Arduinoの基礎 - ST7735 - 版の履歴

Wiki: /* 概要 */

2024-12-22T18:05:19Z

概要

← 古い版		2024年12月23日 (月) 03:05時点における版
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	== 概要 ==		== 概要 ==
			ST7735は小型のTFTカラーディスプレイコントローラであり、カラー表示を実現することができる。<br>
			<br>
			ST7735は1.8インチサイズが一般的であり、160x128ピクセル等の解像度を持ち、262,000色 (18ビットカラー) の表示が可能である。<br>
			SPIインターフェースを使用して通信を行い、電源電圧は3.3[V]または5[V]に対応している。<br>
			<br>
			Arduino R3 / R4と接続する場合は、MOSI (データ)、SCK (クロック)、CS (チップセレクト)、RST (リセット)、DC (データ / コマンド) の5本のピンを使用する。<br>
			<br>
			表示制御には、Adafruit ST7735やAdafruit GFXライブラリを使用する。
			これらのライブラリを使用することにより、テキスト表示、図形描画、ビットマップ表示等の描画機能を簡単に実装することができる。<br>
			<br>
			SPIインターフェースの速度制限により、動画のような高速な画面更新には制約があるが、メーター表示、ステータス表示、シンプルなアニメーション等には十分な性能を発揮する。<br>
			Arduino R4では処理性能が向上したため、より複雑な表示やアニメーションも実現可能である。<br>
			<br>
			ただし、メモリ使用量に注意する必要があり、ビットマップ画像を扱う場合はArduinoの限られたメモリ容量を考慮する必要がある。<br>
			<br>
			ST7735は温度計や湿度計等のセンサ値の表示や情報表示パネル等、様々な用途に活用できる。<br>
			<br>
			<u>※注意</u><br>
			<u>表示が乱れる場合は、配線の確認やSPIクロック周波数を調整する。</u><br>
			<u>また、電源電圧の安定性も重要であり、特に、3.3[V]の動作時においては電圧レベルの変換が必要になる場合がある。</u><br>
	<br><br>		<br><br>

Wiki: /* ヘルパー関数の定義 */

2024-12-22T17:26:41Z

ヘルパー関数の定義

@@ 195行目: / 195行目: @@
     tft.setTextColor(color);
     tft.print(text);
+  }
   </syntaxhighlight>

Wiki: ページの作成:「== 概要 ==

== 接続 == ArduinoとST7735の一般的な接続方法を以下に示す。

SCLとSDAはハードウェアSPIを使用するため、指定のピンを使用する必要がある。
RESET、D/C、CSは任意のデジタルピンに接続可能であるが、下表上に示すような組み合わせが一般的である。

もし、ST7735に背景光用のLEDピンがある場合、適切な抵抗を介して任意の…」

2024-12-22T17:14:18Z

ページの作成:「== 概要 == == 接続 == ArduinoとST7735の一般的な接続方法を以下に示す。 SCLとSDAはハードウェアSPIを使用するため、指定のピンを使用する必要がある。 RESET、D/C、CSは任意のデジタルピンに接続可能であるが、下表上に示すような組み合わせが一般的である。 もし、ST7735に背景光用のLEDピンがある場合、適切な抵抗を介して任意の…」

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== 概要 ==
 

== 接続 ==
ArduinoとST7735の一般的な接続方法を以下に示す。 
 
SCLとSDAはハードウェアSPIを使用するため、指定のピンを使用する必要がある。 
RESET、D/C、CSは任意のデジタルピンに接続可能であるが、下表上に示すような組み合わせが一般的である。 
 
もし、ST7735に背景光用のLEDピンがある場合、適切な抵抗を介して任意のデジタルピンに接続できる。 
 
<center>
{| class="wikitable" | style="background-color:#fefefe;"
|+ ST7735とArduino R3 / R4の接続
|-
! style="background-color:#66CCFF;" | ST7735
! style="background-color:#66CCFF;" | Arduino R3 / R4
! style="background-color:#66CCFF;" | 補足
|-
| style="text-align:center;" | SCL (SCLK) || style="text-align:center;" | Pin 13 || SPI SCK
|-
| style="text-align:center;" | SDA (MOSI) || style="text-align:center;" | Pin 11 || SPI MOSI
|-
| style="text-align:center;" | RESET || style="text-align:center;" | Pin 9 || 任意のデジタルピン
|-
| style="text-align:center;" | D/C || style="text-align:center;" | Pin 8 || データ / コマンド、任意のデジタルピン
|-
| style="text-align:center;" | CS || style="text-align:center;" | Pin 10 || SS、任意のデジタルピン
|}
</center>
 

== 回路図 ==
 

== 必要なライブラリ ==
ST7735を動作させるのに必要なライブラリを以下に示す。 
* Adafruit ST7735 and ST7789 Library
* Adafruit GFX Library
* Adafruit BusIO
 
上記のライブラリのインストール手順を以下に示す。 
# Arduino IDEのメインメニューから[ツール] - [ライブラリを管理...]を選択する。
# ライブラリマネージャーの検索欄にそれぞれ、"Adafruit ST7735"、"Adafruit GFX"、"Adafruit BusIO"と入力する。
# 各ライブラリの[インストール]ボタンを押下する。
# 依存ライブラリのインストールが求められる場合は、[すべてインストール]を選択する。
 

== 使用例 ==
==== ピンの定義 ====
<syntaxhighlight lang="c++">
// ライブラリのインクルード

#include <Adafruit_GFX.h> // グラフィックス描画用ライブラリ
#include <Adafruit_ST7735.h> // ST7735専用のドライバライブラリ
#include <SPI.h> // SPI通信用ライブラリ

// ピンの定義
#define TFT_CS 10 // チップセレクト用ピン (任意のGPIOピン)
#define TFT_RST 9 // リセット用ピン (任意のGPIOピン)
#define TFT_DC 8 // データ / コマンド切り替え用ピン (任意のGPIOピン)
</syntaxhighlight>
 
==== ディスプレイオブジェクトの初期化 ====
<syntaxhighlight lang="c++">
// ディスプレイオブジェクトの初期化
// 引数 : CS, DC, RSTの各ピン番号

Adafruit_ST7735 tft = Adafruit_ST7735(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);

// カラー定義 (一般的に使用される色)
#define BLACK 0x0000
#define BLUE 0x001F
#define RED 0xF800
#define GREEN 0x07E0
#define CYAN 0x07FF
#define MAGENTA 0xF81F
#define YELLOW 0xFFE0
#define WHITE 0xFFFF
</syntaxhighlight>
 
==== ディスプレイの初期化 ====
下表に、<code>Adafruit_ST7735::initR</code>メソッドで使用できる引数を示す。 
もし、不確かな場合は、各引数を試して正しい表示になるものを選択することもできる。 
 
誤った引数を使用する場合、色の反転、あるいは、表示位置がずれる可能性がある。 
 
<center>
{| class="wikitable" | style="background-color:#fefefe;"
|+ Adafruit_ST7735::initRメソッドの引数
|-
! style="background-color:#66CCFF;" | 引数
! style="background-color:#66CCFF;" | ディスプレイタイプ
! style="background-color:#66CCFF;" | 補足
|-
| style="text-align:center;" | INITR_BLACKTAB || style="text-align:center;" | 1.8インチ (黒タブ) || 一般的な1.8インチディスプレイ
|-
| style="text-align:center;" | INITR_GREENTAB || style="text-align:center;" | 1.8インチ (緑タブ) || 色の初期化が異なる1.8インチディスプレイ
|-
| style="text-align:center;" | INITR_REDTAB || style="text-align:center;" | 1.8インチ (赤タブ) || オフセット設定が異なる1.8インチディスプレイ
|-
| style="text-align:center;" | INITR_MINI160x80 || style="text-align:center;" | 0.96インチ || 160x80ピクセルの小型ディスプレイ
|-
| style="text-align:center;" | INITR_MINI160x80_PLUGIN || style="text-align:center;" | 0.96インチ || プラグイン基板用の160x80ピクセル
|}
</center>
 
識別方法 1 
* ディスプレイの背面やフレキケーブルの色 (タブの色) を確認
* ディスプレイサイズを測定 (0.96インチ、1.8インチ等)
* 解像度を確認 (160x80、160x128等)
 
<syntaxhighlight lang="c++">
// シリアル通信の開始 (デバッグ用)
Serial.begin(9600);

// ディスプレイの初期化
// 1.8インチ黒タブの場合
tft.initR(INITR_BLACKTAB); // ディスプレイタイプの設定

// 0.96インチの場合
// tft.initR(INITR_MINI160x80);

// 画面の向きを設定 (必要に応じて)
tft.setRotation(1); // 0〜3の値で90度ずつ回転

// 画面クリアと背景色の設定
tft.fillScreen(BLACK);

// 初期テキスト設定
tft.setTextColor(WHITE);
tft.setTextSize(1);
</syntaxhighlight>
 
==== テキストの表示 ====
<syntaxhighlight lang="c++">
// テキストの表示
tft.setCursor(0, 0);
tft.println("Hello World!");
</syntaxhighlight>
 
==== 図形の描画 ====
<syntaxhighlight lang="c++">
// 四角形の描画
tft.drawRect(10, 30, 50, 30, WHITE); // 空の四角形
tft.fillRect(70, 30, 50, 30, RED); // 塗りつぶされた四角形

// 円の描画
tft.drawCircle(35, 90, 20, BLUE); // 空の円
tft.fillCircle(95, 90, 20, GREEN); // 塗りつぶされた円

// 線の描画
tft.drawLine(10, 120, 110, 120, YELLOW); // 直線

// 1秒待機
delay(1000);
</syntaxhighlight>
 

== ヘルパー関数の定義 ==
ST7735を使用する上で、ヘルパー関数を定義すると便利である。 
 
<syntaxhighlight lang="c++">
// テキストの表示

void displayText(const char* text, uint16_t x, uint16_t y, uint16_t color)
{
tft.setCursor(x, y);
tft.setTextColor(color);
tft.println(text);
}
</syntaxhighlight>
 
<syntaxhighlight lang="c++">
// 画面の消去 (背景色を黒色で消去する場合)

void clearScreen()
{
tft.fillScreen(BLACK);
}
</syntaxhighlight>
 
<syntaxhighlight lang="c++">
// 四角形内にテキストを中央揃えで表示

void drawCenteredText(const char *text, int x, int y, int w, int h, uint16_t color)
{
int16_t x1,
y1;
uint16_t w1,
h1;

tft.getTextBounds(text, 0, 0, &x1, &y1, &w1, &h1);
tft.setCursor(x + (w - w1) / 2, y + (h - h1) / 2);
tft.setTextColor(color);
tft.print(text);
}
</syntaxhighlight>
 

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|title={{PAGENAME}} : Exploring Electronics and SUSE Linux | MochiuWiki
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