ตาเคลื่อนไหว TFT: 3 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:02

โปรเจ็กต์นี้ใช้ชิ้นส่วนต้นทุนต่ำเพื่อสร้างดวงตาที่เคลื่อนไหวได้บนหน้าจอ TFT โครงการนี้ขึ้นอยู่กับโครงการ Adafruit "Uncanny Eyes"

จอภาพ ST7735 128x128 พิกเซลสองจอและบอร์ด ESP32 ปกติสามารถซื้อทางออนไลน์ได้ในราคารวมประมาณ 10 เหรียญ

ซอฟต์แวร์ที่ทำงานบน ESP32 เป็นภาพร่าง Arduino ซึ่งรองรับโดยไลบรารีกราฟิก TFT_eSPI ภาพร่างเป็นตัวอย่างที่มีให้ในไลบรารี TFT_eSPI

โปรเซสเซอร์อื่นๆ ยังสามารถใช้ได้ เช่น บอร์ด ESP8266 และ STM32 โปรเซสเซอร์ ESP32 และ STM32 สามารถใช้ "การเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง" เพื่อถ่ายโอนภาพไปยังหน้าจอ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพ (หรืออัตราเฟรม) แบบร่างใช้ RAM และหน่วยความจำโปรแกรม FLASH จำนวนมาก ดังนั้นโปรดคำนึงถึงสิ่งนี้เมื่อเลือกโปรเซสเซอร์

เสบียง

โครงการตามที่อธิบายไว้ใช้:

• จอแสดงผล ST7735 1.4" 128x128 TFT สองจอพร้อมอินเทอร์เฟซ SPI 4 สาย
• หนึ่งบอร์ดโปรเซสเซอร์ ESP32
• เขียงหั่นขนมและสายไฟ
• Arduino IDE
• ไลบรารี TFT_eSPI เวอร์ชัน 2.3.4 หรือใหม่กว่า

ขั้นตอนที่ 1: ประสิทธิภาพ

เลือกโปรเซสเซอร์ที่คุณจะใช้

ประสิทธิภาพการเรนเดอร์ทั่วไป (fps = เฟรมต่อวินาที) สำหรับตาจะขึ้นอยู่กับโปรเซสเซอร์ อัตรานาฬิกา SPI และการใช้ DMA หรือไม่ ESP8266 ให้อัตราเฟรมต่ำที่สุด แต่การเคลื่อนไหวของดวงตายังค่อนข้างลื่นไหล

โดยทั่วไปแล้ว จอแสดงผลประเภท ST7735 สามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือด้วยอัตราสัญญาณนาฬิกา SPI สูงถึง 27MHz จอแสดงผลอื่นๆ อาจทำงานในอัตราที่สูงกว่า อย่างไรก็ตาม 27MHz ให้ประสิทธิภาพที่ดี

ขั้นตอนที่ 2: สภาพแวดล้อมซอฟต์แวร์

Arduino IDE ใช้เพื่อรวบรวมและอัปโหลดภาพร่างไปยัง ESP32 นี่เป็นโครงการที่ค่อนข้างก้าวหน้า ดังนั้นจึงแนะนำให้คุณติดตั้ง Arduino IDE และใช้งานด้วยตัวอย่างที่ง่ายกว่าเพื่อทำความคุ้นเคยกับสภาพแวดล้อม

ต้องโหลดแพ็คเกจบอร์ด ESP32 ลงใน IDE หากคุณใช้โปรเซสเซอร์นั้น สำหรับบอร์ด STM32 ให้ใช้แพ็คเกจ stm32duino อย่างเป็นทางการ

ไลบรารีกราฟิก TFT_eSPI สามารถโหลดผ่านตัวจัดการไลบรารีของ Arduino IDE

ไลบรารี TFT_eSPI มี 2 ตัวอย่างสำหรับแอนิเมชั่นดวงตา:

• Animated_Eyes_1 เป็นตัวอย่างสำหรับจอแสดงผลเดียว (ขั้นต่ำ 240 x 320 พิกเซล)
• Animated_Eyes_2 เป็นตัวอย่างสำหรับจอภาพสองจอ

โครงการนี้ใช้ตัวอย่างร่างที่สอง

หากคุณเป็นผู้ใช้ไลบรารี TFT_eSPI อยู่แล้วและมีจอแสดงผลขนาด 240x320 (หรือใหญ่กว่า) ทำงานอย่างถูกต้อง Animated_Eyes_1 จะทำงานโดยไม่มีการปรับเปลี่ยนและแสดงดวงตาที่เคลื่อนไหวสองดวงบนหน้าจอเดียว

ขั้นตอนที่ 3: แสดงการเชื่อมต่อ

ต้นแบบถูกสร้างขึ้นโดยเสียบปลั๊ก ESP32 และแสดงผลเข้ากับเขียงหั่นขนมและใช้สายจัมเปอร์ วิธีนี้สะดวกสำหรับการทดลองครั้งแรก แต่มีแนวโน้มที่จะเชื่อมต่อได้ไม่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีการย้ายไปมา ต้องใช้ดวงตาเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องแต่งกาย จากนั้นจึงแนะนำให้บัดกรีการเชื่อมต่อทั้งหมด

โดยปกติ เส้นเลือกชิป TFT สำหรับจอแสดงผลเดียวถูกกำหนดไว้ในไฟล์ user_setup ของไลบรารี TFT_eSPI อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้ไลบรารีที่มีสองจอแสดงผล การเลือกชิปจะต้องถูกควบคุมโดยภาพสเก็ตช์ ดังนั้น คุณต้องไม่กำหนดพิน TFT_CS ใน TFT_eSPI ไฟล์การตั้งค่าไลบรารี แต่จะต้องกำหนดการเลือกชิป (CS) ในแท็บ "config.h" ของภาพร่าง Animated_Eyes_2

ไลบรารี TFT_eSPI ใช้ไฟล์ "user_setup" เพื่อกำหนดพารามิเตอร์ทั้งหมดสำหรับจอแสดงผล โปรเซสเซอร์ และอินเทอร์เฟซ สำหรับ Animated_Eyes_2 ร่างไฟล์ "Setup47_ST7735.h" ที่ใช้กับการเดินสายดังที่แสดงด้านบน

จอแสดงผลที่ใช้สำหรับการทดสอบคือจอแสดงผล 128x128 ST7735 อาจต้องเปลี่ยนไฟล์การตั้งค่าไลบรารี TFT_eSPI เนื่องจากจอแสดงผลเหล่านี้มีการกำหนดค่าหลายรูปแบบ

เมื่อตั้งโปรแกรมและเรียกใช้งานทั้งหมดแล้ว ก็สามารถถอดปลั๊กออกจากคอมพิวเตอร์และใช้พลังงานจากชุดแบตเตอรี่ที่ชาร์จโทรศัพท์ที่มีเอาต์พุต USB ได้