起因

咸鱼上淘电子设备，最值的一类是大型连锁商超淘汰的电子价签（ESL，Electronic Shelf Label）。这些价签用的是墨水屏（电子纸），断电也能保持画面，功耗极低，商超一换批次或者整体下架某个供应商的方案，大批"九成新"的价签驱动板就流到了二手市场，价格通常比新买裸屏+主控便宜一大截。

这次入手的是 ZKONG（智控网络） 品牌的二手价签，卖家描述是"4.2寸三色墨水屏，日历+时钟+相框三合一，无背光，2颗CR2450电池供电，尺寸105×87×6mm"，附赠一个 3D 打印支架。ZKONG 是做电子价签系统的厂商，客户覆盖零售、商超、便利店、药房等多个行业，二手市场上流出的这批具体原先用在哪家门店不确定，卖家也没写来源，不用纠结这一点。而且实测连上以后蓝牙广播名以 NRF_EPD_ 开头，这个命名格式是 EPD-nRF5 固件自己写死的（DEVICE_NAME="NRF_EPD" 拼接 MAC 地址后两字节），说明实际主控是 nRF52811。买二手价签时卖家标的芯片型号别全信，连上蓝牙看广播名或者拆开看丝印才是准的。这颗 nRF52811 是市面 ESL 方案里很常见的选型（EPD-nRF5 项目文档里另一款盒马/阿里定制价签同样用的是它），本身支持蓝牙 5.0，只要固件支持得住，完全可以刷成自己的日历屏、时钟屏或者数码相框。

这篇整理的是开源项目 EPD-nRF5 的适配思路：怎么识别手上的价签板子、怎么烧固件、怎么用网页蓝牙界面配置显示内容。项目本身支持的主控范围更广（nrf51822/nrf51802/nrf52811/nrf52810），不止 ZKONG 这一款，思路是通用的。

这类价签值得改造的原因

  • 屏幕成本已经被摊掉：商超价签的墨水屏是走大批量采购的，二手价格远低于单独买裸屏
  • 低功耗电路已经设计好：驱动板自带电源管理和休眠电路，不用自己重新设计
  • 蓝牙是标配：价签本身就要支持无线刷新价格，主控自带 BLE，改造后天然支持手机/网页配置，不用额外接模块
  • 风险也在这：这是厂商定制方案，没有对外文档，型号、引脚、驱动 IC 都要自己动手识别，固件也要靠社区适配而不是官方支持

拿到板子后先干什么：识别硬件

价签到手，第一步不是急着刷机，是看清楚三件事：

  1. 主控型号：拆开外壳看主控芯片丝印，nrf51822/nrf51802/nrf52811/nrf52810 都在 EPD-nRF5 支持范围内。盒马/阿里这批用的是 nRF52811（RAM 24K，ROM 192K）。同一个方案不同批次也可能换过主控，卖家页面标注的型号不能全信，别直接照抄就开始刷机，以实物丝印为准。如果不方便拆机，也可以先用手机蓝牙扫描一下广播名——EPD-nRF5 固件的设备名固定是 NRF_EPD_XXXX 格式（XXXX 是 MAC 地址后两字节），扫到这个格式基本能确认是 nRF 系列在跑该固件，不是别的芯片方案。

  2. 驱动 IC：墨水屏本身贴的驱动芯片决定了刷新协议走哪一套命令集。项目目前实现了两大家族：

    驱动 IC 家族 具体型号 支持尺寸 颜色
    UC81xx UC8176 4.2寸 400×300 黑白 / 黑白红
    UC81xx UC8179 7.5寸 640×384、5.83寸 648×480 黑白 / 黑白红
    UC81xx UC8159（低功耗刷新版） 7.5寸/5.83寸低刷新版 黑白 / 黑白红
    UC81xx扩展 JD79668 4.2寸 黑白红黄四色（BWRY）
    UC81xx扩展 JD79665 7.5寸、5.83寸 黑白红黄四色（BWRY）
    SSD16xx SSD1619 4.2寸 400×300 黑白 / 黑白红
    SSD16xx SSD1677 7.5寸HD 800×480 黑白 / 黑白红

    驱动 IC 型号一般印在屏幕背面的柔性排线基板上，或者能在驱动板上查到走线对应的丝印。

  3. 引脚映射：主控和电子纸之间的 SPI/控制线（CS、DC、RST、BUSY 等）在不同价签板子上接的 GPIO 不一样，这是厂商定制方案里最没有文档、最需要自己动手量的部分。项目已经适配过的几款板子可以直接参考引脚配置，没有对上型号的就要用万用表或者看丝印过孔自己排查，再在网页界面里手动填引脚号试错。

已知的适配案例（供参考对照，不代表你手上的板子完全一致）：

  • 老吾 4.2 寸黑白版：nrf51822，驱动 IC UC8176，引脚配置 0508090A0B0C0D，唤醒引脚 07
  • 老吾 4.2 寸黑白红三色版：nrf51802，驱动 IC UC8176，引脚配置 0A0B0C0D0E0F10，唤醒引脚 09，LED 引脚可选 03/04/05
  • 司飞 nrf52810：RAM 24K，ROM 192K
  • 盒马/阿里 nrf52811：RAM 24K，ROM 192K
  • ZKONG 4.2 寸三色版：主控实测为 nrf52811，屏幕尺寸 105×87×6mm（不含电池仓，电池部分厚度 12.5mm），2 颗 CR2450 电池供电，无背光

二手价签买回来大概率是"已使用过"的旧品，卖家一般会提示：屏幕可能有轻微划痕，或者残留原价签内容的淡淡残影，这种残影是电子纸材料本身的特性，随着后续多次刷新会逐渐消退，不是硬件损坏，不必纠结。购买前确认清楚这一点，避免因为正常现象产生不必要的售后纠纷。

引脚配置和驱动型号都可以在网页界面里在线切换，不需要重新编译固件——这也是这个项目比"一板一固件"的传统方案好用的地方。

固件烧录

EPD-nRF5 用 Keil 工程组织编译，nRF51 和 nRF52 平台的工程分开（Keil/EPD-nRF51.uvprojx / 对应的 nRF52 工程），编译目标里除了应用固件，还有专门烧录蓝牙协议栈（SoftDevice）的目标。

完整烧录顺序：

  1. 用 J-Link 或 DAPLink 全片擦除（Keil 里擦除失败可以用编程器自带上位机软件擦）
  2. 切到 flash_softdevice 目标，直接下载蓝牙协议栈（S130 或 S112），这一步不需要编译，只需要烧一次
  3. 切到对应芯片型号的应用固件目标，编译后下载

Flash 内存布局是 MBR（起始 4KB）+ SoftDevice（协议栈）+ Application（应用固件，起始地址 0x19000）的三段式结构；如果要用无线 OTA 升级，还要在更靠后的地址烧 Bootloader 及其配置页。日常开发调试可以只烧 SoftDevice + 应用固件，跳过 Bootloader；要走产线批量烧录，项目自带的 tools/make-ota-nrf51.bat / make-ota-nrf52.bat 脚本会调用 mergehex 把 SoftDevice、Bootloader、应用固件、配置页合并成一个完整 hex，一次性烧完。

调试的时候可以用 RTTView 看 RTT 日志，比拿万用表瞎猜靠谱得多。

如果不方便刷 Keil，或者只是想先看看修改 GUI（日历/时钟界面）以后的显示效果，项目还带了一个 Windows 桌面模拟器（emulator.c），用 MSYS2 + GCC 编译，能把黑/白/红三色缓冲区渲染成窗口里的位图，不用每次改代码都往芯片上刷。

蓝牙设置：网页就是控制台

固件烧好、SoftDevice 也在，价签开机后会自动开始蓝牙广播，不用装 App，浏览器（支持 Web Bluetooth API 的 Chrome/Edge）直接打开配置页面就能连：

  • 在线地址：https://tsl0922.github.io/EPD-nRF5
  • 或者把 html/index.html 下载到本地双击打开

连接与驱动配置

  1. 点"连接"，浏览器会弹出蓝牙设备选择框，选中价签设备名
  2. 如果手上有好几块价签，容易选错设备，可以在"设备ID"里填价签蓝牙广播名末尾的 4 位十六进制，缩小搜索范围
  3. 连上以后，在"驱动"下拉框里选对应的驱动 IC 型号（黑白/三色/四色，尺寸和分辨率会跟着联动），“引脚"框里填第 3 步识别出来的引脚映射字符串，点"确定"下发配置——这一步配置错了屏幕大概率花屏或者刷不出内容，是排查的第一现场

显示内容：相框模式 与 日历/时钟模式

  • 数码相框模式：网页支持直接拖图片上传，内置多种抖动（dithering）算法把彩色照片转换成电子纸能显示的黑白/三色/四色点阵，还能在图片上涂鸦、加文字、裁剪。图片数据通过蓝牙特征值分块传输，四色/大分辨率屏幕还会用 RLE 压缩减少传输量和刷新等待时间。除了照片，把课程表、值班表这类表格图片传上去当常显内容也很实用，效果如下：

  • 日历模式：点"日历模式"按钮，屏幕切换成月历显示，带农历、节气、节假日调休标注。假期数据从 holiday-cn 项目的年度 JSON 拉取（也可以手动导入 JSON 文件），通过专门的蓝牙指令 0xB6 同步到设备，数据会保存到 Flash，断电不丢，每年只需要重新同步一次最新的节假日安排。

  • 时钟模式：显示实时时间，注意这个模式目前是靠电子纸整屏刷新实现的，网页会弹确认提示——长期开着走时钟容易加速屏幕老化留下残影，更适合临时用来测试或者修屏幕残影问题，不建议当成日常模式。

清屏与命令行调试

  • “清除屏幕"按钮会发一次全刷清空指令，屏幕出现花屏、鬼影严重的时候先清一次
  • 调试模式下有个命令行输入框，能直接发送蓝牙指令的十六进制字节，方便测试没有对应 UI 按钮的功能（比如时间同步、读电压/温度）

踩坑记录

  • 引脚配置填错，屏幕直接花屏或者一片空白：这是最常见的第一次连接后的现象，不代表固件或驱动 IC 型号错了。先确认驱动 IC 型号选对，再一位一位核对引脚字符串，量不准的引脚用万用表通断法配合示波器抓 SPI 时序逐个排除。
  • 蓝牙协议没有加密和重传：项目的蓝牙数据包是裸 opcode + 裸参数，没有 CRC 校验、没有序号、显式拒绝配对加密。日常家用没问题，但意味着传输过程对干扰没有纠错能力，图片刷新中途断连大概率要重新传一遍。
  • 时钟模式别长期开：前面提过，整屏刷新驱动的时钟走时会加速电子纸老化，能用日历模式（局部刷新为主）替代的场景不要用时钟模式。
  • 同一方案不同批次板子可能不完全一致：二手市场来源杂，即使标称同款型号，主控和驱动 IC 也可能因为供应商换过而不同，拿到手第一步永远是先拆开核对丝印，别直接照抄别人的引脚配置就开始刷机。
  • 卖家标的芯片型号不一定准：二手商家很多是批量收货、套用通用文案，页面写的芯片系列跟实物不一致是常事（比如这次 ZKONG 页面写的是 GR51 系列，实测蓝牙广播名却是 EPD-nRF5 固件专属的 NRF_EPD_XXXX 格式，说明实际主控是 nRF52811）。买前当参考，买后务必用蓝牙扫描或拆机核实。
  • 没有外部晶振的板子别开精确时钟源：项目默认不使用外部低速晶振（32.768kHz），因为不是所有价签驱动板都带这颗晶振，盲目改成外部晶振配置，没有晶振的板子会直接跑不起来。确认板子上有这颗晶振再改 main.c（nRF51）或 sdk_config.h（nRF52）里的时钟源配置。
  • 固件版本号打包脚本要手动核对：走 OTA 升级打包时，打包脚本里的版本号和固件代码里的版本宏是两处独立维护的，忘了同步会导致上位机误判版本，升级前检查一下这两处对不对。

总结

把商超淘汰的电子价签改造成自用的墨水屏日历/相框，硬件成本几乎是白捡的，真正的门槛在识别硬件（主控、驱动 IC、引脚映射）和固件适配这两步。EPD-nRF5 把驱动 IC 家族和引脚映射都做成了可在线配置的参数，不需要针对每块板子单独出一份固件，这也是二手市场上"不明来源"驱动板能被社区快速盘活的关键。折腾这类硬件的核心思路是一样的：先看丝印、量引脚，再谈刷机。

固件、GUI 绘制层、网页控制台的源码全部开源，日历/时钟/相框只是作者写好的几个默认玩法，不是这块硬件的能力上限。手里有源码、又能借助 AI 辅助读代码改代码，可玩性会比现成固件高得多：GUI 层是平台无关的绘制代码（改完用项目自带的 Windows 模拟器就能预览，不用每次都往芯片上刷），想显示天气、股票、待办清单、倒计时甚至自定义的仪表盘，本质都是"把数据画到 GUI 缓冲区里”；蓝牙协议是裸 opcode，配合网页前端的 main.js 也能扩展自己的指令和交互。有创意就去改，别把自己框在"能刷日历"这一步。

参考链接