢汉字取模的方法，过于累赘且不美观，所以探索了以下优化办法。

开发环境：vscode PlatformIO 框架
操作系统：Windows10 专业版
开发板：ESP8266

1. 安装platformIO环境

参考以下博客安装platformIO插件：
platformIO环境安装

如果新建工程速度慢或下载速度慢，使用以下方法来加速：
解决PlatformIO下载速度慢

2. 新建工程

点击新建工程：

工程名可以随便起，但是芯片和框架一定要选对：

ESP-12E和ESP-12F都是选相同的ESP-12E，都是同样的4M内存，但布线方式不同，ESP-12F在ESP-12E的基础上重新布线，目的是为了增强信号。

如果这一步一直转圈圈，这是下载编译工具链慢导致，尝试参考以下文章解决：
解决PlatformIO下载速度慢

新建完工程的目录结构如下图所示：

其中：

• .vscode：文件夹存放vscode配置文件，不必过多理会。
• .pio：通过platformIO下载的库会放入此文件夹中 /芯片 目录中，我的芯片选择是 esp12e，所以我添加的库会存放至 ./pio/esp12e 中，有些如 lvgl 的库是需要做编译设置的，需要时在这边查看。
• src：存放main.cpp，这是我们主要编写代码的地方。
• include：技术拙劣，目前没用到还不清楚
• lib：存放我们自己编写的库，需要放进去并且在用到的地方声明。
• platformio.ini：这是一个很重要的配置文件，我们添加库和修改编译项目需要在这个地方修改。

3. 添加外部库

现在工程已经新建完成，接下来添加库。

懒人方法：

注释原来的全部内容，加上我的内容

[env:esp12e]
platform = espressif8266
board = esp12e
framework = arduino
lib_deps = 
	olikraus/U8g2_for_Adafruit_GFX@^1.8.0
	zinggjm/GxEPD2@^1.5.4

按下Ctrl + S 即可开始下载第三方库，其中下载的库为 GxEPD 和 U8g2_for_Adafruit_GFX 。

正常方法：

正常来说应该要学会自己如何添加自己需要的库：

点进GxEPD，注意！！！ 不要点错为 GxEPD2，二者有差别。
GxEPD2 貌似并不支持ssd1608，所以理论上不能直接选，需要在配置文件中找能替换的IC，目前找不到，先不考虑。

接下来添加进工程：

选择工程

等待即可。

U8g2_for_Adafruit_GFX库也是这样操作，将其添加进去。

4. 修改U8g2_for_Adafruit_GFX库

如果不修改库内容，后续会引发错误，导致内存过大无法编译通过。

所以这里使用 甘草酸不酸 修改过的库，感谢开源者做出的贡献:
甘草酸不酸-U8G2-gitee

将这个文件下载下来并且解压：

复制解压出来的库：

进入 .pio\libdeps\esp12e ，粘贴：

然后库的修改就做好了。

如果你动手能力很强不怕出错，你可以尝试不用别人修改的库：
在.pio\libdeps\esp12e\U8g2_for_Adafruit_GFX\src\u8g2_fonts.h添加

#if defined(ESP8266)
#define U8X8_FONT_SECTION(name) attribute((section(".text." name)))
#endif

在\.pio\libdeps\esp12e\U8g2_for_Adafruit_GFX\src\U8g2_for_Adafruit_GFX.cpp添加

#if defined(ESP8266)
uint8_t u8x8_pgm_read_esp(const uint8_t * addr)
{
	uint32_t bytes;
	bytes = (uint32_t)((uint32_t)addr & ~3);
	return ((uint8_t*)&bytes)[(uint32_t)addr & 3];
}
#endif

5. 代码和烧录

现在开始在main.cpp中编程，在第二、第三行中修改你的墨水屏文件：

#include <GxEPD.h>
#include <GxGDEW029T5/BitmapExamples.h>      // 2.9" b/w IL0373
#include <GxGDEW029T5/GxGDEW029T5.h>      // 2.9" b/w IL0373

// FreeFonts from Adafruit_GFX
#include <Fonts/FreeMonoBold9pt7b.h>
#include <Fonts/FreeMonoBold12pt7b.h>
#include <Fonts/FreeMonoBold18pt7b.h>
#include <Fonts/FreeMonoBold24pt7b.h>

#include <GxIO/GxIO_SPI/GxIO_SPI.h>
#include <GxIO/GxIO.h>

#include <U8g2_for_Adafruit_GFX.h>

#if defined(ESP8266)
GxIO_Class io(SPI, /*CS=D8*/ SS, /*DC=D2*/ 4, /*RST=D4*/ 2); 
GxEPD_Class display(io, /*RST=D4*/ 2, /*BUSY=D1*/ 5); 

#endif

U8G2_FOR_ADAFRUIT_GFX u8g2Fonts; //初始化 U8G2 对象

void fun();

void setup()
{
  display.init(115200); // enable diagnostic output on Serial
  display.setRotation(3);

  u8g2Fonts.begin(display);                        // 将u8g2过程连接到Adafruit GFX
  //u8g2Fonts.setFontMode(1);                        // 使用u8g2透明模式（这是默认设置）
  u8g2Fonts.setFontDirection(0);      
  u8g2Fonts.setForegroundColor(GxEPD_BLACK);             // 设置前景色
  u8g2Fonts.setBackgroundColor(GxEPD_WHITE);             // 设置背景色
  //u8g2Fonts.setFont(chinese_gb2312);

  display.setTextColor(GxEPD_BLACK);
  u8g2Fonts.setFont(u8g2_font_wqy16_t_gb2312a); // select u8g2 font from here: https://github.com/olikraus/u8g2/wiki/fntlistall
}

void loop()
{
  display.drawPaged(fun);
  delay(5000);
}

void fun()
{
  const char* name = "FreeMonoBold9pt7b";
  const GFXfont* f = &FreeMonoBold9pt7b;
  display.fillScreen(GxEPD_WHITE);
  display.setTextColor(GxEPD_BLACK);
  display.setFont(f);//设置字体
  display.setCursor(0, 0);//设置游标

  u8g2Fonts.setCursor(0, 128/2);
  u8g2Fonts.println("人不能同时拥有青春和对青春的感受.");
}

编译并烧录后，是这样的结果：

黄色是警告，暂时忽略

这是资源使用情况，非常的清晰直观，还剩下很多可以供我们操作：

烧录进去后，是这个效果：

测试后一行可以显示 18个汉字+1个标点符号，共八行，标点建议使用英文标点，如中文逗号无法显示，但中文句号可以显示并且还不错。

人不能同时拥有青春和对青春的感受，且行且珍惜！