OLED I2C Display Arduino/NodeMCU Tutorial: 15 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:24

Programi i parë që shkruani kur filloni të mësoni a

gjuha e re e programimit është: "Përshëndetje Botë!".

Vetë programi nuk bën asgjë më shumë sesa të shtypë një tekst "Përshëndetje Botërore" në ekran.

Pra, si ta bëjmë Arduino -n tonë të shfaqë "Përshëndetje Botë!"?

Në këtë video, unë do t'ju tregoj se si të filloni me ekranet e vogla 0.91 (128x32) dhe 0.96 (128x64) I2C OLED.

Ka 100 mësime në internet që shpjegojnë të njëjtën gjë në mënyra të ndryshme, por nuk gjeta një që të më tregojë gjithçka për ekranin OLED dhe si ta përdor atë në skenarë të ndryshëm. M’u desh pak kohë për t’i zgjidhur të gjitha. Pra, mendova se duhet të krijoj një tutorial mbi atë që kam mësuar dhe të kombinoj të gjitha tiparet dhe mënyrat se si ekranet OLED mund të përdoren në projektet tona.

Hapi 1: Gjërat që do të mësojmë sot

Në këtë video do të flasim për:

- Çfarë është një ekran OLED?

- Pastaj do të kemi një vështrim më të afërt në ekranet OLED I2C 0.91 (128x32) dhe 0.96 (128x64)

- Tjetra do të flasim për instalimin e Bibliotekës Adafruit në IDE tuaj Arduino

- Pastaj ne do të lidhim NodeMCU dhe Arduino me një ekran OLED

- Tjetra do të kemi një vështrim në kodin dhe do të shfaqim disa grafika dhe tekst në të

- Ne gjithashtu do të flasim për aplikimin e shkronjave të personalizuara dhe shfaqjen e imazheve

- Pastaj ne do të lidhim OLED të shumëfishta me një mikrokontrollues duke përdorur I2C Multiplexer

- Së fundi, ne do të flasim për disa gabime të zakonshme që njerëzit bëjnë gjatë përdorimit të ekraneve OLED

Hapi 2: Kërkesa për harduer

Për këtë tutorial na duhen:

- Një tabelë me bukë

- Ekrane OLED I2C 0.91 "(128x32) dhe 0.96" (128x64)

- Arduino UNO/NANO (çfarëdo që është e dobishme)

- NodeMCU

- Multiplekser TCA9548A I2C

- Pak kabllo lidhës

- dhe një kabllo USB për të ngarkuar kodin

Hapi 3: Çfarë është një ekran OLED?

OLED ose dioda organike që lëshon dritë është një dritë që lëshon dritë

dioda (LED) në të cilën shtresa elektrolumineshente emetuese është një film me përbërje organike (miliona drita të vogla LED) që lëshon dritë në përgjigje të një rryme elektrike.

OLED-të përdoren për të krijuar ekrane dixhitale në pajisje të tilla si ekranet e televizorit, monitorët e kompjuterit, sistemet portative siç janë telefonat celularë, konzollat e lojërave të dorës dhe PDA-të. Një ekran OLED funksionon pa ndriçim prapa sepse lëshon dritë të dukshme.

Hapi 4:

Ka shumë lloje të ekraneve OLED të disponueshme në

treg në bazë të tyre

- Madhësitë

- Ngjyrë

- Marka

- Protokoll

- SPI (Ndërfaqja Periferike Seriale) ose I2C

-Skema e kontrollit të matricës pasive (PMOLED) ose matricës aktive (AMOLED)

Në këtë tutorial, unë do të flas për lidhjen e

ngjyra blu 0.91 (128x32 OLED) dhe 0.96 (128x64 OLED) I2C OLDE shfaqet në një Arduino NANO dhe NodeMCU. Teknologjia e autobusëve I2C përdor vetëm 2 kunja të MCU kështu që ne kemi grumbuj në dispozicion për sensorë të tjerë.

Hapi 5: Vështrim më i afërt

Le të kemi një nga afër në këto dy ekrane.

Në pjesën e pasme të këtyre ekraneve ka grumbuj kondensatorësh SMD dhe rezistorë të bashkuar në bord; por, meqenëse është një pajisje I2C, ne kujdesemi vetëm për këto 2 kunja (SCL dhe SDA)

Ekrani lidhet me Arduino duke përdorur vetëm katër tela - dy për energji (VCC dhe GND) dhe dy për të dhëna (ora serike SCL dhe

të dhënat serike SDA), duke e bërë lidhjen shumë të thjeshtë. Lidhja e të dhënave është I2C (I²C, IIC ose Qarku i Integruar) dhe kjo ndërfaqe quhet edhe TWI (Ndërfaqe me dy tela).

- Kunjat në bord mund të jenë në renditje të ndryshme, kështu që gjithmonë kontrolloni trefish para se ta lidhni me projektin tuaj.

- Tensioni i funksionimit është nga 3v në 5v, por, është mirë të përdorni udhëzimet nga fleta e të dhënave të prodhuesit.

- Ndonjëherë ne kemi nevojë të përdorim 2 ekrane në projektet tona. Pra, si mund ta arrijmë këtë?

Truku është që të keni një adresë të konfigurueshme në ekranin tuaj. Kjo njësi ka një adresë të konfigurueshme midis 0x78 dhe 0x7A. Thjesht duke mos shitur rezistencën 0Ohm nga njëra anë dhe duke e kapur atë në anën tjetër ose thjesht duke vendosur një saldim global, ne mund të ndryshojmë adresën. Ne do të flasim për të në thellësi kur lidhim ekrane të shumta me një Arduino në pjesën e mëvonshme të këtij mësimi.

Në foto këto ekrane duken shumë të mëdha. Por, praktikisht, ato janë të vogla. Ato janë bërë nga 128 x 32/64 piksele individuale OLED dhe nuk kërkojnë ndriçim të pasmë. Thjesht hidhini një sy kësaj dhe shihni sa e vogël është. Edhe pse ato janë të vogla ato mund të jenë shumë të dobishme në çdo projekt elektronik.

Hapi 6: Biblioteka

Ka disa biblioteka në dispozicion për t'i kontrolluar ato

shfaq. Në të kaluarën kam përdorur "bibliotekën u8glib", por e gjej bibliotekën AdaFruit shumë e lehtë për tu kuptuar dhe përdorur në projektet tona. Pra, unë do të përdor bibliotekën AdaFruit në këtë tutorial.

Për të kontrolluar ekranin OLED do t'ju duhet biblioteka "adafruit_GFX.h" dhe biblioteka "adafruit_SSD1306.h".

Ka dy mënyra se si mund ta shkarkoni dhe instaloni bibliotekën në Arduino IDE tuaj.

Metoda 1

Shkoni te "Menaxheri i Bibliotekës" dhe kërkoni "adafruit_SSD1306" dhe "adafruit_gfx"

Zgjidhni versionin e fundit dhe shtypni butonin Instalo.

Pasi të instalohen, mund t'i përdorni këto biblioteka në programin tuaj.

Metoda 2

Këto dy biblioteka gjithashtu mund të shkarkohen nga github (ju nevojiten të dyja):

Unë do të jap lidhjet në përshkrimin më poshtë.

Biblioteka e shfaqjes:

Biblioteka GFX:

Pasi të shkarkohet, kopjoni dosjen kryesore Adafruit_SSD1306 nga skedari i shkarkuar i zipuar në dosjen e bibliotekave Arduino. Kjo dosje zakonisht gjendet tek Documents> Arduino> bibliotekat në sistemet Windows. Në Linux zakonisht gjendet në dosjen shtëpiake> Arduino> bibliotekat. Më në fund në dosjen e bibliotekës Arduino, riemëroni dosjen master Adafruit_SSD1306 në Adafruit_SSD1306. Edhe nëse nuk e ndërroni emrin është mirë.

Hapi 7:

Tani, le të hedhim një vështrim në "Adafruit_SSD1306.h"

dosje

Dy gjëra që duhet të dimë në këtë bibliotekë:

1. Nëse doni të përdorni ekranin më të vogël përdorni parazgjedhjen 128_32 përndryshe për ekranin më të madh komentoni 128_32 dhe mos komentoni 128_64

2. Nëse e keni ngjitur Adresën 0x7A në tabelë (për të cilën do të flasim më vonë) atëherë përdorni adresën 7 -bit 0x3D për ekranet më të mëdha, përndryshe përdorni adresën e paracaktuar 0x3C. Për ekranet më të vogla adresa është 0x3C.

Hapi 8: Instalimi i telave 128 X 64/32 OLED

Le të fillojmë duke lidhur NodeMCU me ekranin.

Gjëja e parë dhe më e rëndësishme për t'u vënë në dukje është se disa prej ekraneve mund të kenë këmbët e fuqisë GND dhe VCC të ndërruara. Kontrolloni ekranin tuaj për t'u siguruar që është i njëjtë me imazhin. Nëse kunjat janë ndërruar, sigurohuni që të ndryshoni lidhjet me Arduino ose NodeMCU.

- Tela NodeMCU OLED

OLED VCC - NodeMCU 3.3V

OLED GND - NodeMCU GND

OLED SCL - NodeMCU D1

OLED SDA - NodeMCU D2

- Arduino Uno OLED Instalime

KVV OLED - Arduino 5V

OLED GND - Arduino GND

OLED SCL - Arduino Uno A5

OLED SDA - Arduino Uno A4

- Arduino MEGA 2560 OLED Tela

OLED VCC - Arduino 5V

OLED GND - Arduino GND

OLED SCL - Arduino MEGA 2560 pin 21

OLED SDA - Arduino MEGA 2560 pin 20

Hapi 9: Kodi

Biblioteka Adafruit vjen me shembuj vërtet të mirë për të dy

Ekranet 128x32 dhe 128x64.

Biblioteka gjendet nën Skedarin> Shembujt> Adafruit SSD1306> dhe më pas llojin e shfaqjes në Arduino IDE.

Ne do të përdorim shembullin 128x32 I2C dhe do ta modifikojmë atë për të punuar me grushtin e ekraneve 128x64 dhe 128x32 duke e lidhur me një Arduino dhe më pas në një bord NodeMCU.

Kodi fillon duke përfshirë të dy bibliotekat Adafruit. Në këtë tutorial do të theksoj vetëm ato pjesë të kodit të cilat janë të nevojshme për ne që të ngarkojmë si në dërrasat ashtu edhe në ekranet. Nëse doni të dini më shumë rreth kodit ju lutemi lini një koment në blogun tim ose në seksionin e komenteve më poshtë dhe unë përpiqem të kthehem tek ju.

- Së pari ne do të ngarkojmë kodin në një Arduino Nano të lidhur me një ekran 128x32.

Ne mund ta përdorim kodin siç është pa asnjë modifikim.

128x32 përdor adresën 0x3C kështu që kjo pjesë duket e mirë këtu, ju lejon të kontrolloni dy herë bibliotekën e titujve, po ajo gjithashtu përdor adresën 0x3C dhe lloji i ekranit është 128x32.

- Tani le të lidhim ekranin 128x64. Siç e dimë, përdor adresën 0x3C si parazgjedhje, kështu që ne nuk kemi nevojë të përditësojmë adresën as në kod, as në bibliotekë.

Thjesht na duhet të komentojmë 128_32 dhe të mos komentojmë 128_64 në bibliotekën e kokës dhe të ndryshojmë LCDHEIGHT në 64 në kodin tonë.

- Tani për të ekzekutuar të njëjtin kod në një NodeMCU duhet të ndryshojmë një linjë më shumë në kodin tonë.

Pjesa "#define OLED_RESET 4"> "#define OLED_RESET LED_BUILTIN" është e njëjtë me Arduino

Pothuajse për të shfaqur gjithçka që së pari na duhet për të pastruar ekranin e mëparshëm duke përdorur

display.clearDisplay (); // Pastroni tamponin

Pastaj vizatoni objektin

testdrawline (); // Vizatoni një vijë

Tregojeni atë në harduer

display.display (); // Bëni ato të dukshme në pajisjet e ekranit!

Prisni pak kohë para se të shfaqni artikullin tjetër.

vonesa (2000); // Prisni për 2 sekonda

Në këtë shembull ne po shfaqim disa artikuj si tekst, rreshta, qarqe, tekst rrotullues, trekëndësha dhe më shumë. Shkoni përpara dhe përdorni imagjinatën tuaj dhe shfaqni gjithçka që dëshironi në këto ekrane të vogla.

Hapi 10: Përshtatja e Tekstit dhe Shtimi i Imazheve

Ndonjëherë kodi juaj duhet të shfaqë shkronja të personalizuara dhe

imazhe. Nëse jeni shumë të mirë në hartëzimin e bitit, ju vetëm duhet të krijoni një varg byte duke ndezur ose fikur LED -et e vegjël të ekranit për të krijuar shkronja dhe imazhe të personalizuara.

Sidoqoftë, nuk jam shumë i mirë në bërjen e këtyre hartave dhe nuk dua të kaloj orë të tëra duke krijuar tabelat e hartës së bitit.

Pra, cilat janë opsionet e mia? Unë në përgjithësi përdor dy faqe në internet për të gjeneruar shkronja dhe imazhe të personalizuara. Lidhjet janë dhënë në përshkrimin më poshtë.

Fontet e personalizuara

Shkoni në faqen e internetit të konvertuesit të shkronjave, zgjidhni familjen e shkronjave, stilin, madhësinë, Versionin e Bibliotekës si "Adafruit GFX Font" dhe më pas goditni butonin "Krijo". Në anën e djathtë të kësaj faqe ju mund të shihni se si do të duket fonti juaj në ekranin aktual.

Bazuar në zgjedhjen tuaj, uebfaqja gjeneron skedarin e kokës së shkronjave. Krijoni një skedar të quajtur "modifikuar_font.h" në të njëjtën dosje ku është kodi juaj dhe kopjoni dhe ruani kodin e krijuar në të. Atëherë ju vetëm duhet të përfshini skedarin e kokës në kodin tuaj për të përdorur fontin e personalizuar.

#include "modifikuar_font.h"

Pastaj, ju vetëm duhet të vendosni fontin para se të shfaqni tekstin për të aplikuar fontin e personalizuar në të.

display.setFont (& Emri juaj_Fonts_Nave);

Ju mund të merrni emrin e fontit nga skedari i kokës që sapo keni shtuar në projektin tuaj. Kjo është, e lehtë.

Kujtesa është gjithmonë një shqetësim gjatë përdorimit të shkronjave të personalizuara, kështu që gjithmonë merrni parasysh bajtët që do të konsumohen nga kujtesa. Vetëm mos harroni Arduino UNO ka vetëm 32K memorie.

Imazhe me porosi

Për të shfaqur një imazh bitmap në ekranin tuaj, së pari duhet të krijoni një imazh me madhësi 128 x 64/32.

Unë jam duke përdorur "MS Paint" të vjetër të mirë për të krijuar një imazh bitmap 128 x 64 të cilin më pas do ta ngarkoj në këtë faqe interneti të konvertuesit të imazhit. Faqja e internetit konverton imazhet në vargje byte, të cilat mund të përdoren me ekranet Arduino dhe OLED.

Filloni duke ngarkuar imazhin në faqen e internetit. Pastaj vendosni një kontroll në kutinë e kontrollit "Përmbys ngjyrat e imazhit" dhe ndryshoni "Formati i kodit dalës" në "Arduino Code" më pas zgjidhni orientimin dhe shtypni butonin "Gjeneroni kodin" për të gjeneruar grupin e bajtit. Seksioni "Preview" ju tregon se si do të duket imazhi juaj në ekranin aktual.

Unë kam përfshirë kodin së bashku me këtë udhëzues të cilin mund ta përdorni për të shfaqur imazhet tuaja. Thjesht duhet të zëvendësoni grupin në kodin tim me atë që sapo keni krijuar dhe pastaj ta ngarkoni në Arduino tuaj.

Hapi 11: Lidhja e 2 ekraneve

Lidhja e dy ekraneve 128 x 64 me projektin tuaj është e lehtë.

Thjesht duhet të heqësh shkrirjen e rezistencës 0Ohm nga adresa 0x78 dhe ta vendosësh në 0x7A dhe më pas të përdorësh adresën 0x3D në kodin tënd në vend të 0x3C të paracaktuar.

Duhet të pyesni veten pse po përdorim adresat 0x3C dhe 0x3D dhe jo 0x78 dhe 0x7A aktuale. Arduino pranon adresën 7-bit dhe jo adresat e harduerit 8-bit. Pra, ne së pari duhet të konvertojmë adresën 8-bit në binare, dhe pastaj të presim pjesën më të vogël të rëndësishme për të marrë 7 bitët. Pastaj konvertoni 7 bitët në HEX për të marrë adresat 0x3C ose 0x3D të cilat i futni në kodin tuaj.

Së pari, filloni ekranin duke i dhënë një emër unik:

Adafruit_SSD1306 display1 (OLED_REST);

Adafruit_SSD1306 display2 (OLED_REST);

Pastaj në kodin tuaj përdorni ekranin 1 dhe ekranin 2 për të thirrur deklaratat e fillimit me adresat e pajisjes në to:

display1.filloj (SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); // shfaq 1 adresë op 0x3C

display2.fill (SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3D); // shfaq 2 adresa 0x3D

Kjo është e gjitha, tani mund të vazhdoni dhe të bëni çfarë të doni duke përdorur Display 1 ose Display 2 në pjesën tjetër të kodit tuaj. Unë kam dhënë një shembull me këtë udhëzues.

Lidhja është saktësisht e njëjtë me atë që kemi bërë më parë, pothuajse ju vetëm duhet të shtoni një ekran tjetër në të njëjtat kunja I2C të Arduino ose NodeMCU. Bazuar në adresat, MCU pastaj dërgon të dhënat në linjën e të dhënave I2C.

Hapi 12: Lidhja e më shumë se 2 ekraneve

Tani, çfarë nëse doni të lidhni më shumë se 2 ekrane?

Arduino ka një numër të kufizuar kunjash dhe kështu nuk mund të keni më shumë se një sasi të caktuar mburojash të bashkangjitura në të. Për më tepër, ajo ka vetëm një palë autobusë I2C.

Pra, si mund t'i bashkojmë më shumë se 2 ekrane I2C në një Arduino? Truku qëndron në përdorimin e një Multiplekseri TCA9548.

TCA9548 lejon një mikrokontrollues të vetëm të komunikojë me deri në '64 sensorë 'të gjithë me të njëjtën adresë ose të ndryshme I2C duke caktuar një kanal unik për secilën nën-autobus të skllevërve të sensorëve.

Kur flasim për dërgimin e të dhënave mbi 2 tela në pajisje të shumta, atëherë kemi nevojë për një mënyrë për t'i adresuar ato. Sameshtë njësoj si postieri të vijë në një rrugë të vetme dhe të lëshojë paketat e postës në shtëpi të ndryshme sepse ato kanë adresa të ndryshme të shkruara mbi to.

Multiplekseri lidhet me linjat 3V3, GND, SDA dhe SCL të mikrokontrolluesit. Sensorët e skllevërve janë të lidhur me një nga tetë portat e skllevërve SCL/SDA në tabelë. Kanalet zgjidhen duke i dërguar TCA9548A adresën e tij I2C (0x70 {parazgjedhje} - 0x77) e ndjekur nga numri i kanalit (0b00000001 - 0b10000000). Ju mund të keni në maksimum 8 nga këta multiplexerë të lidhur së bashku në adresat 0x70-0x77 në mënyrë që të kontrolloni 64 të njëjtat pjesë të adresuara I2C. Duke lidhur tre bitet e adresave A0, A1 dhe A2 me VIN ju mund të merrni kombinim të ndryshëm të adresave. Unë do ta shpjegoj këtë në thellësi në mësimin tim të ardhshëm në tabelën e shpërthimit të TCA9548A. Tani për tani, le të lidhim vetëm 8 OLED në këtë tabelë dhe të shikojmë shpejt kodin.

Lidhje:

VIN në 5V (ose 3.3V)

GND në tokë

Ora SCL në I2C

Të dhënat SDA në I2C

Pastaj lidhni sensorët në VIN, GND dhe përdorni një nga autobusët e shumëfishtë SCn / SDn

Tani, kodi Int ju lejon të filloni duke përfshirë bibliotekën "Wire" dhe duke përcaktuar adresën e multiplexerëve.

#përfshi "Wire.h"

#përfshi

#përcaktoni adresën MUX_Adresa 0x70 // Adresa e koduesve TCA9548A

Pastaj ne duhet të zgjedhim portën ku duam të komunikojmë dhe të dërgojmë të dhënat mbi të duke përdorur këtë funksion:

void tcaselect (uint8_t i) {

nëse (i> 7) kthehet;

Wire.beginTransmission (MUX_Adresa);

Wire.write (1 << i);

Wire.endTransmission ();

}

Tjetra ne do të fillojmë shfaqjen në seksionin e konfigurimit duke thirrur "u8g.begin ();" për çdo ekran të bashkangjitur në MUX "tcaselect (i);"

Pasi të jetë inicializuar, atëherë mund të bëjmë çfarë të duam vetëm duke e quajtur funksionin "tcaselect (i);" ku "i" është vlera e autobusit të shumëfishtë dhe pastaj dërgimi i të dhënave dhe orës në përputhje me rrethanat.

Hapi 13: Avantazhet dhe Disavantazhet

Imazhi i një OLED është i bukur. Sidoqoftë, OLED gjithashtu kanë

disavantazhet. Për shkak se ekranet OLED përmbajnë material organik, jetëgjatësia e tyre është më e shkurtër se ekranet LCD. Për më tepër, shumë ekrane OLED marrin djegie pasi shfaqin të njëjtën imazh për një kohë të gjatë. Pas një djegieje, imazhi qëndron në ekran edhe pas shfaqjes së një imazhi tjetër. Prandaj sigurohuni që të vazhdoni të rifreskoni ekranin çdo disa sekonda. Uji mund të dëmtojë menjëherë materialet organike të këtyre ekraneve.

Përparësitë

Nuk ka nevojë për një dritë prapa

Ekranet janë shumë të hollë dhe të lehtë

Konsum i ulët i energjisë

Këndet e shikimit janë më të gjera se LCD -të

Shkëlqimi dhe kontrasti janë të mëdha

Shpejtësi e madhe dhe kanë kohë të ulët reagimi

Ngjyrë e zezë e thellë

Disavantazhet

Teknologji e kushtueshme

Cikli i shkurtër i jetës

OLEDS kanë më shumë gjasa të digjen

Dëmtimi i ujit

Hapi 14: Gabimet e zakonshme

Për të përfunduar tutorialin, le të flasim për disa gabime të zakonshme

njerëzit bëjnë gjatë përdorimit të këtyre ekraneve:

- Gjithmonë kontrolloni tre herë kunjat para se t'i përdorni në projektin tuaj

- Merrni adresën e duhur të bibliotekës në skedarin e kokës dhe në kodin tuaj

#përcakto SSD1306_I2C_ADDRESS 0x3C // në Adafruit_SSD1306.h

dhe

shfaqje.fillo (SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); // në kodin tuaj

Nëse adresa është e gabuar, OLED nuk do të shfaqë asgjë

- Madhësia e ekranit duhet të ndryshohet në drejtuesin para se të mund të përdoret. Nëse nuk ndryshohet, do të merrni një mesazh gabimi kur përpiqeni të verifikoni kodin

#error ("Lartësia e pasaktë, ju lutemi rregulloni Adafruit_SSD1306.h!");

- Nëse përdorni NodeMCU sigurohuni që të zëvendësoni OLED_RESET nga 4 në LED_BUILTIN

#përcaktoni OLED_RESET LED_BUILTIN

Kam njerëz të skenës që bëjnë të gjitha llojet e gjërave duke përdorur këtë ekran OLED. Disa madje kanë bërë lojëra video dhe të gjitha. Unë me të vërtetë nuk jam i interesuar të bëj një lojë video duke përdorur këtë ekran të vogël. Sidoqoftë, tani do t'ju lë të eksploroni imagjinatën tuaj dhe të dilni me ide të mahnitshme.

Hapi 15: Lidhjet

- Blog:

- Shtoni Imazh:

- Tekst i personalizuar:

- Biblioteka e shfaqjes Adafruit:

-Biblioteka Adafruit GFX:

- biblioteka u8glib: https://code.google.com/archive/p/u8glib/ ose

Nëse doni të përdorni ekranin më të vogël përdorni parazgjedhjen 128_32 përndryshe për ekranin më të madh komentoni 128_32 dhe mos komentoni 128X64 NO_ACK në kodin tuaj (thjesht mos komentoni llojin e ekranit që përdorni) (fontet janë në bibliotekën e shkronjave)