Waveshare电子墨水屏绘制下方矩形时上方内容褪色问题排查

故障现象 #

使用通过HAT连接树莓派Pi Zero W的Waveshare 7.5寸电子墨水屏，按从上到下顺序构建显示内容：

• 仅绘制上方区域内容时，屏幕显示完全正常，效果如下：
  
  注：实拍照片存在温室屋顶反光
• 继续在已有内容下方绘制1个或多个矩形方框时，上方区域的天气图标会从右向左逐渐褪色，故障效果如下：
  
• 故障复现和绘制顺序无关：无论先绘制矩形方框再渲染天气数据，还是先渲染天气数据再绘制矩形方框，故障都会出现。
• 已按公开资料说明在写入显示内容后增加屏幕休眠逻辑，故障未解决。

相关代码 #

矩形绘制逻辑：

# Draw one rectangle for top data
draw.rectangle([(0,0),(479,120)],outline = 0)
# And another for the tasks
draw.rectangle([(0,220),(239,700)],outline = 0)
# And a third for something else
draw.rectangle([(241,220),(479,700)],outline = 0)

天气预报模块绘制逻辑：

# Draw the forecast (on a loop)
# If we have 400 pixels to play with, forecast covers next 5 hours, so 80 pixels per entry
i = 0
xoffset = 40
yoffset = 130
forecast = get_forecast()
while i < 5:

    # Get the data
    icon = get_icon(forecast[i]['icon'])
    time = forecast[i]['time']
    temperature = str(forecast[i]['temperature']) + u'\N{DEGREE SIGN}' + "C"

    # Draw the forecast time
    timewidth = forecastfont.getsize(time)[0]
    textx = calculate_offset(xoffset, timewidth, xoffset)
    texty = yoffset
    draw.text((textx, texty), time, font = forecastfont, fill=0)

    # Draw the forecast icon
    iconwidth = weather24.getsize(icon)[0]
    iconx = calculate_offset(xoffset, iconwidth, xoffset)
    icony = yoffset + forecastfont.getsize(time)[1] + 5
    draw.text((iconx, icony), icon, font = weather24, fill = 0)

    # Draw the forecast temperature
    tempwidth = temperaturefont.getsize(temperature)[0]
    tempx = calculate_offset(xoffset, tempwidth, xoffset)
    tempy = yoffset + forecastfont.getsize(time)[1] + weather24.getsize(icon)[1] + 5
    draw.text((tempx, tempy), temperature, font = temperaturefont, fill=0)

    # Advance the loop and move the offset
    i += 1
    xoffset += 60

屏幕刷新及休眠逻辑：

epd.display(epd.getbuffer(image))
epd.sleep()

故障原因及修复方案 #

核心故障原因是绘制坐标超出屏幕实际物理分辨率，导致图像缓冲区内存越界，叠加刷新流程不规范、供电不足等问题放大故障表现，按以下步骤修复即可：

1. 先核对墨水屏硬件版本，确认实际分辨率参数：
   • 7.5寸V1版本墨水屏实际分辨率为640×384
   • 7.5寸V2版本墨水屏实际分辨率为800×480
     现有代码中Y轴坐标最大值用到了700，远超过两个版本的屏幕高度上限，超出范围的绘制数据写入缓冲区时会覆盖上方区域已经生成的图像数据，直接导致图标褪色。
2. 修正所有绘制元素的坐标范围，所有X、Y坐标不得超过屏幕实际分辨率减1的数值，绘制前手动做边界裁剪，禁止任何内容超出屏幕显示区域。
3. 修正驱动缓冲区参数：如果使用Waveshare官方Python驱动，找到对应屏幕型号的驱动文件，将缓冲区数组大小修改为和实际分辨率匹配的数值，不要使用通用默认配置。
4. 调整刷新休眠逻辑：调用epd.display()后增加2-3秒延时，等屏幕完全完成刷新动作后再调用epd.sleep()，立刻休眠会中断未完成的刷新流程，导致显示异常。刷新前可增加epd.Clear()指令清空屏幕残留电荷，减少残影和褪色问题。
5. 排查硬件问题：给树莓派Pi Zero W更换5V 2A以上的独立供电，不要通过电脑USB口取电，重新拔插压紧HAT和屏幕之间的连接排线，排除供电不足、接触不良导致的驱动电压不稳问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Giles Bennett