raspberry pi picoでepaperを扱う

電気屋の値札でよく見る電子ペーパーをrapberrypi picoで扱えるようにする。
あまり日本語の情報が出てこなかったので載せときます。
なお、この記事はraspberrypi picoへ書き込む環境は整っており、ある程度書き込みの経験がある人に向けているので書き込みに際して詳しい説明はあまりしません。

## 使用するモジュール
raspberry pi 　pico
電子ペーパー
[2.13inch E-Paper E-Ink Display Module (B) for Raspberry Pi Pico, 212×104, Red](https://www.switch-science.com/catalog/7322/ "スイッチサイエンス購入ページ")

## サンプルファイルをダウンロード
[サンプルファイル](https://www.waveshare.com/w/upload/2/27/Pico_ePaper_Code.zip "ダウンロードリンク")クリックするとダウンロードします

ダウンロードしたファイル内の該当するファイルをThonnyで書き込んで終了です。
どのファイルが該当するかは各々購入した電子ペーパーによるので自分の購入したものに合わせて変更してください。
サンプルプログラムはPico_ePaper_Code/Python/に入っている。
自分は白黒赤を表現できる電子ペーパーを購入したのでPico_ePaper-2.13-B.pyというファイルを使用しました。

一応コードを載せときます
```
# *****************************************************************************
# * | File        :	  Pico_ePaper-2.13-B.py
# * | Author      :   Waveshare team
# * | Function    :   Electronic paper driver
# * | Info        :
# *----------------
# * | This version:   V1.0
# * | Date        :   2021-03-16
# # | Info        :   python demo
# -----------------------------------------------------------------------------
# Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
# of this software and associated documnetation files (the "Software"), to deal
# in the Software without restriction, including without limitation the rights
# to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
# copies of the Software, and to permit persons to  whom the Software is
# furished to do so, subject to the following conditions:
#
# The above copyright notice and this permission notice shall be included in
# all copies or substantial portions of the Software.
#
# THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
# IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
# FITNESS OR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
# AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
# LIABILITY WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
# OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
# THE SOFTWARE.
#

from machine import Pin, SPI
import framebuf
import utime


EPD_WIDTH       = 104
EPD_HEIGHT      = 212

RST_PIN         = 12
DC_PIN          = 8
CS_PIN          = 9
BUSY_PIN        = 13

class EPD_2in13_B:
    def __init__(self):
        self.reset_pin = Pin(RST_PIN, Pin.OUT)
        
        self.busy_pin = Pin(BUSY_PIN, Pin.IN, Pin.PULL_UP)
        self.cs_pin = Pin(CS_PIN, Pin.OUT)
        self.width = EPD_WIDTH
        self.height = EPD_HEIGHT
        
        self.spi = SPI(1)
        self.spi.init(baudrate=4000_000)
        self.dc_pin = Pin(DC_PIN, Pin.OUT)
        
        
        self.buffer_balck = bytearray(self.height * self.width // 8)
        self.buffer_red = bytearray(self.height * self.width // 8)
        self.imageblack = framebuf.FrameBuffer(self.buffer_balck, self.width, self.height, framebuf.MONO_HLSB)
        self.imagered = framebuf.FrameBuffer(self.buffer_red, self.width, self.height, framebuf.MONO_HLSB)
        self.init()

    def digital_write(self, pin, value):
        pin.value(value)

    def digital_read(self, pin):
        return pin.value()

    def delay_ms(self, delaytime):
        utime.sleep(delaytime / 1000.0)

    def spi_writebyte(self, data):
        self.spi.write(bytearray(data))

    def module_exit(self):
        self.digital_write(self.reset_pin, 0)

    # Hardware reset
    def reset(self):
        self.digital_write(self.reset_pin, 1)
        self.delay_ms(50)
        self.digital_write(self.reset_pin, 0)
        self.delay_ms(2)
        self.digital_write(self.reset_pin, 1)
        self.delay_ms(50)


    def send_command(self, command):
        self.digital_write(self.dc_pin, 0)
        self.digital_write(self.cs_pin, 0)
        self.spi_writebyte([command])
        self.digital_write(self.cs_pin, 1)

    def send_data(self, data):
        self.digital_write(self.dc_pin, 1)
        self.digital_write(self.cs_pin, 0)
        self.spi_writebyte([data])
        self.digital_write(self.cs_pin, 1)
        
    def ReadBusy(self):
        print('busy')
        self.send_command(0x71)
        while(self.digital_read(self.busy_pin) == 0): 
            self.send_command(0x71)
            self.delay_ms(10) 
        print('busy release')
        
    def TurnOnDisplay(self):
        self.send_command(0x12)
        self.ReadBusy()

    def init(self):
        print('init')
        self.reset()
        self.send_command(0x04)  
        self.ReadBusy()#waiting for the electronic paper IC to release the idle signal

        self.send_command(0x00)    #panel setting
        self.send_data(0x0f)   #LUT from OTP,128x296
        self.send_data(0x89)    #Temperature sensor, boost and other related timing settings

        self.send_command(0x61)    #resolution setting
        self.send_data (0x68)  
        self.send_data (0x00)  
        self.send_data (0xD4)

        self.send_command(0X50)    #VCOM AND DATA INTERVAL SETTING
        self.send_data(0x77)   #WBmode:VBDF 17|D7 VBDW 97 VBDB 57
                            # WBRmode:VBDF F7 VBDW 77 VBDB 37  VBDR B7
        return 0       
        
    def display(self):
        self.send_command(0x10)
        for j in range(0, self.height):
            for i in range(0, int(self.width / 8)):
                self.send_data(self.buffer_balck[i + j * int(self.width / 8)])   
        self.send_command(0x13)
        for j in range(0, self.height):
            for i in range(0, int(self.width / 8)):
                self.send_data(self.buffer_red[i + j * int(self.width / 8)])   

        self.TurnOnDisplay()

    
    def Clear(self, colorblack, colorred):
        self.send_command(0x10)
        for j in range(0, self.height):
            for i in range(0, int(self.width / 8)):
                self.send_data(colorblack)
        self.send_command(0x13)
        for j in range(0, self.height):
            for i in range(0, int(self.width / 8)):
                self.send_data(colorred)
                                
        self.TurnOnDisplay()

    def sleep(self):
        self.send_command(0X50) 
        self.send_data(0xf7)
        self.send_command(0X02) 
        self.ReadBusy()
        self.send_command(0x07) # DEEP_SLEEP
        self.send_data(0xA5) # check code
        
        self.delay_ms(2000)
        self.module_exit()
        
        
if __name__=='__main__':
    epd = EPD_2in13_B()
    epd.Clear(0xff, 0xff)
    
    epd.imageblack.fill(0xff)
    epd.imagered.fill(0xff)
    epd.imageblack.text("Waveshare", 0, 10, 0x00)
    epd.imagered.text("ePaper-2.13", 0, 25, 0x00)
    epd.imageblack.text("RPi Pico", 0, 40, 0x00)
    epd.imagered.text("Hello World", 0, 55, 0x00)
    epd.display()
    epd.delay_ms(2000)
    
    epd.imagered.vline(10, 90, 40, 0x00)
    epd.imagered.vline(90, 90, 40, 0x00)
    epd.imageblack.hline(10, 90, 80, 0x00)
    epd.imageblack.hline(10, 130, 80, 0x00)
    epd.imagered.line(10, 90, 90, 130, 0x00)
    epd.imageblack.line(90, 90, 10, 130, 0x00)
    epd.display()
    epd.delay_ms(2000)
    
    epd.imageblack.rect(10, 150, 40, 40, 0x00)
    epd.imagered.fill_rect(60, 150, 40, 40, 0x00)
    epd.display()
    epd.delay_ms(2000)
        
    epd.Clear(0xff, 0xff)
    epd.delay_ms(2000)
    print("sleep")
    epd.sleep()

```
ThonnyエディタでRaspberry　pi　picoを選択して実行するとじわじわペーパー上に描画が始まります。描画が終わると画面を真っ白にリセットしてから再度描画のループになるので適当なタイミングで引っこ抜くとペーパー画面がそのままの状態で保存できます。

画像も載せてないしかなり簡素に書いたのでわからないとこあったらコメントなり連絡ください。