OLED-ekraan on muutunud populaarseks valikuks Arduino projektidesse integreerimiseks, peamiselt seetõttu, et see on kompaktne, väikese energiatarbimisega ja võimaldab erakordset nähtavust isegi eredas keskkonnas. Lisaks on tänu lihtsale ühendamisele selle kasutamine iga elektroonikahuvilise käeulatuses, olenemata nende kogemustest. Selles artiklis vaatleme põhjalikult, kuidas ühendada ja programmeerida 0.96-tollist OLED-ekraani Arduinoga, kirjeldades üksikasjalikult nii tehnilisi aspekte kui ka pakkudes praktilisi koodinäiteid.
Kui te pole kunagi OLED-ekraaniga töötanud, peaksite enne projekti alustamist teadma mõnda põhipunkti. OLED-idel (Organic Light Emitting Diode) on põhimõttelisi erinevusi teist tüüpi ekraanidega, näiteks LCD-ekraanidega. Näiteks OLED ei vaja taustvalgustust, mis vähendab oluliselt energiatarbimist. Nii väikeste kui 0.96-tolliste ekraanide puhul võib see olla oluline, kui projekt töötab akutoitel. Nüüd uurime selle funktsioone.
Mis on OLED-ekraan?
OLED-ekraan on teatud tüüpi ekraan, mis kasutab orgaanilist ühendit, mis kiirgab elektrivoolu rakendamisel valgust. See muudab need ideaalseks paljude elektroonikaprojektide jaoks, kuna nende tehnoloogia võimaldab igal pikslil iseseisvalt valgustada, mis parandab ka nähtavust väljas. Enamikul Arduino jaoks turustatavatel OLED-ekraanidel on SSD1306 kontroller, mis võimaldab hallata ekraanile signaalide saatmist. Tegelikult on SSD1306 üks levinumaid Arduino projektides ja me näeme seda näidetes hiljem.
OLED-ekraanide üks peamisi eeliseid on nende väike tarbimine. Keskmiselt võib väike 0.96-tolline ekraan tarbida umbes 20 mA. Miks see oluline on? Noh, kui kasutate oma Arduino projekti toiteks akut, on energiatarbimise vähendamine alati märkimisväärne pluss. Lisaks suudab selle eraldusvõime 128x64 pikslit esindada oma suurust arvestades üsna hea teravusega pilte.
Teisest küljest on üks probleeme, mis seda tüüpi ekraanide puhul võib tekkida, see, et selle suurus on tõesti väike. Kuigi need pakuvad head nähtavust, võib mõne projekti puhul, kus on vaja kuvada palju teavet, see suurus olla ebapiisav.
OLED-ekraani ühendamine Arduinoga
OLED-ekraan ühendub olenevalt mudelist hõlpsasti Arduino plaadiga, kasutades I2C või SPI siini. Selle õpetuse jaoks keskendume I2C-ühendusele, kuna see on üks levinumaid ja lihtsamaid.
Peate ühendama OLED-ekraani tihvtid oma Arduino vastavate tihvtidega järgmiselt:
- GND (maandus) koos Arduino GND tihvtiga
- VCC koos Arduino 5V või 3.3V viiguga
- SDA kuni Arduino pin A4
- SCL Arduino kontakti A5 külge
Nagu näete, on ühendus üsna lihtne: vajate ainult nelja kaablit. Olenemata sellest, kas kasutate SPI- või I2C-siini, on ühendusprotsess sarnane, kuigi kontaktid erinevad sõltuvalt teie valitud sidetüübist.
OLED-ekraani koodinäide
Et OLED-ekraan koos Arduinoga töötaks, on üks parimaid võimalusi kasutada Adafruiti arendatud teeke. SSD1306 kontroller, nagu me varem mainisime, ühildub raamatukoguga Adafruit SSD1306, mis muudab meie elu lihtsamaks graafika ja teksti loomisel ekraanil.
Allpool jätan teile põhikoodi, mis võimaldab teil kuvada teksti I2C-ühendusega OLED-ekraanil:
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#define SCREEN_WIDTH 128
#define SCREEN_HEIGHT 64
#define OLED_RESET -1
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);
void setup() {
Serial.begin(9600);
if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) {
Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));
for(;;);
}
display.display();
delay(2000);
display.clearDisplay();
display.setTextSize(1);
display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
display.setCursor(0, 10);
display.println(F("Hola, Mundo!"));
display.display();
}
void loop() {}
See kood lähtestab ekraani, tühjendab ekraani ja kirjutab seejärel "Tere, maailm!" OLED-ekraanil. Saate kasutada Adafruit GFX teegi erinevaid funktsioone, et luua graafikuid, joonistada jooni, ringe või isegi kuvada ekraanil pilte.
Muud kasulikud näited OLED-ekraani jaoks
Ülaltoodud näide on vaid põhiline sissejuhatus, kuid OLED-ekraanidega saate teha palju rohkem. Näiteks saate joonistada erinevaid geomeetrilisi kujundeid, teha animatsioone või isegi luua väikest graafikat.
Üks huvitavamaid funktsioone, mida Adafruiti teegid pakuvad, on võimalus joonistada mitu pikslit, mis tähendab, et saate luua kerivaid animatsioone. Täiendav näide oleks teksti kerimine, mis on väga kasulik, kui plaanite kuvada dünaamiliselt muutuvaid sõnumeid.
Veel üks võimalus, mida saate nendele ekraanidele anda, on kuvada reaalajas andmeid interaktiivsetes projektides, nagu temperatuuri- või niiskusandur. Ekraani saab värskendada vastavalt uutele anduri näitudele, muutes iga projekti palju visuaalsemaks.
Levinud probleemid OLED-ekraanide kasutamisel
Üks levinumaid probleeme OLED-ekraanide kasutamisel koos Arduinoga on mälupuudus. Kuigi Adafruiti teegid on väga täielikud, võivad nad tarbida Arduino protsessoris märkimisväärselt palju mälu, eriti sellistes versioonides nagu Arduino Uno. Kui teil on ruumiprobleeme, võite proovida oma koodi optimeerida, eemaldada funktsioone, mida te ei vaja, või isegi kasutada suurema mahutavusega tahvlit, näiteks Arduino Mega.
Teine levinud probleem on I2C-ühenduse esialgne seadistamine. Kui te ei kasuta õigeid SDA ja SCL kontakte, ei pruugi ekraan töötada või kuvada ühenduse tõrkeid. Veenduge, et kasutate õigeid tihvte, mis põhinevad teie Arduino mudelil.
Lõpuks teatavad mõned kasutajad ka tühjast ekraanist või sellisest, mis ei reageeri ühelegi käsule. Seda saab lahendada, veendudes, et toitepinge on õige (3.3 V või 5 V olenevalt kuvari mudelist) ja kaablid on õigesti ühendatud.