PaperiNode 是一个与 TheThingsNetwork(TTN,运行了上万台网关,分布在150多个国家和地区)相连的 1.1 英寸电子纸(e-paper)模块,它能采集环境光等微弱的光能(自然光或者室内光源),因此PaperiNode可以能量自给自足。

Github地址 :
https://github.com/RobPo/PaperiNode
硬件原理图:

硬件主要器件:
- MCU: Microchip ATmega328pb (16MHz, 32KB FLASH, 2KB SRAM)
- 外部 RTC: MCP7940M
- LoRa模块:RFM95W,HopeRF 433/868/915MHz ISM LoRa 收发器模块,,Antenna EU_863_870 or u.FL connector for external antenna
- 1.1寸电子纸模块,分辨率148x70
- Nor Flash:Winbond W25X40Cl,4Mbit
- 光伏电池:IXYS SLMD121H04L,太阳能模块产品系列,由单晶高效太阳能电池制成。

- 能量收集 PMIC: e-peas AEM10941(QFN 28-pin 5x5mm封装)一款能量收集电源管理IC,可从最多7芯的太阳能面板中获取直流电。该产品采用超低功率升压转换器,可以为锂离子 (Li-ion) 电池、薄膜电池或超级电容充电。AEM10941具有超低功率冷启动功能,可以在输入电压低至380mV、输入功率仅3µW的情况下启动工作。

- EDLC 400mF超级电容器用于存储从环境光中获取的能量。
版本更新状态
第二次修订版(黑色 FPC)是第一版(白色 FPC)的后续版本,包含以下更改:
- 降低深度睡眠电流(深度睡眠 2.4uA。)
- 在底部露出 SPI 引脚,用于连接外部传感器等
- 增加了 SPI 闪存,可存储测量数据或多达七张图片
如何使用
1.安装
请*载下**并启动最新的 Arduino IDE。在菜单 Tools/Board 中选择 "Pololu A-star 328pb, 5V/16MHz";如果没有,请在 File>Preferences>Additional Boards Manager URL 中添加以下源 "https://files.pololu.com/arduino/package_pololu_index.json"。现在请*载下**并导入该资源库中的示例。
2.硬件连接
要对 PaperiNode 编程,需要将 FTDI 编程器连接到底部裸露的引脚上。最可靠的方法是焊接一排引脚,然后将所有引脚连接到面包板上。另外,也可以将编程器直接连接到底部引脚(如果需要,结合轻微的压力),或者自己 3D 打印基于 pogo-pin 的夹具:

3.E-Ink 显示器库 "PL_microEPD
该版本的 "PL_microEPD "以 Adafruit GFX 库为基础,结合所使用的 MCU ATmega328PB,可轻松使用 1.1 英寸 EPD,详细情况可参考仓库代码。
4.示例
现在是开始使用的时候了!在这里可以找到随时可用的示例:
- 01_SerialPrintDevEUI > 将各个设备的 EUI 地址打印到串行控制台。
- 02_Hello World > 显示 epd 屏幕上的第一个文本。
- 03_SaveImgToFlash > 显示如何在闪存中最多存储七张图片。
- 04_MeasVScap > 在 epd 屏幕上打印超级电容器存储设备测量电压的示例。
- 05_Minimal > 演示一个简单的计数器,如果有足够的能量收获,计数器每次都会更新。当 ATmega328pb 处理器一直处于深度睡眠状态时,超级电容器电压 v_scap 会被微小地测量。触发通过外部 RTC 完成,以尽量减少深度睡眠阶段的电流消耗。如果电压超过一定限度(即 4.2V),就会触发图像更新。
- 06_WeatherForecast > 在上一个演示的基础上,增加了 LoRa 上行和下行链路;然后将接收到的有效载荷显示在屏幕上。
下图为一个显示天气的案例

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