2017年10月01日

ESP32 + MicroPythonでOLEDに表示させてみた

ssd1306-spi-esp32.jpg

Micropython + ESP32でI2C経由の表示ができましたので、次はSPIを試してみました。
Micropythonには既にSSD1306のドライバが用意されていますので、これを使ってみます。
使用したOLEDは0.96インチのSPI接続のもので、使っている方も多いと思います。

結線は下図のとおりです。
SSD1306-ESP32.png

信号線の対応は

OLED ESP32
GND GND
VCC 3V3
D0 IO14(CLK)
D1 IO13(MOSI)
RES IO17
DC IO16
CS IO5

となります。

SPIの信号線のうち、MISOはこのモジュールにはありませんので結線していませんが、ソフトウェア的にはIO12をMISOに使用することにします。
ESP32にはハードウェアSPIの機能も備わっていますが、そのデフォルトのピン配置は
SPI(1) : sck=Pin(6), mosi=Pin(8), miso=Pin(7)
SPI(2) : sck=Pin(14), mosi=Pin(13), miso=Pin(12)
となっているそうです。今回はSPI(2)のほうへ合わせてみました。

What are ESP32 SPI Ports for Micropython SPI(1)? - MicroPython Forum

次にソフトウェアです。
SSD1306のドライバ「ssd1306.py」はMicropythonのソースコードディレクトリの

micropython-esp32/drivers/display/

の中にあります。
このファイルをWindows側のフォルダへ持ってきます。
そして、uPyCraftを使ってESP32へ転送します。
これはuPyCraftでssd1306.pyを開き、DownloadAndRunボタンを押すだけです。
これでファイルはESP32のファイルシステム内へ保存されます(電源を切っても保持されます)ので、以降はimport文で読み込めるようになります。

ではREPLでOLEDへ表示させてみましょう。
>>> from machine import SPI
>>> from machine import Pin
>>> from ssd1306 import SSD1306_SPI
>>> spi = SPI(1, baudrate=8000000, polarity=0, phase=0, sck=Pin(14), mosi=Pin(13), miso=Pin(12))
>>> oled = SSD1306_SPI(128, 64, spi, dc=Pin(16), res=Pin(17), cs=Pin(18))
>>> oled.fill(0)
>>> oled.text('Micropython', 0, 0)
>>> oled.text('works fine!', 0, 10)
>>> oled.show()
>>>

これで冒頭の写真のように文字が表示されます。

SPIの第一引数は、1か2しか使えないようです。
他の値を指定すると
SPI ID must be either HSPI(1) or VSPI(2)

というメッセージが出ます。(Software SPIの場合はID=-1を指定しますが、これを使うとエラーにはなりませんがOLEDへ表示されませんでした)
MicropythonのSPIクラスの解説ドキュメントはこちらにあります。

OLEDへの表示は、フレームバッファクラスが使われています。
フレームバッファクラスは線、矩形などの描画も可能です。
しかし現時点でmicropython-esp32に一緒に入っていたssd1306.pyには、文字列描画(text(str,x,y))とドット描画(pixel(x,y,color))と塗りつぶし(fill(color))しか実装されていません。

本家の最新版のssd1306.pyでは、それ以外の描画機能もサポートされているようですので、こちらを使えば図形も描画できそうです。
まず、古いファイルを削除しましょう。
>>> import os
>>> os.listdir()
['boot.py', 'ssd1306.py']
>>> os.remove('ssd1306.py')
>>> os.listdir()
['boot.py']
>>>

そして、最新版のssd1306.pyを改めてuPyCraftで転送します。
これで矩形と線が描けるようになりました。
こんな感じで使います。
oled.fill(0)
oled.hline(0,32,128,1)
oled.vline(64,0,64,1)
oled.show()

oled.line(0,0,127,63,1)
oled.rect(72,8,24,16,1)
oled.fill_rect(24,48,24,16,1)
oled.show()

ssd1306-spi-esp32b.jpg
ラベル:MicroPython
posted by boochow at 21:22| Comment(0) | ESP8266/ESP32 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

ESP32 + MicropythonでLCDにサーバから取得した情報を表示してみた

ex-rate-esp32.jpg

MicropythonでネットにつながりLCDに表示ができることも確認しましたので、以前ESP8266+Arduinoで動かした以下のプログラムと同じものをMicropythonで作ってみました。

ESP8266版Arduinoでネットから情報を取ってきてLCDに表示する: 楽しくやろう。

ざっとおさらいすると、HTTP GETで取得したJSONのデータをパースしてキャラクタ液晶に表示する。というものです。
従って、追加で必要なのはHTTP GETとJSONのパースだけですが、どちらもゼロから作る必要はありません。

HTTPのサンプルは以下にあります。
ちなみにESP32では標準でmicropython-libのurequestsというパッケージも用意されているようですが、今回は使いませんでした。

5. Network - TCP sockets − MicroPython 1.9.2 documentation

JSONのライブラリは標準で用意されており、使い方は以下の記事が参考になりました。
(Pythonのユーザには常識なのかもしれませんが・・・)

ESP32 MicroPython: Parsing JSON | techtutorialsx

ESP8266+ArduinoではJSONの扱いが若干難儀だったような記憶がありますが、今回は特に苦労することはありませんでした。

というわけで作ってみたのが以下のコードです。
ハードウェアの配線はLCD出力の実験と同じです。

REPLでコピペしたあと(wlan_connect()に与えるSSIDとパスワードはmain()の中で追加してください)、
main()

を実行すると、現時点の円・ドルレートがLCDに表示されます。



前半はST7032iのドライバです。
カーソル移動と文字列表示を追加しました。
最初のi2c通信がエラーになる現象は直っていませんので、main()の中で一度i2c.scan()を呼んでいます。

そのあと無線LAN接続、HTTP GET、メインと3つの関数が続いています。
簡単な内容なので説明は省略します。

Micropythonでのプログラミングはやはり楽です。組み込みプログラミングの中ではおそらく最もイージーモードですね。
ラベル:MicroPython
posted by boochow at 00:34| Comment(0) | ESP8266/ESP32 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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