บทความนี้คุณจะได้เรียนรู้วิธีใช้จอแสดงผล OLED แบบ SSD1306 ขนาด 0.96 นิ้ว ด้วย ESP32 โดยใช้ MicroPython ตัวอย่างเช่นเราจะแสดงวิธีการแสดงข้อความ 'Hello, World!' ต่อมาเราจะแสดงวิธีใช้ฟังก์ชันที่มีประโยชน์อื่น ๆ เพื่อโต้ตอบกับจอแสดงผล OLED
### อุปกรณ์ที่ใช้ ###
1. PICO KIT V4 ESP32 Development Board WiFi + Bluetooth
2. Micro USB Cable Wire 1m for NodeMCU
3. Breadboard 830 Point MB-102
4. Jumper (M2M) 20cm Male to Male
5. Blue OLED Display 0.96 inch 128X64 Module
โดยขั้นตอนการทำงานมีดังนี้
1. เริ่มต้นใช้งาน MicroPython กับ ESP32 ด้วย uPyCraft IDE
2. การใช้งานจอแสดงผล OLED ด้วย ESP32
เชื่อมต่อ ESP32 กับ จอแสดงผล OLED
OLED | ESP32 | |
VCC | 3.3V | |
GND | GND | |
SCL | GPIO 22 | |
SDA | GPIO 21 |
3. อัพโหลดโค้ด
3.1 อัพโหลดโค้ด ไลบรารี OLED ไฟล์ ssd1306.py
สร้างไฟล์ ssd1306.py ซึ่งเป็นไลบรารีที่จะเขียนเพิ่มขึ้นสำหรับจอแสดงผล OLED โดยจะสร้างไว้ที่ workSpace ซึ่งส่วนนี้จะเก็บอยู่ที่ คอมพิวเตอร์ของเรา
3.1.2 คลิกที่ New file
3.1.3 เขียนโค้ดดังนี้
import time import framebuf # register definitions SET_CONTRAST = const(0x81) SET_ENTIRE_ON = const(0xa4) SET_NORM_INV = const(0xa6) SET_DISP = const(0xae) SET_MEM_ADDR = const(0x20) SET_COL_ADDR = const(0x21) SET_PAGE_ADDR = const(0x22) SET_DISP_START_LINE = const(0x40) SET_SEG_REMAP = const(0xa0) SET_MUX_RATIO = const(0xa8) SET_COM_OUT_DIR = const(0xc0) SET_DISP_OFFSET = const(0xd3) SET_COM_PIN_CFG = const(0xda) SET_DISP_CLK_DIV = const(0xd5) SET_PRECHARGE = const(0xd9) SET_VCOM_DESEL = const(0xdb) SET_CHARGE_PUMP = const(0x8d) class SSD1306: def __init__(self, width, height, external_vcc): self.width = width self.height = height self.external_vcc = external_vcc self.pages = self.height // 8 # Note the subclass must initialize self.framebuf to a framebuffer. # This is necessary because the underlying data buffer is different # between I2C and SPI implementations (I2C needs an extra byte). self.poweron() self.init_display() def init_display(self): for cmd in ( SET_DISP | 0x00, # off # address setting SET_MEM_ADDR, 0x00, # horizontal # resolution and layout SET_DISP_START_LINE | 0x00, SET_SEG_REMAP | 0x01, # column addr 127 mapped to SEG0 SET_MUX_RATIO, self.height - 1, SET_COM_OUT_DIR | 0x08, # scan from COM[N] to COM0 SET_DISP_OFFSET, 0x00, SET_COM_PIN_CFG, 0x02 if self.height == 32 else 0x12, # timing and driving scheme SET_DISP_CLK_DIV, 0x80, SET_PRECHARGE, 0x22 if self.external_vcc else 0xf1, SET_VCOM_DESEL, 0x30, # 0.83*Vcc # display SET_CONTRAST, 0xff, # maximum SET_ENTIRE_ON, # output follows RAM contents SET_NORM_INV, # not inverted # charge pump SET_CHARGE_PUMP, 0x10 if self.external_vcc else 0x14, SET_DISP | 0x01): # on self.write_cmd(cmd) self.fill(0) self.show() def poweroff(self): self.write_cmd(SET_DISP | 0x00) def contrast(self, contrast): self.write_cmd(SET_CONTRAST) self.write_cmd(contrast) def invert(self, invert): self.write_cmd(SET_NORM_INV | (invert & 1)) def show(self): x0 = 0 x1 = self.width - 1 if self.width == 64: # displays with width of 64 pixels are shifted by 32 x0 += 32 x1 += 32 self.write_cmd(SET_COL_ADDR) self.write_cmd(x0) self.write_cmd(x1) self.write_cmd(SET_PAGE_ADDR) self.write_cmd(0) self.write_cmd(self.pages - 1) self.write_framebuf() def fill(self, col): self.framebuf.fill(col) def pixel(self, x, y, col): self.framebuf.pixel(x, y, col) def scroll(self, dx, dy): self.framebuf.scroll(dx, dy) def text(self, string, x, y, col=1): self.framebuf.text(string, x, y, col) class SSD1306_I2C(SSD1306): def __init__(self, width, height, i2c, addr=0x3c, external_vcc=False): self.i2c = i2c self.addr = addr self.temp = bytearray(2) # Add an extra byte to the data buffer to hold an I2C data/command byte # to use hardware-compatible I2C transactions. A memoryview of the # buffer is used to mask this byte from the framebuffer operations # (without a major memory hit as memoryview doesn't copy to a separate # buffer). self.buffer = bytearray(((height // 8) * width) + 1) self.buffer[0] = 0x40 # Set first byte of data buffer to Co=0, D/C=1 self.framebuf = framebuf.FrameBuffer1(memoryview(self.buffer)[1:], width, height) super().__init__(width, height, external_vcc) def write_cmd(self, cmd): self.temp[0] = 0x80 # Co=1, D/C#=0 self.temp[1] = cmd self.i2c.writeto(self.addr, self.temp) def write_framebuf(self): # Blast out the frame buffer using a single I2C transaction to support # hardware I2C interfaces. self.i2c.writeto(self.addr, self.buffer) def poweron(self): pass class SSD1306_SPI(SSD1306): def __init__(self, width, height, spi, dc, res, cs, external_vcc=False): self.rate = 10 * 1024 * 1024 dc.init(dc.OUT, value=0) res.init(res.OUT, value=0) cs.init(cs.OUT, value=1) self.spi = spi self.dc = dc self.res = res self.cs = cs self.buffer = bytearray((height // 8) * width) self.framebuf = framebuf.FrameBuffer1(self.buffer, width, height) super().__init__(width, height, external_vcc) def write_cmd(self, cmd): self.spi.init(baudrate=self.rate, polarity=0, phase=0) self.cs.high() self.dc.low() self.cs.low() self.spi.write(bytearray([cmd])) self.cs.high() def write_framebuf(self): self.spi.init(baudrate=self.rate, polarity=0, phase=0) self.cs.high() self.dc.high() self.cs.low() self.spi.write(self.buffer) self.cs.high() def poweron(self): self.res.high() time.sleep_ms(1) self.res.low() time.sleep_ms(10) self.res.high()
3.1.5 ตั้งชื่อไฟล์ เป็น ssd1306.py -> ok
3.1.6 อัพโหลดโค้ด ไปที่ ESP32
3.1.7 ไปที่ device จะพบไฟล์ ssd1306.py ที่เราอัพโหลดเข้าไปที่ บอร์ด ESP32
3.2 อัพโหลดโค้ด ไฟล์ main.py
3.2.1 แก้ไขไฟล์ main.py ที่เคยสร้างไว้แล้ว (อยู่ที่คอมพิวเตอร์เรา workSpace) ตามโค้ดด้านล่าง
# Complete project details at https://RandomNerdTutorials.com from machine import Pin, I2C import ssd1306 from time import sleep # ESP32 Pin assignment i2c = I2C(-1, scl=Pin(22), sda=Pin(21)) oled_width = 128 oled_height = 64 oled = ssd1306.SSD1306_I2C(oled_width, oled_height, i2c) oled.text('Hello, World 1!', 0, 0) oled.text('Hello, World 2!', 0, 10) oled.text('Hello, World 3!', 0, 20) oled.show()
โค้ดทำงานอย่างไร
เริ่มต้นด้วยการนำเข้าโมดูลที่จำเป็นเพื่อทำงานกับ GPIO และส่งข้อมูลไปยัง OLED ผ่านการสื่อสาร I2C คุณต้องนำเข้าคลาส Pin และ I2C จากโมดูล machine
from machine import Pin, I2C
คุณต้องนำเข้าไลบรารี OLED ที่คุณอัปโหลดไปยังบอร์ด ESP32 ชื่อไฟล์ ssd1306.py ก่อนหน้านี้
import ssd1306
I2C เป็นการสื่อสารอนุกรม แบบซิงโครนัส (Synchronous) เพื่อใช้ ติดต่อสื่อสาร ระหว่าง ไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) กับอุปกรณ์ภายนอก โดยใช้สายสัญญาณเพียง 2 เส้นเท่านั้น คือ serial data (SDA) และสาย serial clock (SCL) พิน I2C เริ่มต้นของ ESP32 คือ GPIO 22 (SCL) และ GPIO 21 (SDA)
#ESP32 Pin assignment
i2c = I2C(-1, scl=Pin(22), sda=Pin(21))
กำหนดความกว้างและความสูง OLED ของตัวแปรต่อไปนี้:
oled_width = 128
oled_height = 64
หลังจากนั้นสร้างออบเจ็กต์ SSD1306_I2C ชื่อ oled ออบเจ็กต์นี้เรียกใช้ความกว้าง OLED ความสูงและพิน I2C ที่คุณกำหนดไว้ก่อนหน้านี้
oled = ssd1306.SSD1306_I2C(oled_width, oled_height, i2c)
หลังจากเริ่มต้นการแสดงผล OLED คุณเพียงแค่ต้องใช้ฟังก์ชัน text () ของ ออบเจ็กต์ oled เพื่อเขียนข้อความ หลังจากฟังก์ชั่น text () คุณต้องเรียกใช้เมธอด show () เพื่ออัปเดต OLEDoled.text('Hello, World 1!', 0, 0)
oled.text('Hello, World 2!', 0, 10)
oled.text('Hello, World 3!', 0, 20)
oled.show()
การใช้งาน ฟังก์ชั่น text() ต้องการตามลำดับนี้ข้อความ: ต้องเป็นประเภทสตริง
ตำแหน่ง X: ตำแหน่งที่ข้อความเริ่มต้น
ตำแหน่ง Y: ตำแหน่งที่ข้อความจะปรากฏในแนวตั้ง
สีข้อความ: มันอาจเป็นสีดำหรือสีขาว แต่สีเริ่มต้นจะเป็นสีขาว (จึงไม่ต้องเขียนโค้ด)
และถ้าจะกำหนดพารามิเตอร์นี้คือ 0 = สีดำ และ 1 = สีขาว
ตัวอย่างเช่นบรรทัดต่อไปนี้เขียนข้อความ ‘Hello, World 1!’ เป็นสีขาว ข้อความเริ่มต้นที่ x = 0 และ y = 0
oled.text('Hello, World 1!', 0, 0)
จากนั้นเขียนข้อความในบรรทัดถัดไป (x = 0 และ y = 10)oled.text('Hello, World 2!', 0, 10)
ท้ายที่สุดเพื่อให้การเปลี่ยนแปลงมีผล ต้องเรียกใช้ใช้เมธอด show () ของ ออบเจ็กต์ oledoled.show()
4. ทดสอบการทำงาน
4.2 อัพโหลดโค้ด main.py ไปยัง บอร์ด ESP32
5. ผลลัพธ์การแสดงผลของ จอแสดงผล OLED
credit : https://randomnerdtutorials.com/micropython-oled-display-esp32-esp8266/
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น