Description de la bibliothèque OLED i2c. Création d'images raster

Algorithme de fonctionnement du programme :

Dans le code setup(), l'écran est initialisé (préparant l'écran au fonctionnement) et la police « SmallFontRus » est connectée (la bibliothèque dispose de plusieurs polices préinstallées qui sont connectées avant utilisation). Une liste des polices et une description de toutes les fonctions des bibliothèques iarduino_OLED et iarduino_OLED_txt sont disponibles dans la section Wiki - Écran OLED 128×64 / 0,96”.

Le code loop() est divisé en 4 parties. Chaque partie commence par la fonction de nettoyage d'écran clrScr() suivi de plusieurs fonctions print() pour imprimer du texte ou des chiffres sur l'écran d'affichage. Toutes les parties sont exécutées les unes après les autres avec un délai de 3 secondes effectué par les fonctions delay().

En conséquence, les éléments suivants apparaîtront alternativement sur l'écran : grandes lettres (y compris russes), petites lettres (y compris russes) , symboles et chiffres .

Problèmes lors de la sortie des lettres russes :

Codage:

Le premier et principal problème est l’encodage dans lequel le croquis est transmis au compilateur. Différentes versions de l'IDE Arduino stockent le croquis dans différents encodages. Même dernière version L'IDE Arduino 1.8.5 (au moment de la rédaction de cette leçon) pour le système d'exploitation Windows transmet le croquis au compilateur en codage UTF-8 (si le croquis a été enregistré dans un fichier *.ino) ou en codage Windows-1251 (si le croquis n'a pas été enregistré). Mais ni le croquis ni les bibliothèques qui y sont utilisées ne savent dans quel codage ils seront transmis au compilateur. Il s'avère donc que le même croquis, utilisant des lettres russes, peut fonctionner de différentes manières.

Note:

Qu’est-ce que l’encodage ?
L'ordinateur, comme le contrôleur (y compris Arduino), stocke, reçoit et transmet des données sous la forme de 1 et 0. À partir d'un ensemble de 1 et 0, vous pouvez former avec précision des nombres, mais vous ne pouvez pas former sans ambiguïté des lettres. L'encodage est la représentation de lettres par des chiffres (selon leur numéro de série), qu'un ordinateur ou un contrôleur peut déjà exploiter. Par exemple, « A » - 1, « B » - 2, « C » - 3, etc., alors le mot « BONJOUR » peut être transmis, reçu ou stocké sous la forme d'un ensemble de nombres : 17,18,10,3 ,6 ,20. Étant donné que les lettres peuvent être disposées de différentes manières (d'abord des symboles ou des chiffres, ou des lettres d'une autre langue, etc.), alors les numéros de série (chiffres) des lettres seront différents, il s'est donc avéré que de nombreux codages ont été inventés. Historiquement, les lettres latines ont les mêmes numéros de série dans la plupart des encodages : "A"... "Z" = 65...90, "a"... "z" = 97...122, et les lettres cyrilliques ne sont pas seulement ont des numéros différents, mais peuvent être dispersés, ou totalement absents dans les encodages.

Dans les bibliothèques iarduino_OLED et iarduino_OLED_txt, nous avons fourni la fonction setCoding (), qui peut prendre comme unique argument l'une des valeurs suivantes : TXT_UTF8, TXT_CP866, TXT_WIN1251, qui détermine l'encodage actuel du sketch. Cette fonction est commentée à la ligne 3 du code de configuration de cette leçon. Si le texte russe ne s'affiche pas correctement à l'écran, décommentez la ligne avec la fonction setCoding et remplacez le paramètre TXT_UTF8 par TXT_CP866 ou TXT_WIN1251. Dans la plupart des cas, cela résoudra le problème d’encodage.

MonOLED.setCoding(TXT_WIN1251); // Nous indiquons que le texte du croquis est présenté en codage Windows-1251.

Si la fonction setCoding () Ça ne t'a pas aidé, alors appeler la fonction setCoding () avec le paramètre false, et indiquez les lettres russes avec leur code, comme indiqué dans la section suivante de cette leçon : « Pas assez de mémoire ». Si vous le souhaitez, indiquez dans les commentaires de la leçon votre version de l'OS, la version de l'IDE Arduino et quel encodage votre IDE Arduino utilise (si vous ne savez pas quel encodage utilise l'IDE Arduino, alors écrivez quels caractères sont affichés sur l'affichage au lieu des lettres russes minuscules et majuscules). Nous allons essayer d'ajouter votre encodage aux bibliothèques.

Pas assez mémoire vive:

Deuxièmement, mais rien de moins problème important est que les chaînes consomment beaucoup de RAM. Chaque lettre d'une chaîne occupe au moins 1 octet. Ce problème est particulièrement pertinent lors de la création de divers éléments de menu.

Solution:

La plupart solution efficace Ce problème réside dans le stockage des chaînes non pas dans la zone RAM, mais dans la zone mémoire du programme, car la quantité de mémoire du programme est beaucoup plus grande. Pour ce faire, fournissez des chaînes comme arguments à la fonction F(). Les lignes ainsi spécifiées seront stockées dans la zone mémoire programme :

MyOLED.print(F("Ligne à afficher")); // Affiche la chaîne à l'écran. Serial.print(F("Ligne pour moniteur")); // Sortie d'une chaîne sur le moniteur du port série.

RAM ou mémoire programme insuffisante :

Si vous travaillez avec des chaînes en russe dans l'IDE Arduino, qui stocke le croquis en codage UTF-8. Vous stockez déjà des chaînes dans la zone mémoire du programme (ou avez laissé des chaînes dans la zone RAM). Vous pouvez toujours libérer jusqu’à la moitié de la mémoire occupée par les chaînes !

Le fait est qu'en codage UTF-8, chaque lettre russe occupe 2 octets. Si vous spécifiez des caractères russes dans le codage où ils occupent 1 octet, vous pouvez libérer la moitié de la mémoire occupée par les chaînes, quel que soit le type de mémoire dans lequel elles sont stockées.

Les caractères des polices des bibliothèques iarduino_OLED et iarduino_OLED_txt sont disposés conformément au codage CP866, ce qui signifie que vos chaînes peuvent être stockées et affichées sur l'écran d'affichage dans ce codage :

MonOLED.setCoding(false); // Annule l'encodage actuel, puisque nous indiquerons les lettres russes avec code. myOLED.print("\200\340\244\343\250\255\256 iArduino"); // Affiche le texte "Arduino iArduino". Au lieu des lettres russes, nous utilisons leur code en codage CP866.

Note:

Comment indiquer un symbole ou une lettre par son code dans des lignes de croquis ?
Vous devez d'abord connaître les codes de tous les caractères du codage dans lequel vous souhaitez les spécifier ; des tableaux de caractères de différents codages peuvent être trouvés sur Internet. Pour l'encodage CP866, les caractères russes ont les codes suivants :

Pour afficher n'importe quel caractère vous devez indiquer son code dans le système de numérotation octal, qui doit être précédé d'une barre oblique inverse " \ ». Cette règle Valable pour toutes les chaînes de l'IDE Arduino. Dans la ligne "Arduino iArduino" de l'exemple ci-dessus, la première lettre est "A", porte le code 128. Si vous convertissez 128 en octal, vous obtenez (200) 8. Cela signifie que la lettre « A » peut être écrite comme « \200 », la lettre « p » comme « \340 », la lettre « d » comme « \244 », etc.

Introduction : Introduction à l'écran OLED I2C 128*64 / 128*32.

Bonjour! Étant un amateur - un passionné d'électronique, je suis sûr que tout ce que nous faisons - jouets électroniques - produits faits maison ou grands projets - est tout cela par curiosité et par paresse. La curiosité s'efforce de comprendre et d'appréhender le vaste, l'inconnu, de comprendre comment cela fonctionne là-bas, ce qu'il fait, comment il se déplace. Et la paresse invente quelque chose à inventer, pour ne pas se lever, ne pas s'approcher, ne pas soulever, ne pas se salir ou quoi que ce soit d'autre d'important.

Puisqu'il vaut mieux voir des informations que comprendre ce qui est sur le point de se passer dans notre appareil, ou ce qui s'est déjà produit, ou ce qui se passe, nous voudrons certainement recevoir ces informations les plus utiles de nos microcontrôleurs, capteurs ou autres appareils. Et dans tous les cas, je souhaite recevoir des messages, tels que des questions, des avertissements, des rappels, des émoticônes, des étoiles, des cœurs, etc.

Pour ceux qui ont également un désir similaire, voici un petit guide pour connecter et tester des écrans OLED petits et peu coûteux.

Nous parlerons ensuite de l'un des modèles d'écran OLED largement disponibles pour les radioamateurs, contrôlés par la puce SSD1306, avec une taille d'écran de 0,96 pouces et une résolution de 128*64 ou 128*32 pixels. Ces écrans sont idéaux pour les petites conceptions de radio amateur et les projets faits maison.

Étape 1 : Concepts de base

Nous le connecterons à Arduino UNO / NANO, et nous le programmerons également via Arduino.

• OLED est une diode électroluminescente organique, c'est-à-dire un dispositif semi-conducteur composé de composés organiques qui commence à émettre de la lumière lorsqu'un courant électrique le traverse.

• ARDUINO est une plateforme de formation et de systèmes d'automatisation des bâtiments et de robotique.

• ArduinoIDE est un environnement de développement. Il s'agit d'un programme de programmation Arduino gratuit.

• I2C – Circuits inter-intégrés, ligne de communication inter-puces.

• Sketch, alias code, alias programme – terminologie Arduino.

Suivez les instructions pour comprendre comment connecter et configurer correctement l'écran OLED à l'Arduino et comment afficher un message personnalisé sur son écran.

Nous faisons tout étape par étape.

Étape 2 : Accessoires

Nous n’avons besoin que de quatre choses :

• 1. L'écran OLED lui-même mesure 0,96" (vous pouvez l'acheter sur Aliexpress ou Ebay, c'est long, mais pas cher !).

• 2. Arduino UNO / Nano (au même endroit que l'écran).

• 3. Fils de connexion (ibid.).

• 4. Ordinateur ou ordinateur portable avec ArduinoIDE installé.

En général, acheter des pièces pour divers projets sur Aliexpress et Ebay est une chose très cool, pendant que vous travaillez sur un projet, des pièces pour un autre sont déjà en route. L'essentiel est de ne pas oublier de passer commande.

Étape 3 : connexion de l'écran

L'écran est contrôlé par une puce SSD1306, qui prend en charge cinq protocoles de communication, dont I2C. Les données utilisant ce protocole sont transmises sur seulement deux fils, et moins il y a de fils dans le boîtier, mieux c'est, donc cela nous convient plutôt bien. Mais! Il existe des modules avec le protocole SPI et même avec la commutation de protocole, alors soyez prudent lors de l'achat de ce module.

Épingles utilisées :

Écran OLED – SCL/SCK (horloge) et SDA (données), puissance « Plus » (VCC) et puissance « Moins » (GND).

Épingles utilisées :

Arduino UNO - SCL/SCK sur A5 et SSD sur A4, alimentation « Plus » (+5V) et alimentation « Moins » (GND).

Connexion de l'écran à Arduino :

• Vcc-5V

• Masse - Masse

• SDA-A4

• SCL-A5

Étape 4 : Scanner I2C

Chaque appareil sur le bus I2C a une adresse hexadécimale, elle ne peut pas être modifiée, elle est câblée, tout fabricant responsable doit l'indiquer quelque part sur le boîtier ou dans la notice. Il existe des modules avec des commutateurs et des cavaliers qui peuvent être utilisés pour modifier l'adresse, mais... si les appareils sont ridiculement bon marché, le fabricant ne prendra peut-être pas la peine de s'occuper d'un tel détail, vous devrez donc le déterminer vous-même.

Au total, jusqu'à 127 adresses peuvent être utilisées sur le bus : 119 pour les appareils et 8 adresses de service. La communication s'effectue à ces adresses. Il y en a un principal, alias Maître, et il y a un esclave, alias Esclave - les Maîtres demandent, les esclaves répondent, tout est simple.

Étant donné que notre écran OLED utilise le protocole de communication I2C et que l'adresse peut ne pas être spécifiée, nous essaierons de trouver nous-mêmes cette adresse.

Vous pouvez le faire en téléchargeant un court croquis sur votre carte Arduino avec l'OLED connecté. MAIS!

Ne vous précipitez pas pour télécharger le croquis sur Arduino tout de suite ! Téléchargeons d'abord les "drivers", c'est-à-dire connectons les bibliothèques, et pour ce faire, nous passerons immédiatement à "l'étape n°5", puis reviendrons et continuerons.

Étape 4 : suite :

Téléchargez CODE Finder_I2C_Hex_Address.ino, téléchargez-le sur Arduino.

Ouvrez « Port Monitor », réglez la vitesse sur 9600 et si tout est correctement connecté, le programme affichera l'adresse de l'appareil, dans mon cas OLED avec l'adresse 0x3F.

Étape 5 : Téléchargez et connectez les bibliothèques

Pour que tout fonctionne correctement et que vous n'ayez pas à réinventer la roue, vous devez connecter quelques librairies à l'environnement ArduinoIDE, à savoir : ADAFRUIT GFX et ADAFRUIT SSD1306, elles sont nécessaires pour qu'Arduino puisse communiquer de manière indépendante avec l'écran OLED.

Vous pouvez inclure ces bibliothèques en suivant ces étapes.

• 1. Dans ArduinoIDE, accédez au menu Sketch.

• 2. Sélectionnez « Inclure les bibliothèques ».

• 3. Sélectionnez « Gérer les bibliothèques ».

• 4. Recherchez ADAFRUIT GFX et installez-les.

• 5. Recherchez ADAFRUIT SSD1306 et installez-les.

Avec les dernières versions des bibliothèques, mon affichage fonctionnait de travers, cela peut bien sûr être dû à la courbure de mes mains, mais après avoir installé les toutes premières versions de ces bibliothèques, tout a commencé à paraître fluide et beau. Pour une raison quelconque, les lignes de Pouchkine me viennent à l’esprit :

... et l'expérience, fils d'erreurs difficiles,

et génie, ami des paradoxes.

Une autre façon d'installer des bibliothèques consiste à rechercher, télécharger et installer ces bibliothèques vous-même.

Ce sont les mêmes bibliothèques Adafruit, mais des bibliothèques similaires peuvent être facilement recherchées dans les moteurs de recherche, à la demande d'OLED I2C. De nombreux passionnés écrivent des bibliothèques « pour eux-mêmes » et les publient ensuite sur le Web. La bibliothèque à utiliser dépend de vous.

Pour que l'écran affiche les lettres russes, des bibliothèques spéciales sont également nécessaires, mais il s'agit d'un sujet distinct pour un article séparé.

Une fois les bibliothèques installées, vous pouvez revenir à l'étape 4 et enfin connaître l'adresse hexadécimale de votre écran.

Étape 6 : Test d'affichage

Pour vérifier si tout fonctionne comme prévu, exécutez l'exemple de test d'ArduinoIDE.

Pour ça:

Allez dans FICHIER > EXEMPLES > SSD 1306 > Sélectionnez 128x64 i2c

Si vous obtenez « Erreur », essayez de sélectionner SSD 1306 > 128x32 i2c.

Si « Erreur » se produit à nouveau, essayez de modifier l'adresse I2C sur la ligne 61 du code de démonstration et remplacez-la par l'adresse de votre écran que vous avez déterminée à l'étape 4.

Si l'erreur se reproduit, vous pouvez essayer d'éditer le fichier Adafruit_SSD1306.h, il se trouve dans le dossier des bibliothèques Arduino.

Ouvrez le fichier Adafruit_SSD1306.h dans un éditeur de texte et recherchez les lignes :

//#définir SSD1306_128_64

#définir SSD1306_128_32

// #définir SSD1306_96_16

Décommentez la ligne :

#définir SSD1306_128_64.

Ça devrait ressembler à ça:

#définir SSD1306_128_64

//#définir SSD1306_128_32

// #définir SSD1306_96_16

Si l'erreur se reproduit, vous devez vérifier les connexions correctes.

Une fois le téléchargement terminé, vous verrez une animation de test sur l'écran, ce qui signifie que vous avez configuré avec succès votre écran OLED.

Lorsque vous aurez pleinement apprécié cette animation, vous pourrez passer à l’étape suivante.

Étape 7 : Rédigez votre propre message

Pour écrire votre propre message, créez d'abord une nouvelle esquisse dans l'environnement de programmation ArduinoIDE.

Dans l'en-tête, nous incluons 4 bibliothèques :

#inclure<SPI.h >

#inclure<Fil.h >

#inclure<Adafruit_GFX.h >

#inclure<Adafruit_SSD1306.h >

Ensuite, nous écrivons le protocole de réinitialisation :

#define OLED_RESET 4 Affichage Adafruit_SSD1306 (OLED_RESET ) ;

Dans VOID SETUP, nous indiquons l'adresse hexadécimale de notre affichage 0x3C, que nous avons apprise à « l'étape n° 4 ».

Ensuite, nous initialisons l'affichage et l'effacons :

display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C) ;

Pour ce faire, nous décrivons la taille du texte, la couleur du texte, la position du curseur et enfin, affichons le message à l'aide de la commande println :

display.setTextSize(2) ;

display.setTextColor(BLANC) ;

display.setCursor(0,0) ;

display.println("Bravo!") ;

display.display();

A la fin n'oublie pas d'écrire afficher.afficher pour que l'image s'affiche sur l'écran, sinon vous obtiendrez un vide.

Si vous avez tout fait correctement, un message apparaîtra sur les écrans.

Les écrans OLED sont l'un des écrans les plus attrayants et les plus modernes, avec petites tailles et l'écran OLED à faible consommation d'énergie offre un contraste riche. Les écrans sont principalement disponibles sur la puce SSD1306 fonctionnant sur une interface I2C, qui ne nécessite que 2 fils pour fonctionner, vous permettant de vous connecter et de commencer à utiliser rapidement. Dans cet article, je vais vous expliquer comment connecter un écran OLED avec une diagonale de 0,96 pouces et une extension de 128 x 64 pixels.

Spécifications techniques

Technologie d'affichage : OLED
Résolution d'affichage : 128 x 64 pixels
Diagonale d'affichage : 0,96 pouces
Portée de vue : 160°
Tension d'alimentation : 2,8 V ~ 5,5 V
Puissance : 0,08 W
Dimensions : 27,3 mm x 27,8 mm x 3,7 mm

Informations générales sur l'écran OLED

Et c'est quoi, Technologie OLED? Signifie Organic Light-Emitting Diode, l'écran se compose de grand nombre LED organiques, la principale différence avec affichage LCD, c'est que chaque LED brille seule et ne nécessite pas de rétroéclairage séparé. Grâce à cela, l'écran présente des avantages significatifs par rapport aux écrans LCD classiques, tels que le contraste, l'angle de vision et la faible consommation d'énergie. Il présente bien sûr également des inconvénients, une durée de vie courte et un coût élevé.

Un module OLED avec une extension de 128x64 (0,96 pouces) se compose de deux parties, l'écran lui-même, qui à son tour peut être divisé en deux parties, un écran graphique et un contrôleur SSD1306 à partir duquel un câble flexible va vers verso frais. La deuxième partie du module est une carte de circuit imprimé (qui est essentiellement un adaptateur), sur laquelle est installé un minimum de câblage électrique, un connecteur à une rangée au pas de 2,54 mm et quatre trous de montage.
Les modules OLED sont disponibles avec différentes résolutions 128×64, 128×32 et 96×16 (dans l'article et l'exemple, un écran avec une extension de 128×32 est utilisé), le contrôleur SSD1306 lui-même peut fonctionner avec des matrices OLED avec une extension maximale de 128×64 également, les modules sont blancs, bleus et bleu-jaune (ci-dessus, bande jaune, 15 pixels de large). Chaque fabricant produit le sien circuit imprimé avec différentes mises en page Composants electroniques et l'interface de sortie, puisque le contrôleur SSD1306 prend en charge trois protocoles de fonctionnement à la fois :

Interface parallèle 8 bits série 6800/8080
Interface périphérique série 3/4 fils
I2C

Pour changer le protocole de fonctionnement, trois lignes BS0, BC1 et BS2 sont fournies à l'aide desquelles le contrôleur d'affichage détermine quel protocole il utilisera. Dans mon cas, l'écran OLED est conçu pour fonctionner en utilisant un seul protocole I2C ; dans d'autres options, il est possible de modifier le protocole de fonctionnement à l'aide de résistances nulles ou de commutateurs DIP.

Ci-dessous se trouve schéma Affichage OLED sur la puce SSD1306, fonctionnant via l'interface I2C, on voit que la puce U2 fait office de stabilisateur de tension (3,3V), le condensateur C8 est nécessaire pour lisser la tension de sortie. Les résistances R6 et R7 ont pour fonction de remonter les lignes SCL et SAD ; si plusieurs appareils sont connectés au bus I2C, il est nécessaire d'utiliser des résistances de rappel sur un seul appareil. A l'aide d'une résistance de 0 Ohm (pas de désignation), vous pouvez modifier l'adresse 0x78 ou 0x7A.

Affectation des broches J2 :
SCL : horloge série
SDA : ligne de données (Serial Dфta)
VCC : "+" puissance
GND : "-" alimentation

Connexion à Arduino

Pièces requises :
Arduino UNO R3 x 1 pièce.
Écran LCD 1602A (2×16, 5V, bleu) x 1 pc.
Fil DuPont, 2,54 mm, 20 cm, F-M (Femelle - Mâle) x 1 pc.
cable USB 2,0 A-B x 1 pièce.

Connexion:
Dans l'exemple, j'utiliserai la carte Arduino UNO R3 et un écran OLED (extension 128x64), comme je l'ai dit plus tôt, l'interface I2c est utilisée, seuls deux fils sont nécessaires pour la connexion, on connecte le SDA de l'écran à la broche A4 (Arduino) et SCL à la broche A5 (Arduino). Lors de l'utilisation d'autres plateformes Mega ou Nano, il est nécessaire d'utiliser d'autres ports pour plus de commodité, je fournirai un tableau de connexions pour les différentes cartes ; Ensuite, vous devez connecter l'alimentation, GND à GND et VCC à 5 V ou 3,3 V, le circuit est assemblé, il ne reste plus qu'à télécharger le croquis.

Tableau de connexion

Pour travailler avec un écran OLED, il faut une bibliothèque, puisqu'il existe plusieurs bibliothèques, je vais montrer un exemple de travail utilisant la bibliothèque OLED_I2C (vous pouvez télécharger la bibliothèque en fin d'article)
Le programme affiche uniquement du texte sur l'écran et ne fournit aucune autre fonctionnalité, téléchargez le croquis et téléchargez-le sur la carte Arduino UNO R3.

/* Testé sur Arduino IDE 1.8.0 Date du test 27/01/2017 */ #inclure // Connectez la bibliothèque OLED OLED_I2C myOLED(SDA, SCL, 8); // Sélection du port, UNO est SDA 8 broches, SCL est 9 broches. extern uint8_t SmallFont ; // Connecte la police void setup() ( myOLED.begin(); // initialise l'écran myOLED.setFont(SmallFont); ) void loop() ( myOLED.clrScr(); // Efface l'écran myOLED.print(" Bonjour!" , CENTRE, 24); // Imprimer le texte : au centre, ligne 24 myOLED.print("www.robotchip.ru", CENTRE, 40); // Imprimer le texte : au centre, ligne 40 monOLED.update(); / délai (500); // pause 0,5 s)

Télécharger le croquis