Ｐ　PICミニBBシリーズ(17)　　〜I2C接続有機グラフィック表示ユニット

ｂｙ　ｆｊｋ

　小型で自発光の「0.96inch_128x64dot有機ELディスプレィ(Organic Light Emitting Diode)ユニット」（秋月電子#112031、@580、I2C接続）を使ってみた。
　このOLEDは制御チップにSSD1306が使われ、その使用例が多く報告されている。しかし、RaspberyPiやArduinoではAdafluitのライブラリで簡単に使えるが、MCCを使ったPICでの使用例は少ない。

＜参考にしたHP＞

・ゆるく楽しむプログラミング＆電子工作

・有機EL(OLED)をPICマイコンで制御

・OLED0.96インチで遊ぶ(5)-PICから表示

・ArduinoでOLEDをライブラリ無しで表示してみる
　

【ハードウェア】 （ SSD1306データ資料 ）

PIC-BASE14ボードはI2C通信を使うabc900などと基本的にほぼ同じですが、PIC16F18325と同ボード上に8pinのメモリも搭載できるよう、PICの位置など配線を変更しています。なお、LED用の電流制限抵抗を取り付けるスペースがきつくなったので、4.7KΩの抵抗入りLEDを使いました。また、今回の報告に関係の無い余計な配線もありますが、今後の機能強化・拡張用です。

有機ELディプレイの回路(メモリは予定）

BB配線状況（LEDは抵抗入）

【ソフトウェア】

−−−−−−−　MCC設定　−−−−−−−−

System（Osc= HFINTOSC、Clock= 32MHz、Divider= 1）

I2C(Clock=400kHz) Eusart（B.Rate=115200）

• I2C接続でOLEDにコマンドやデータを送信するには、以下の順にバイトデータを書き込む
  　
  　　　OLEDアドレス、コントロール、[コマンド][、データ[、・・・]　[、コマンド[、・・]]
  　
  　例えば、コマンドは、0x3C、0x00、0x21、0x00, 0x3F　（コマンド用コントロールは0x00）
  　　　　　データは、　0x3C、0x40、0x00、 ・・・　　　（データ用コントロールは0x40)
  　
  ※コマンド用コントロールは、0x00（複数のコマンドを続けて）または0x80（続けてコマンド1バイトのみ）。
  　
• 今回、初期設定はデフォルトのままで済むところは設定せず、最低限の設定で済ませた。
  　（画面の表示向きなどを変える場合は、マニュアルを参考に[コメントを外し]追加で設定すること）
  　
• データの書込みモードには、「水平モード」、「垂直モード」、「ページモード」(default)があり、モードによってカーソルの移動や位置指定方法が異なる。
  

  水平モード(0x20,0x00)	垂直モード(0x20,0x01)	ページモード(0x20,0x02）
  ※水平モードからページモードに変更しても範囲データ（range）が残っている場合があるので注意！

• テスト用に、以下のターミナルコマンド（大文字）を作成した。
  

  Ｔ：

  デバイステスト用（パターン表示）

  Ｃ：

  OLED画面全クリア（クリアパターン指定）

  Ｌ：

  途中行クリア（クリアパターン指定）

  Ｅ：

  最下行クリア（クリアパターン指定）

  Ｆ：

  5x7フォント表示テスト（文字はプロポーショナル）

  Ｓ：

  5x7文字列表示テスト

  Ｈ：

  8x16半角文字表示テスト

  Ｋ：

  16x16全角文字表示テスト

• なお、ターミナルとの通信に利用するEUSARTのコード追加はリンク先を参照

有機グラフィックユニット表示例

【abc907-18325.cファイル】 abc907-18325.c + myProject.h(zip)

/*****************************(abc907-18325.c)*** * OLEDライブラリーテスト *************************************************/ #include "mcc_generated_files/mcc.h" #include "myProject.h" // i2C_SSD1306.hの宣言を追加 #define VBA char RBuf[BFSIZE]; // BFSIZEはmyProject.hで宣言 uint8_t SFlg; //---- test data ----- char msg0[] = "Test Print!"; const char hk[10][16] ={ { 0x00,0xF8,0x04,0x02,0xC2,0x24,0xF8,0x00, 0x00,0x0F,0x14,0x23,0x20,0x10,0x0F,0x00 }, // 0 { 0x00,0x10,0x08,0xFE,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x3F,0x00,0x00,0x00,0x00 }, // 1 { 0x00,0x18,0x04,0x02,0x82,0x44,0x38,0x00, 0x00,0x38,0x26,0x21,0x20,0x20,0x20,0x00 }, // 2 { 0x18,0x04,0x82,0x82,0x82,0x44,0x38,0x00, 0x0C,0x10,0x20,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00 }, // 3 { 0x00,0xC0,0x30,0x0C,0xFE,0x00,0x00,0x00, 0x03,0x02,0x02,0x02,0x3F,0x02,0x02,0x00 }, // 4 { 0xE0,0x5E,0x22,0x22,0x22,0x42,0x80,0x00, 0x0C,0x10,0x20,0x20,0x20,0x10,0x0F,0x00 }, // 5 { 0xF0,0x8C,0x42,0x42,0x42,0x84,0x00,0x00, 0x0F,0x10,0x20,0x20,0x20,0x10,0x0F,0x00 }, // 6 { 0x02,0x02,0x02,0x02,0xE2,0x1A,0x06,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x7E,0x01,0x00,0x00,0x00 }, // 7 { 0x38,0x44,0x82,0x82,0x82,0x44,0x38,0x00, 0x0E,0x11,0x20,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00 }, // 8 { 0x78,0x84,0x02,0x02,0x02,0x84,0xF8,0x00, 0x08,0x10,0x21,0x21,0x21,0x10,0x0F,0x00 } // 9 }; const char kj[2][32]={ { 0x00,0x10,0x60,0x01,0x06,0x04,0xE4,0x24, 0x2F,0x24,0xE4,0x24,0x2F,0x24,0xE4,0x04, 0x00,0xC0,0x30,0x0C,0x03,0x90,0x95,0x55, 0x55,0x35,0x1F,0x35,0x55,0x55,0x91,0x90 }, // 漢 { 0x00,0x1C,0x04,0x04,0x24,0x24,0x24,0x24, 0xA7,0xA4,0x64,0x24,0x04,0x04,0x1C,0x00, 0x00,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x82, 0xFF,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02 }, // 字 }; //---- test program ---- void test_Msg(){ i2cOLED_posPX(0,68); i2cOLED_str(msg0); } void test_HanK(){ uint8_t i; for(i = 0; i <= 9; i++) i2cOLED_Ptn(5,i*8,2,8,(char *)hk[i]); } void test_Kanj(){ uint8_t i; for(i = 0; i < 2; i++) i2cOLED_Ptn(5,90+i*16,2,16,(char *)kj[i]); } void test_Ascii(){ char c; i2cOLED_posPX(0,0); for(c = 0x30; c <= 0x39; c++) i2cOLED_chr(c); i2cOLED_posPX(2,0); for(c = 0x41; c <= 0x50; c++) i2cOLED_chr(c); i2cOLED_posPX(3,0); for(c = 0x61; c <= 0x71; c++) i2cOLED_chr(c); } /*-------------------------------------------------- * Main application *------------------------------------------------*/ void main(void){ uint8_t cmd; SYSTEM_Initialize(); INTERRUPT_GlobalInterruptEnable(); INTERRUPT_PeripheralInterruptEnable(); i2cOLED_init(); puts("ready!\n"); while (1) { if(SFlg){ cmd = RBuf[0]; #ifndef VBA puts("\r"); #endif switch(cmd){ case 'T': ssd1306_test(); break; case 'C': i2cOLED_Clr(0,7,0); break; case 'L': i2cOLED_LnClr(4,0x08); break; case 'E': i2cOLED_LnClr(7,0xD0); break; case 'F': test_Ascii(); break; case 'S': test_Msg(); break; case 'H': test_HanK(); break; case 'K': test_Kanj(); break; } SFlg = 0; } IO_RA4_Toggle(); __delay_ms(500); } }/ **=== End of File ===*/

【myProject.hファイル】

/**************************(myProject.h)*** * プロジェクト個別条件指定ファイル * * （main.cと同じフォルダーに作成） * ******************************************/ #include "mcc_generated_files/mcc.h" #include "i2c_SSD1306.h" //#include "myStdlib.h" //#include "i2cLCD_ST7032i.h" //#include "AQM1248A.h" //#include "AQM1248A_v5.h" //#include "ADT7410.h" //#include "DS1307.h" //#include "PC_EEPROM.h" #define ON 1 #define OFF 0 /***** PIC電源電圧 ***********************/ //--- VCC宣言無しは5V（VCC＝50と同じ） #define VCC 50 // 電源電圧は5V //#define VCC 33 // 電源電圧は3.3V /***** EUSARTモジュール *******************/ //#include "../myXC8lib/myEusart.h" #define BFSIZE 80 //--- ECHO宣言無しはエコー有り(ECHO ONと同じ) #define ECHO ON // エコー有り //#define ECHO OFF // エコー無し /***** MSSPモジュール *********************/ #define MASTER 1 #define SRAVE 2 #define I2CMODE MASTER // マスターとして使用 //#define I2CMODE SRAVE // スレーブとして使用 //--- MSSPが一つしか無い場合は I2C宣言無し #define I2C 1 // I2C1を使用 //#define I2C 2 // I2C2を使用 #if I2CMODE == MASTER #if I2C == 1 #include "mcc_generated_files/examples/i2c1_master_example.h" #elif I2C == 2 #include "mcc_generated_files/examples/i2c2_master_example.h" #else #include "mcc_generated_files/examples/i2c_master_example.h" #endif #endif //--- SPIが一つしか無い場合は宣言しない //#define SPIMODE MASTER // マスターとして使用 //#define SPIMODE SRAVE // スレーブとして使用 //#define SPI 1 // SPI1を使用 //#define SPI 2 // SPI2を使用 /*********** End of File ******************/

　

【i2c_SSD1306.hファイル】 i2c_SSD1306.c/h + Font_5x7.h (zip)

/*********************** (i2c_SSD1306.h) ******* * OLED library Headee * * use for 0.96OLED ,.... * ************************************************/ //--- 描画エリアの設定 (for Hor/Ver Mode)-------------- /* p0: ページ開始位置、 p1: ページ終了位置(-7) [バイト単位] * x0: 列（X)開始位置、 x1: 列（X)終了位置(-127) */ void i2cOLED_RangePX(uint8_t p0,uint8_t p1, uint8_t x0, uint8_t x1); //--- 描画開始(カーソル）位置 (for Page Mode)--------- /* pg: ページ位置[バイト単位]、 cX: 列(x)位置 */ void i2cOLED_posPX(uint8_t pg, uint8_t cX); //--- ページ列消去（カーソルは行先頭に移動） --------- /* pg: 消去したいページ[バイト単位]、 dt: 消去データ */ void i2cOLED_LnClr(uint8_t pg, uint8_t dt); //--- OLED画面消去 （行範囲指定付き）----------------- /* P0: 消去開始ページ、　p1: 消去終了ページ[バイト単位] * dt: 消去データ */ void i2cOLED_Clr(uint8_t p0, uint8_t p1, uint8_t dt); //--- OLEDに5x7文字を1文字表示する ------------------------ /* （事前にi2cOLED_posPXで位置指定しておくこと） * ch: 表示文字(ASCII) */ void i2cOLED_chr (char ch); //--- OLEDに5x7文字列(プロポーショナル）を表示 ---- /* （事前にi2cOLED_posPXで位置指定しておくこと） * *str: 表示文字列(ASCII) */ void i2cOLED_str(char *str); //--- OLEDの初期化 void i2cOLED_init(void); //--- OLEDにパターンを表示 ----------- /* pg: 表示開始ページ位置(0-7)、cx：表示開始列位置（0−127） * pn: ページ数(1-8)、 xn：列数（1-64)　pn*xnは64以内 * *ptn: 表示パターンデータのポインタ * RTN: (uint8_t)次表示データの表示列(x)位置 */ uint8_t i2cOLED_Ptn(uint8_t pg,uint8_t cx,uint8_t pn, uint8_t xn, char *ptn); //--- test SSD1306 ------------------ /* (デバイスの初期動作テスト用です。ライブラリー化時は削除すること） */ void ssd1306_test(void);

【i2c_SSD1306.cファイル】

/**************************(i2c_SSD1306.c) ***** * OLED library * * use for 0.96-OLED ,.... * ***********************************************/ #include "myProject.h" #include "Font_5x7.h" #define I2COLED_ADR 0x3C // 0x3Dもある #define TEST_BF_SIZE 64 #define OLED_BF_SIZE TEST_BF_SIZE + 2 #define HORIZONTAL 0x00 // 水平アドレスモード #define VERTICAL 0x01 // 垂直アドレスモード #define PAGE_ADDR 0x02 // ページモード uint8_t OLED_MODE; uint8_t gBf[OLED_BF_SIZE]; //----- Set Draw Area (for Hor/Ver Mode)------- void i2cOLED_RangePX(uint8_t p0,uint8_t p1, uint8_t x0, uint8_t x1){ gBf[0] = 0x00; // 連続コントロール指示 gBf[1] = 0x20; gBf[2] = 0x00; // 水平モード指定 gBf[3] = 0x21; gBf[4] = x0; gBf[5] = x1; // 水平範囲(x0-x1) gBf[6] = 0x22; gBf[7] = p0; gBf[8] = p1; // 垂直範囲(p0-p1) I2C1_WriteNBytes(I2COLED_ADR, gBf,9); } //----- Cursor X,Y (for Page Mode)-------------- void i2cOLED_posPX(uint8_t pg, uint8_t cX){ i2cOLED_RangePX(0,7,0,127); // Rangeを全画面に gBf[0] = 0x00; // 連続コントロール指示 gBf[1] = 0x20; gBf[2] = 0x02; // Pageモード指定 gBf[3] = 0xB0 + (pg & 0x07); // pageアドレス指定 (0xB0-B7) gBf[4] = cX & 0x0F; // 列(x)位置下位4ビット指定 gBf[5] = 0x10 + ((cX >> 4) & 0x07); // 列(x)位置上位3ビット指定 I2C1_WriteNBytes(I2COLED_ADR, gBf,6); } / /-------- clear LINE -------------------------- void i2cOLED_LnClr(uint8_t pg, uint8_t dt){ uint8_t i; i2cOLED_posPX(pg,0); // ページモードで位置指定 gBf[0]=0x40; // データコントロール指示 for(i=1;i<=65;i++) gBf[i]=dt; I2C1_WriteNBytes(I2COLED_ADR, gBf,65); I2C1_WriteNBytes(I2COLED_ADR, gBf,65); } //-------- clear OLED -------------------------- void i2cOLED_Clr(uint8_t p0, uint8_t p1,uint8_t dt){ uint8_t i; for(i = p0; i <= p1; i++) i2cOLED_LnClr(i,dt); i2cOLED_posPX(p0,0); } //-------- OLEDに5x7文字を表示する ----------------- void i2cOLED_chr(char dat){ char i; dat -= 0x20; // 配列アドレスを計算 gBf[0] = 0x40; // データコントロール指示 for(i=0; i<5; i++) { gBf[i+1] = Font[dat][i]; if(gBf[i+1] == 0xFF) break; // 幅狭文字なら抜ける } gBf[i+1]=0; // 1ドット空ける I2C1_WriteNBytes(I2COLED_ADR, gBf,i+2); } //-------- OLEDに5x7文字列(プロポーショナル）を表示 --- void i2cOLED_str(char *str){ while(*str) i2cOLED_chr(*str++); //pointer increment } //------ OLEDにパターンを表示 uint8_t i2cOLED_Ptn(uint8_t pg,uint8_t cx,uint8_t pn, uint8_t xn, char *ptn){ uint8_t i; i2cOLED_RangePX(pg,pg+pn-1,cx,cx+xn-1); // 水平モードでエリア指定 gBf[0] = 0x40; // データコントロール指示 for(i = 1; i <= pn*xn; i++) gBf[i] = *ptn++; I2C1_WriteNBytes(I2COLED_ADR, gBf, pn*xn+1); return cx+xn; } //-------- OLEDの初期化 ---- void i2cOLED_init(void){ uint8_t Cmds[]={ 0x00, // 連続コントロール指示 0xA8,0x3F, // 総ライン数 64行 0xD3,0x00, // 表示オフセット無し 0x40, // 表示開始ライン＝0(下位6ビット） // 0xA0, // 左右反転 0xA0:→/0xA1:← // 0xC0, // 上下反転 0xC0:↓/0xC8:↑（原点＝左上） // 0xDA,0x02, // 表示モード＝Alternative // 0x81,0x7F, // コントラスト= 127(/0-255) // 0xA4, // 描画の許可？ // 0xA6, // 白黒反転 A6:無し/A7：反転 // 0xD5,0x80, // クロック分周比＝128 // 0x20,0x00, // アドレスモード＝horizontal 0x8D,0x14, // チャージポンプ設定(必須) 0xAF // 表示開始 }; __delay_ms(20); // 20ms wait I2C1_WriteNBytes(I2COLED_ADR, Cmds,9); } //----- Test for SSD1306 (デバイスの動作テスト用です） void ssd1306_test(){ // uint8_t startCmd[] = {0x80,0xA5}; uint8_t areaCmd[] ={ 0x00, // 連続コントロール指示 0x20, 0x00, // 水平モード 0x21, 96,127, // Xエリア指定 0x22, 2, 3 // Yエリア指定(バイト単位） }; // uint8_t endCmd[] = { 0x80,0xA4 }; gBf[0] = 0x40; // データコントロール指示 for (int i = 1; i < TEST_BF_SIZE; i++){ gBf[i] = (uint8_t)(i-1); } // I2C1_WriteNBytes(I2COLED_ADR, startCmd,2); I2C1_WriteNBytes(I2COLED_ADR, areaCmd,9); I2C1_WriteNBytes(I2COLED_ADR, gBf, TEST_BF_SIZE); // I2C1_WriteNBytes(I2COLED_ADR, endCmd,2); }

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複数条件でデータ集計 OneDrive PICミニBB(16)_I2C接続有機グラフィック表示ユニット

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