Animowane oczy TFT: 3 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Ten projekt wykorzystuje tanie części do stworzenia pary animowanych oczu na ekranach TFT. Projekt oparty na projekcie Adafruit „Uncanny Eyes”.

Dwa wyświetlacze ST7735 128x128 pikseli i płytkę ESP32 można zazwyczaj kupić online za około 10 USD.

Oprogramowanie działające na ESP32 to szkic Arduino, wspierany przez bibliotekę graficzną TFT_eSPI. Szkic jest przykładem zawartym w bibliotece TFT_eSPI.

Można również użyć innych procesorów, takich jak płyty ESP8266 i STM32. Procesory ESP32 i STM32 mogą korzystać z „bezpośredniego dostępu do pamięci” do przesyłania obrazów na ekran, co poprawia wydajność (aka szybkość klatek). Szkic wykorzystuje znaczną ilość pamięci RAM i FLASH, więc należy mieć to na uwadze przy wyborze procesora.

Kieszonkowe dzieci

Projekt, zgodnie z opisem, wykorzystuje:

• Dwa wyświetlacze ST7735 1,4" 128x128 TFT z 4-przewodowym interfejsem SPI
• Jedna płyta procesora ESP32
• Płytka do krojenia chleba i druty
• IDE Arduino
• Biblioteka TFT_eSPI w wersji 2.3.4 lub nowszej

Krok 1: Wydajność

Wybierz procesor, którego będziesz używać.

Typowe wydajności renderowania (fps = klatki na sekundę) dla oka zależą od procesora, częstotliwości zegara SPI i tego, czy jest stosowane DMA. ESP8266 daje najniższą liczbę klatek na sekundę, ale ruch gałek ocznych jest nadal dość płynny.

Wyświetlacze typu ST7735 mogą zazwyczaj działać niezawodnie z częstotliwością zegara SPI do 27 MHz. Inne wyświetlacze mogą działać z wyższymi częstotliwościami, jednak 27 MHz zapewnia dobrą wydajność.

Krok 2: Środowisko oprogramowania

Arduino IDE służy do kompilacji i przesyłania szkicu do ESP32. Jest to stosunkowo zaawansowany projekt, dlatego zaleca się uruchomienie Arduino IDE z prostszymi przykładami, aby zapoznać się ze środowiskiem.

Pakiet płyty ESP32 musi być załadowany do IDE, jeśli używasz tego procesora. W przypadku płyt STM32 użyj oficjalnego pakietu stm32duino.

Bibliotekę graficzną TFT_eSPI można załadować za pomocą menedżera bibliotek Arduino IDE.

Biblioteka TFT_eSPI zawiera 2 przykłady animacji oka:

• Animated_Eyes_1 to przykład dla pojedynczego wyświetlacza (minimum 240 x 320 pikseli)
• Animated_Eyes_2 to przykład dla dwóch wyświetlaczy

W tym projekcie wykorzystano drugi przykład szkicu.

Jeśli jesteś już użytkownikiem biblioteki TFT_eSPI i masz poprawnie działający wyświetlacz 240x320 (lub większy), to Animated_Eyes_1 będzie działać bez modyfikacji i wyświetli dwoje animowanych oczu na jednym ekranie.

Krok 3: Połączenia wyświetlacza

Prototyp zbudowano przez podłączenie ESP32 i wyświetlaczy do płytek stykowych oraz za pomocą przewodów połączeniowych. Jest to wygodne dla początkowych eksperymentów, ale jest podatne na słabe połączenie, zwłaszcza jeśli się poruszasz. Jeśli oczy mają być używane jako część stroju, zaleca się lutowanie wszystkich połączeń.

Zwykle linia wyboru układu TFT dla pojedynczego wyświetlacza jest zdefiniowana w pliku user_setup biblioteki TFT_eSPI, jednak w przypadku korzystania z biblioteki z dwoma wyświetlaczami wybór układu musi być kontrolowany przez szkic, dlatego NIE wolno definiować pinu TFT_CS w TFT_eSPI pliki instalacyjne biblioteki. Zamiast tego, wybór chipów (CS) musi być zdefiniowany w zakładce "config.h" szkicu Animated_Eyes_2.

Biblioteka TFT_eSPI używa plików "user_setup" do zdefiniowania wszystkich parametrów wyświetlacza, procesora i interfejsów, dla szkicu Animated_Eyes_2 użyto pliku "Setup47_ST7735.h" z okablowaniem, jak pokazano powyżej.

Wyświetlacze używane do testowania to wyświetlacze 128x128 ST7735, plik konfiguracyjny biblioteki TFT_eSPI może wymagać zmiany, ponieważ wyświetlacze te występują w wielu wariantach konfiguracyjnych.

Gdy wszystko jest zaprogramowane i uruchomione, można go odłączyć od komputera i zasilać z ładowarki telefonu, która ma wyjście USB.