Wyświetlacz TFT HY-1.8 SPI

Dla platformy Arduino istnieje spora ilość wyświetlaczy TFT, których cena zazwyczaj przekracza 100,00 złotych. Są to przeważnie gotowe rozwiązania w postaci shieldów nakładanych na Arduino, nie wymagających od nas praktycznie żadnego wysiłku. Są one jednak stosunkowo drogie. Nieco tańszym rozwiązaniem jest 1.8" wyświetlacz TFT oznaczony symbolem HY-1.8 SPI o rozdzielczości 128x160 z kontrolerem zgodnym z ST7735R. Wyświetlacz można łatwo znaleźć na eBay za £2.89 lub na Allegro za 35,00 złotych.

Po drugiej stronie płytki znajdziemy również slot na karty SD z którego można wyświetlać obrazy zapisane w formacie BMP.

Do obsługi tego wyświetlacza możemy posłużyć się standardową biblioteką Adafruit-ST7735-Library oraz Adafruit-GFX-Library. Aby zmusić do działania ten model wyświetlacza potrzebujemy jedynie 4 lub 5 wyjść Arduino.

Poziomy logiczne 5V czy 3.3V?

W sieci jest kilka informacji na temat tego wyświetlacza. Według niektórych osób, sprawuje się on zarówno dobrze z logiką 5V jaką operuje Arduino UNO R3 jak i 3.3V spotykaną w Raspberry Pi i Arduino DUE.

Nigdzie nie znalazłem za to informacji na temat dopuszczalnej tolerancji poziomów logicznych w tym wyświetlaczu, jednak na odwrocie możemy znaleźć zworkę JP1 za pomocą której możemy zewrzeć lub rozewrzeć regulator napięcia AMS1117 3.3V. Regulator ten według danych katalogowych znosi napięcie wejściowe do 5V. Załatwia to w pewnym sensie napięcie zasilania kontrolera, jednak nijak nie reguluje on 5V logiki do logiki 3.3V.

Zworka domyślnie jest rozwarta, co powoduje regulację napięcia zasilania do 3.3V. Spotkałem się z opinią, że przy zasilaniu 3.3V można regulator pominąć poprzez zwarcie zworki JP1, jednak po wielu godzinach zabawy nie doszukałem się wyraźnej przyczyny takiego postępowania.

Po testach okazało się, że faktycznie działa on poprawnie z logiką 5V, ale tylko w przypadku, gdy skorzystamy ze sprzętowego SPI w Arduino UNO R3 (sclk = 13 / sid = 11). W przeciwnym wypadku występują problemy w postaci migotania obrazu w trakcie przesyłania danych. Warto jednak zaznaczyć, że korzystając ze sprzętowego SPI uzyskamy o wiele większą prędkość działania (porównanie niżej).

Aby jednak spać spokojnie, w prosty sposób możemy przekonwertować logikę 5V na logikę 3.3V stosując prosty bufor CD4050BE i zasilając całość napięciem 3.3V. Do podświetlania TFT zostawimy natomiast zasilanie 5V.

Układ połączeń

Fragment kodu dla sprzętowego SPI w Arduino UNO R3

#define cs 10
#define dc 9
#define rst 8
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_ST7735.h>
#include <SPI.h>
Adafruit_ST7735 tft = Adafruit_ST7735(cs, dc, rst);
void setup(void) {
tft.initR(INITR_REDTAB);
tft.fillScreen(ST7735_BLACK);
tft.setCursor(0, 0);
tft.setTextColor(ST7735_WHITE);
tft.setTextWrap(true);
tft.print("Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Curabitur adipiscing ante sed nibh tincidunt feugiat. Maecenas enim massa, fringilla sed malesuada et, malesuada sit amet turpis. Sed porttitor neque ut ante pretium vitae malesuada nunc bibendum. Nullam aliquet ultrices massa eu hendrerit. Ut sed nisi lorem. In vestibulum purus a tortor imperdiet posuere. ");
}
void loop() {}

Porównanie prędkości działania Hardware SPI vs SPI

Kilka uwag

Sygnał LCD_RESET możemy również uzyskać bezpośrednio z pinu RESET w Arduino znajdujący się obok sekcji zasilania - zaoszczędzimy tym samym jeden pin,
Wyświetlacz działa dobrze przy zasilaniu i logice 5V tylko przy sprzętowym SPI,
Nie jest konieczne zwieranie zworki JP1 przy zasilaniu i logice 3.3V,
Sterowanie za pomocą sprzętowego SPI jest o wiele szybsze niż w przypadku standardowych pinów cyfrowych.

Reklama

Bartek Windows 7 / Safari 537.36

01 July 2014 - 11:49 Warszawa

A więc jakie są minusy korzystania ze sprzętowego SPI @ 5V bez translacji logiki do 3.3V? Może się spalić?

Korneliusz Linux x86_64 / Mozilla Firefox 30.0

01 July 2014 - 23:06 Bytom

Nie zauważyłem minusów, bufor dałem dla pewności, ale przy długich zabawach nie upaliłem logiki 5v. cd4050 drogi nie jest więc nic nie szkodzi z niego skorzystać, a człowiek śpi spokojniej

Bartek Windows / Safari 537.36

05 July 2014 - 17:30 Brak informacji

A da się jakoś użyć sprzętowe SPI pod Arduino Mini Pro 328/5V? :P
Na razie obraz migocze, LCD podłączyłem w ten sposób:
SCLK -> 13
MOSI (SDA) -> 11
CS -> 4
DC (AO) -> 8
RST -> RESET
VCC -> 5V
GND -> GND
LED -> 5V

Bartek Windows / Safari 537.36

05 July 2014 - 18:20 Brak informacji

Już działa, nie wiedziałem, że to zależy również od programu :)