En esta entrada os queremos mostrar cómo usar una pantalla OLED con Arduino y poder mostrar la información que queráis: texto, imágenes, animaciones, etc.
Pero primero queremos daros una breve descripción del protocolo i2c, el cual usaremos para comunicar Arduino con la pantalla OLED.
Para usar este protocolo solo necesitaremos 4 pines:
- Vcc para alimentar la pantalla. En este caso usaremos 3,3 Voltios.
- GND o masa, como punto de referencia a 0 Voltios.
- SDA (Serial Data), es decir la información que Arduino mandará a la pantalla para representar lo que programemos.
- SCL (Serial Clock), es decir, la señal de reloj.
Una cosa a tener muy en cuenta es los pines que deberemos usar para SDA y SCL, los cuales dependerán de la placa de Arduino que estemos usando. A continuación os mostramos una tabla resumen con el puerto que se deberá usar según la placa utilizada.
Placa | I2C pins |
Uno, Nano, Ethernet | A4 (SDA), A5 (SCL) |
Mega2560 | 20 (SDA), 21 (SCL) |
Leonardo | 2 (SDA), 3 (SCL) |
Due | 20 (SDA), 21 (SCL), SDA1, SCL1 |
En nuestro ejemplo vamos a usar un Arduino Uno, por lo tanto, deberemos usar los puertos A4 y A5, tal como indica la tabla anterior.
Circuito
El circuito es muy simple:
Una vez tenemos montado el circuito, empieza la diversión. Podremos «pintar» todo lo que se nos ocurra. Pero empezaremos por lo más sencillo, simple texto.
Mostrando texto
Para mostrar texto, podemos usar un código como el siguiente:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 | #include <Wire.h> #include <Adafruit_GFX.h> #include <Adafruit_SSD1306.h> #define SCREEN_WIDTH 128 #define SCREEN_HEIGHT 64 Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, -1); void setup() { Serial.begin(115200); if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) { Serial.println(F("SSD1306 allocation failed")); for(;;); } delay(2000); // Pause for 2 seconds display.clearDisplay(); display.setTextSize(1); display.setTextColor(WHITE); display.setCursor(0, 10); display.println("¡Hola mundo!"); display.display(); } void loop() { } |
Lo primero que nos encontramos son los 3 «include», los cuales añadirán en nuestro código, algunas librerías que nos facilitarán mucho la vida. Es posible que estas no estén instaladas por defecto en el IDE de Arduino, para añadirlas hay que ir a Programa > Incluir Librería > Gestionar Liberías y buscamos las dos librerías Adafruit_SSD1306 y Adafruit_GFX.
A continuación definiremos el ancho y alto de la pantalla. Esto es muy importante, ya que si introducimos valores incorrectos, el contenido no se mostrará correctamente. Por lo tanto, es necesarios que sepáis la resolución de vuestra pantalla. Normalmente todos los vendedores lo indican cuando compramos la pantalla, algunas otras tienen esa información impresa por la parte de atrás. En nuestro caso, estamos usando una pantalla de 0.96 pulgadas, con una resolución de 128 pixeles de ancho por 64 píxeles de alto.
Por último, este bloque del código:
1 2 3 4 5 6 | display.clearDisplay(); display.setTextSize(1); display.setTextColor(WHITE); display.setCursor(0, 10); display.println("¡Hola mundo!"); display.display(); |
Limpiará la pantalla en primer lugar, borrando cualquier cosa que pueda haber anterior, ajustará el tamaño del texto a 1 (podemos elegir el valor que queramos), ajustará el color del texto a blanco (dependiendo del tipo de pantalla podremos elegir más colores o menos, por ejemplo si es una pantalla monocromo, solo podrá ser blanco o negro), ajustará la posición del cursor a la posición 0 en el eje X y 10 pixeles en el eje Y, y mostrará el texto que nosotros pongamos, en este caso «¡Hola mundo!».
Mostrando imágenes
Para mostrar imágenes en la pantalla OLED, debemos convertir la imagen a formato array de bytes. Es decir, un array que almacene el valor de cada byte que compondrá la imagen para poder representarla. Para convertir la imagen, existen varias herramientas en Internet, nosotros solemos usar esta URL https://diyusthad.com/image2cpp, por su sencillez y poder hacerlo online, sin necesidad de descargar ningún software adicional.
Paso a paso el proceso sería el siguiente:
- Elegir la imagen deseada y subirla a https://diyusthad.com/image2cpp o la herramienta deseada.
- Elegir las dimensiones de nuestra pantalla en el apartado Canvas size/s, en nuestro ejemplo 128×64 píxeles.
- Seleccionar las opciones que queramos para mostrar la imagen, como por ejemplo invertir colores, si queremos centrar la imagen, etc.
- En el apartado 4 (Output), seleccionar Arduino code, seleccionar Generate code y copiar el resultado que aparece entre llaves {};
- Cargar el código que os dejamos a continuación, modificando el texto COPIA TU CODIGO AQUI por el de nuestra imagen.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 | #include <Wire.h> #include <Adafruit_GFX.h> #include <Adafruit_SSD1306.h> #define SCREEN_WIDTH 128 #define SCREEN_HEIGHT 64 Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, -1); static const unsigned char PROGMEM foto[] = { //COPIA TU CODIGO AQUI }; void setup() { Serial.begin(115200); if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) { Serial.println(F("SSD1306 allocation failed")); for(;;); } delay(2000); // Pause for 2 seconds // Clear the buffer. display.clearDisplay(); // Draw bitmap on the screen display.drawBitmap(0, 0, foto, SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, 1); display.display(); } void loop() { } |
Mostrando animaciones
Por último, es también posible dibujar animaciones. Para hacernos la vida más fácil, usaremos las funciones que se incluyen en las librerías de Adafruit: Adafruit_SSD1306 y Adafruit_GFX.
La propia librería incluye algunos ejemplos, para testear animaciones y todo tipo de elementos en nuestra pantalla OLED. A continuación os dejamos uno para pantallas de 128×64 usando el protocolo i2c que ya vimos al principio de la entrada:
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Adafruit invests time and resources providing this open source code, please support Adafruit and open-source hardware by purchasing products from Adafruit! Written by Limor Fried/Ladyada for Adafruit Industries, with contributions from the open source community. BSD license, check license.txt for more information All text above, and the splash screen below must be included in any redistribution. **************************************************************************/ #include <SPI.h> #include <Wire.h> #include <Adafruit_GFX.h> #include <Adafruit_SSD1306.h> #define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width, in pixels #define SCREEN_HEIGHT 64 // OLED display height, in pixels // Declaration for an SSD1306 display connected to I2C (SDA, SCL pins) #define OLED_RESET 4 // Reset pin # (or -1 if sharing Arduino reset pin) Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET); #define NUMFLAKES 10 // Number of snowflakes in the animation example #define LOGO_HEIGHT 16 #define LOGO_WIDTH 16 static const unsigned char PROGMEM logo_bmp[] = { B00000000, B11000000, B00000001, B11000000, B00000001, B11000000, B00000011, B11100000, B11110011, B11100000, B11111110, B11111000, B01111110, B11111111, B00110011, B10011111, B00011111, B11111100, B00001101, B01110000, B00011011, B10100000, B00111111, B11100000, B00111111, B11110000, B01111100, B11110000, B01110000, B01110000, B00000000, B00110000 }; void setup() { Serial.begin(9600); // SSD1306_SWITCHCAPVCC = generate display voltage from 3.3V internally if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3D)) { // Address 0x3D for 128x64 Serial.println(F("SSD1306 allocation failed")); for(;;); // Don't proceed, loop forever } // Show initial display buffer contents on the screen -- // the library initializes this with an Adafruit splash screen. display.display(); delay(2000); // Pause for 2 seconds // Clear the buffer display.clearDisplay(); // Draw a single pixel in white display.drawPixel(10, 10, SSD1306_WHITE); // Show the display buffer on the screen. You MUST call display() after // drawing commands to make them visible on screen! display.display(); delay(2000); // display.display() is NOT necessary after every single drawing command, // unless that's what you want...rather, you can batch up a bunch of // drawing operations and then update the screen all at once by calling // display.display(). These examples demonstrate both approaches... testdrawline(); // Draw many lines testdrawrect(); // Draw rectangles (outlines) testfillrect(); // Draw rectangles (filled) testdrawcircle(); // Draw circles (outlines) testfillcircle(); // Draw circles (filled) testdrawroundrect(); // Draw rounded rectangles (outlines) testfillroundrect(); // Draw rounded rectangles (filled) testdrawtriangle(); // Draw triangles (outlines) testfilltriangle(); // Draw triangles (filled) testdrawchar(); // Draw characters of the default font testdrawstyles(); // Draw 'stylized' characters testscrolltext(); // Draw scrolling text testdrawbitmap(); // Draw a small bitmap image // Invert and restore display, pausing in-between display.invertDisplay(true); delay(1000); display.invertDisplay(false); delay(1000); testanimate(logo_bmp, LOGO_WIDTH, LOGO_HEIGHT); // Animate bitmaps } void loop() { } void testdrawline() { int16_t i; display.clearDisplay(); // Clear display buffer for(i=0; i<display.width(); i+=4) { display.drawLine(0, 0, i, display.height()-1, SSD1306_WHITE); display.display(); // Update screen with each newly-drawn line delay(1); } for(i=0; i<display.height(); i+=4) { display.drawLine(0, 0, display.width()-1, i, SSD1306_WHITE); display.display(); delay(1); } delay(250); display.clearDisplay(); for(i=0; i<display.width(); i+=4) { display.drawLine(0, display.height()-1, i, 0, SSD1306_WHITE); display.display(); delay(1); } for(i=display.height()-1; i>=0; i-=4) { display.drawLine(0, display.height()-1, display.width()-1, i, SSD1306_WHITE); display.display(); delay(1); } delay(250); display.clearDisplay(); for(i=display.width()-1; i>=0; i-=4) { display.drawLine(display.width()-1, display.height()-1, i, 0, SSD1306_WHITE); display.display(); delay(1); } for(i=display.height()-1; i>=0; i-=4) { display.drawLine(display.width()-1, display.height()-1, 0, i, SSD1306_WHITE); display.display(); delay(1); } delay(250); display.clearDisplay(); for(i=0; i<display.height(); i+=4) { display.drawLine(display.width()-1, 0, 0, i, SSD1306_WHITE); display.display(); delay(1); } for(i=0; i<display.width(); i+=4) { display.drawLine(display.width()-1, 0, i, display.height()-1, SSD1306_WHITE); display.display(); delay(1); } delay(2000); // Pause for 2 seconds } void testdrawrect(void) { display.clearDisplay(); for(int16_t i=0; i<display.height()/2; i+=2) { display.drawRect(i, i, display.width()-2*i, display.height()-2*i, SSD1306_WHITE); display.display(); // Update screen with each newly-drawn rectangle delay(1); } delay(2000); } void testfillrect(void) { display.clearDisplay(); for(int16_t i=0; i<display.height()/2; i+=3) { // The INVERSE color is used so rectangles alternate white/black display.fillRect(i, i, display.width()-i*2, display.height()-i*2, SSD1306_INVERSE); display.display(); // Update screen with each newly-drawn rectangle delay(1); } delay(2000); } void testdrawcircle(void) { display.clearDisplay(); for(int16_t i=0; i<max(display.width(),display.height())/2; i+=2) { display.drawCircle(display.width()/2, display.height()/2, i, SSD1306_WHITE); display.display(); delay(1); } delay(2000); } void testfillcircle(void) { display.clearDisplay(); for(int16_t i=max(display.width(),display.height())/2; i>0; i-=3) { // The INVERSE color is used so circles alternate white/black display.fillCircle(display.width() / 2, display.height() / 2, i, SSD1306_INVERSE); display.display(); // Update screen with each newly-drawn circle delay(1); } delay(2000); } void testdrawroundrect(void) { display.clearDisplay(); for(int16_t i=0; i<display.height()/2-2; i+=2) { display.drawRoundRect(i, i, display.width()-2*i, display.height()-2*i, display.height()/4, SSD1306_WHITE); display.display(); delay(1); } delay(2000); } void testfillroundrect(void) { display.clearDisplay(); for(int16_t i=0; i<display.height()/2-2; i+=2) { // The INVERSE color is used so round-rects alternate white/black display.fillRoundRect(i, i, display.width()-2*i, display.height()-2*i, display.height()/4, SSD1306_INVERSE); display.display(); delay(1); } delay(2000); } void testdrawtriangle(void) { display.clearDisplay(); for(int16_t i=0; i<max(display.width(),display.height())/2; i+=5) { display.drawTriangle( display.width()/2 , display.height()/2-i, display.width()/2-i, display.height()/2+i, display.width()/2+i, display.height()/2+i, SSD1306_WHITE); display.display(); delay(1); } delay(2000); } void testfilltriangle(void) { display.clearDisplay(); for(int16_t i=max(display.width(),display.height())/2; i>0; i-=5) { // The INVERSE color is used so triangles alternate white/black display.fillTriangle( display.width()/2 , display.height()/2-i, display.width()/2-i, display.height()/2+i, display.width()/2+i, display.height()/2+i, SSD1306_INVERSE); display.display(); delay(1); } delay(2000); } void testdrawchar(void) { display.clearDisplay(); display.setTextSize(1); // Normal 1:1 pixel scale display.setTextColor(SSD1306_WHITE); // Draw white text display.setCursor(0, 0); // Start at top-left corner display.cp437(true); // Use full 256 char 'Code Page 437' font // Not all the characters will fit on the display. This is normal. // Library will draw what it can and the rest will be clipped. for(int16_t i=0; i<256; i++) { if(i == '\n') display.write(' '); else display.write(i); } display.display(); delay(2000); } void testdrawstyles(void) { display.clearDisplay(); display.setTextSize(1); // Normal 1:1 pixel scale display.setTextColor(SSD1306_WHITE); // Draw white text display.setCursor(0,0); // Start at top-left corner display.println(F("Hello, world!")); display.setTextColor(SSD1306_BLACK, SSD1306_WHITE); // Draw 'inverse' text display.println(3.141592); display.setTextSize(2); // Draw 2X-scale text display.setTextColor(SSD1306_WHITE); display.print(F("0x")); display.println(0xDEADBEEF, HEX); display.display(); delay(2000); } void testscrolltext(void) { display.clearDisplay(); display.setTextSize(2); // Draw 2X-scale text display.setTextColor(SSD1306_WHITE); display.setCursor(10, 0); display.println(F("scroll")); display.display(); // Show initial text delay(100); // Scroll in various directions, pausing in-between: display.startscrollright(0x00, 0x0F); delay(2000); display.stopscroll(); delay(1000); display.startscrollleft(0x00, 0x0F); delay(2000); display.stopscroll(); delay(1000); display.startscrolldiagright(0x00, 0x07); delay(2000); display.startscrolldiagleft(0x00, 0x07); delay(2000); display.stopscroll(); delay(1000); } void testdrawbitmap(void) { display.clearDisplay(); display.drawBitmap( (display.width() - LOGO_WIDTH ) / 2, (display.height() - LOGO_HEIGHT) / 2, logo_bmp, LOGO_WIDTH, LOGO_HEIGHT, 1); display.display(); delay(1000); } #define XPOS 0 // Indexes into the 'icons' array in function below #define YPOS 1 #define DELTAY 2 void testanimate(const uint8_t *bitmap, uint8_t w, uint8_t h) { int8_t f, icons[NUMFLAKES][3]; // Initialize 'snowflake' positions for(f=0; f< NUMFLAKES; f++) { icons[f][XPOS] = random(1 - LOGO_WIDTH, display.width()); icons[f][YPOS] = -LOGO_HEIGHT; icons[f][DELTAY] = random(1, 6); Serial.print(F("x: ")); Serial.print(icons[f][XPOS], DEC); Serial.print(F(" y: ")); Serial.print(icons[f][YPOS], DEC); Serial.print(F(" dy: ")); Serial.println(icons[f][DELTAY], DEC); } for(;;) { // Loop forever... display.clearDisplay(); // Clear the display buffer // Draw each snowflake: for(f=0; f< NUMFLAKES; f++) { display.drawBitmap(icons[f][XPOS], icons[f][YPOS], bitmap, w, h, SSD1306_WHITE); } display.display(); // Show the display buffer on the screen delay(200); // Pause for 1/10 second // Then update coordinates of each flake... for(f=0; f< NUMFLAKES; f++) { icons[f][YPOS] += icons[f][DELTAY]; // If snowflake is off the bottom of the screen... if (icons[f][YPOS] >= display.height()) { // Reinitialize to a random position, just off the top icons[f][XPOS] = random(1 - LOGO_WIDTH, display.width()); icons[f][YPOS] = -LOGO_HEIGHT; icons[f][DELTAY] = random(1, 6); } } } } |
Al cargar ese programa en vuestro Arduino, veréis una serie de animaciones de todo tipo. Si nos fijamos en el código en detalle, vemos que existen varias funciones ya programadas para pintar diferentes formar geométricas como las siguientes:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 | testdrawline(); // Draw many lines testdrawrect(); // Draw rectangles (outlines) testfillrect(); // Draw rectangles (filled) testdrawcircle(); // Draw circles (outlines) testfillcircle(); // Draw circles (filled) testdrawroundrect(); // Draw rounded rectangles (outlines) testfillroundrect(); // Draw rounded rectangles (filled) testdrawtriangle(); // Draw triangles (outlines) testfilltriangle(); // Draw triangles (filled) testdrawchar(); // Draw characters of the default font testdrawstyles(); // Draw 'stylized' characters testscrolltext(); // Draw scrolling text testdrawbitmap(); // Draw a small bitmap image |
Como podéis ver, con estas funciones podremos dibujar diferentes elementos como rectángulos, círculos, triángulos, incluso texto en movimiento. Lo interesante es buscar entre las diferentes funciones que nos ofrece la librería y reutilizarlas para crear nuestras propias animaciones.
Y con esto finalizamos la entrada de hoy, esperamos que os haya gustado. Como siempre, si tenéis cualquier duda o sugerencia, no dudéis en dejarnos un comentario.