Как подключить сенсорный экран к ардуино. Подключение TFT дисплея с драйвером ILI9341 к Arduino

Для удобства пользователя TE-ULCD располагает 32-мя регистрами (R0-R31) общего назначения для хранения указателей на виджеты (картинки, текст, скрипты). При желании указатели можно хранить в ардуино.

Получение состояния дорожного траффика

Сделать свой светофор захотелось сразу после того как увидел подобный в Яндексе, только там он управлялся с ПК, а хочется все таки автономный - только ардуино и Ethernet Shield. Напрямую запрос о состоянии трафика с сервера Яндекс.пробки получить нельзя. Письмо в техподдержку команду Я.пробки тоже не помогло: “Благодарим за внимание к нашему сервису. Мы не поставляем такую информацию. Попробуйте, подключить модуль пробок и использовать элемент управления "Пробки".”

Для получения состояния дорожного трафика я воспользовался информером, точнее картинкой которая передается в нем. Алгоритм действий следующий:

Подключаемся к серверу (info.maps.yandex.net);

Анализируем полученную картинку, она передается в стандарте PNG (0xFF 0xA4 0x00 желтый, 0x3F 0xBB 0x00 зеленый, 0xFF 0x2A 0x00 красный), наличие цветов уникально для каждого состояния зеленый-желтый-красный (даже более того, считая количество пикселей каждого цвета можно определить балл пробок, а не только цвет);

Отображаем картинку на экране TE-ULCD.

Запрос картинки информера имеет следующий вид:

GET http://info.maps.yandex.net/traffic/moscow/current_traffic_88.gif HTTP/1.1 Accept: image/gif Accept-Language: en-US; Cache-Control: max-age=0 Host: info.maps.yandex.net User-Agent: Chrome

Данный запрос подходит для Москвы, но можно запрашивать состояние траффика в любом городе для которого работает сервис информеров Я.пробки. Данный блок с небольшой доработкой можно использовать для управления собственным светофором с помощью ардуино и реле, будет как в Яндексе:).

Получение времени

Самый простой и легкий способ получения времени в формате UTC - послать запрос на какой либо сервер (сначала я использовал гугл, но потом для экономии памяти перешел на сервер яндекс.пробки) и разобрать ответ, получаемая таким образом строка имеет вид:

В настоящий момент запрос для получения времени выглядит так:

GET http://info.maps.yandex.net/traffic/moscow HTTP/1.1

Точность такого времени не высока - до минут, но для простых часов подходит.

Получение прогноза погоды

Для получения прогноза погоды на ближайшие сутки я использовал сервис получения информера от GisMeteo в XML формате . Данные о погоде представляют из себя подробную сводку по всем метеопараметрам, с шагом 6 часов и заблаговременностью одни сутки. Тут все просто, указываем в запросе город и получаем в ответ для него прогноз погоды, разбираем его и отображаем на экране прогноз на ближайшие 6 часов.

Если кто то подскажет как можно улучшить программу буду благодарен:), для обсуждений есть

Для Arduino есть очень много модулей, датчиков. Но все это скучно без дисплея)) В этой статье мы с вами подключим TFT дисплей с драйвером ILI9341 к контролеру.

В руки мне попал Китайский брат с маркировкой KMRTM24024-SPI. Это TFT дисплей с диагональю 2.4″ и SPI интерфейсом.

Характеристики:

• Диагональ: 2,4 .
• Цвет: 18-бит, 262 000 оттенков.
• Разрешение: 320 х 240.
• Соотношение сторон экрана: 4: 3 .
• Питание: 3.3В/5 В.
• Интерфейс: SPI .

Самое интересное, что логика работы драйвера 3.3 В . По этому нам потребуется согласовать наше Arduino с логикой 5 В и дисплей.

Выводы:

• VCC = +5v (+5 вольт).
• GND = GND (земля).
• LED = +3.3v (подсветка дисплея).
• SCK = SPI.
• SDI/SD (MOSI) = SPI.
• SDO(MISO) = SPI.
• CS = выбор устройства.
• D/C = Команда/Данные.

Схема подключения:

Так как логика работу у дисплея и контролера разная нам надо их согласовать. Тут есть два варианта:

Когда на вход A подается +5 вольт, на выходе G будет +3.3 В. Думаю принцип работы понятен.

Соединение дисплея с Arduino Nano:

SCK -- pin D8 (через делитель).
SDI (MOSI) -- pin D9 (через делитель).
D/C -- pin D10 (через делитель).
RESET -- pinD 11 (через делитель).
CS -- pin D12 (через делитель).
VCC -- +5v (+5 вольт,ВНИМАНИЕ ваш дисплей может питаться 3.3В)
GND -- GND (земля).
LED -- +3.3v (подсветка дисплея).

Кодинг:

Для работы с дисплеем есть много разных библиотек. Я использую библиотеку UTFT которую скачаем с GitHab или с нашего сайта . Загрузим готовый скетч из примеров с нашим разрешение:

// библиотека для работы с дисплеем #include // создаём объект класса UTFT // и передаём идентификатор модели дисплея и номера пинов // к которым подключаются линии SCK, SDI (MOSI), D/C, RESET, CS // UTFT myGLCD(TFT01_22SP, SDI (MOSI),SCK ,CS ,RESET , D/C); UTFT myGLCD(TFT01_22SP, 9, 8, 12, 11, 10); // объявления встроенных шрифтов extern uint8_t SmallFont; extern uint8_t BigFont; extern uint8_t SevenSegNumFont; void setup() { } void loop() { // инициализируем дисплей с вертикальной ориентацией myGLCD.InitLCD(0); // очищаем экран myGLCD.clrScr(); // выбираем большой шрифт myGLCD.setFont(BigFont); // печатаем строку в центре верхней строки дисплея myGLCD.print("TFT01_22SP", CENTER, 0); // выбираем большой шрифт myGLCD.setFont(SmallFont); // печатаем строку в указанной строке позиции myGLCD.print("Hello from Amperka!", CENTER, 50); // выбираем сесисегментный шрифт myGLCD.setFont(SevenSegNumFont); // печатаем строку в указанной строке позиции myGLCD.print("12345", CENTER, 100); // ждём 1 секунду delay(10000); // инициализируем дисплей с горизонтальной ориентацией myGLCD.InitLCD(1); // очищаем экран myGLCD.clrScr(); // выбираем большой шрифт myGLCD.setFont(BigFont); // печатаем строку в центре верхней строки дисплея myGLCD.print("Hello, user!", CENTER, 0); // выбираем большой шрифт myGLCD.setFont(SmallFont); // печатаем строку в указанной строке позиции myGLCD.print("The screen is 2.2 diagonal", CENTER, 50); // выбираем сесисегментный шрифт myGLCD.setFont(SevenSegNumFont); // печатаем строку в указанной строке позиции myGLCD.print("67890", CENTER, 100); // ждём 1 секунду delay(10000); }

Этот пример поможет вам с конвертацией типа float в string:

Arduino-FloatToString #include // included for floatToString function String floatToString(float x, byte precision = 2) { char tmp; dtostrf(x, 0, precision, tmp); return String(tmp); } void setup() { float f = -17.06f; // some float number String str = floatToString(f); // conversion call // print over serial Serial.begin(9600); Serial.println(str); } void loop() { }

Тачскрин дисплей станет украшением для любого проекта на Arduino.

В этой статье мы рассмотрим touchscreen display shield со встроенным слотом для microSD карты. TFT дисплей имеет диагональ 2.8", подсветку, в которой используется 4 белых светодиода, и возможность отображения 262000 оттенков цветов (18 бит)! Дисплей имеет разрешением 240х320 пикселей с индивидуальным управлением. Обратите внимание, что это гораздо больше, чем, например, у черно-белого LCD дисплея 5110. На шилде встроен резистивный тачскрин, что позволяет определяеть положение пальца при нажатии на экран.

Общая информация и техническые характеристики TFT LCD шилда 2.8"

TFT shield продается в полностью собранном виде, готовый к запуску. Достаточно его просто установить сверху на вашу Arduino и подключить необходимую библиотеку в Arduino IDE . Процедура установки-наладки-первого заруска займет не больше 10 минут!

На TFT шилде есть встроенный контроллер с буферизацией RAM. В результате большинство операций передается имнно шилду, а не грузят контроллер на Arduino . Для подключения шилда TFT дисплея достаточно несколько пинов: 12 пин отвечает за дисплей, 13 - за работу SD карты, если вы ее используете.

Конечно, производители не оставили нас наедине с даташитом и пожеланием "Удачи!". Есть библиотеки, которые значительно облегчат вашу работы с TFT шилдом.

Есть отличная open-source графическая библиотека, которая дает возможность рисовать пиксели, линии, прямоугольники, окружности и текст: Скачать на Github .

Кроме того, написана тач-скрин библиотека: Скачать на Github , которая определяет координаты x, y и z (давление), в которой есть пример скетча для демонстрации указанных возможностей. Данный скетч написандля Arduino, но может быть адаптирован для других микроконтроллеров!

Технические характеристики TFT дисплея:

• Диагональ LCD TFT дисплея составляет 2.8"
• Разрешение 240x320 пикселей, 18-bit (262000) цветовая гамма
• Контроллер ILI9325 или ILI9328 со встроенным буфером оперативной памяти
• Цифровой интерфейс на 8 бит, плюс 4 линейки управления
• Использует цифровые пины 5-13 и аналоговые 0-3. Это значит, что можно использовать цифровые пины 2, 3 и аналоговые 4 и 5. Пин 12 тоже доступен, если вы не используете microSD карту
• Совместим с любой платой Arduino "328 или Mega
• Совместим с 5В! Может использовать питание логики 3.3 В и 5 В
• Есть встроенный LDO регулятор 3.3 В @ 300 мА LDO regulator
• Подсветка из 4 белых светодиодов. По умолчанию включена. Для управления можно подключить транзистор к цифровому пину с подсветкой
• 4-х проводниковый резистивный сенсорный экран

Дополнительные вопросы и ответы

Я ознакомился с даташитом и обнаружил, что доступен SPI интерфейс. Почему вы используете параллельный интерфейс? SPI ведь лучше, будет задействовано меньше пинов!

Действительно, драйвер на дисплее поддерживает SPI, но дисплеев, которые его могут использовать нет. На тачскрин шилде соответствующие пины просто не выведены в качестве коннекторов. Скорее всего это связано с тем, что скорость передачи по SPI была бы очень медленная.

Задействованы все пины! Как я могу подключить еще что-то к Arduino?

Пример рисования на сенсорном дисплее

Данный LCD TFT шилд имеет встроенный 2.8" 4-х проводниковый резистивный дисплей. Его можно использовать для определения места контакта пальца, стилуса и т.п. Для работы с сенсорным дисплеем вам понадобится 4 пина на Arduino.

Скачать пример вы можете здесь: Github repository . Не забудьте разархивировать скачанный файл и переместить его в папку с библиотеками Arduino IDE.

Сенсорный дисплей подключается к Arduino следущим образом:

• Y+ подключается к аналоговому пину 1
• Y- подключается к цифровому пину 7
• X+ подключается к цифровому пину 6
• X- подключается к аналоговому пину 2

После подключения загрузите пример tftpaint_shield, который находится в библиотеке TFTLCD library. С правой стороны на экране появятся "боксы с цветами". Вы можете нажать на один из боксов для выбора цвета, которым будете рисовать. Нажав на левую часть экрана вы можете его очистить.

Сенсорный дисплей сделан из тонкого стекла. Он очень хрупкий. Малейшая трещина или повреждение выведет его из строя. Будьте аккуратны при переносе дисплея, особенно с его углами. Для взаимодействия с резистивным экраном можно использовать не только пальцы, но и стилусы. Понятное дело, слишком сильно давить на поверхность дисплея тоже не стоит.

Загрузка рисунков

На TFT LCD дисплее 2.8" дюйма есть встроенный слот для micoSD карты. Этот слот можно использовать для загрузки изображений! Предварительно отформатируйте карту в FAT32 или FAT16 (более детально особенности работы SD карты с Arduino отображены здесь).

В большинстве скетчей-примеров SD карта не будет работать. Необходимо ее предварительно инициализировать.

Для увеличения скорости обмена данных можно загрузить дополнительную библиотеку здесь: Fixes & Updates to the Arduino SD Library . Не забудьте скопировать распакованную библиотеку в соответствующую папку в Arduino IDE.

Если вы пользуетесь Arduino Mega, внесите некоторые правки в файл SD/utility/Sd2Card.h. Надо снять тег комментария со строки #define MEGA_SOFT_SPI 1. Благодаря этому для обмена данными с SD картой, Arduino Mega сможет использовать те же пины, что и классические Arduino. Для тестировки можете загрузить это изображение тигра: Download this tiger bitmap and save it to the microsd card!

Запустите Arduino IDE и выберите скетч tftbmp_shield. Загрузите его на Arduino и вуаля! На экране отобразится следующее:

Для загрузки подойдут изображения, размер которых меньше 240х320 пикселей. Рисунки надо сохранять в 24-битном BMP формате. Даже если изначально рисунок не имел 24 бита, пересохраните его, так как это самый легкий формат для чтения с помощью Arduino. Можно поворачивать рисунки с использованием процедуры setRotation().

Управление подсветкой

По умолчанию разработчики шилда считают, что вы постоянно будете использовать подсветку. Однако вы можете управлять ее яркость с помощью ШИМ выходов или вообще выключать для экономии энергии. Для этого вам понадобится немного потрудиться. Найдите на задней стороне TFT LCD шилда 2.8" два коннектора подсветки. С помощью ножа уберите дорожку между клемами VCC и соедините два квадрата, обозначенных Pin3. После этого вы сможете управлять подсветкой с использованием цифрового пина 3.

Оставляйте Ваши комментарии, вопросы и делитесь личным опытом ниже. В дискуссии часто рождаются новые идеи и проекты!

Эта статья посвящена работе с резистивными TouchScreen без встроенных контроллеров.
Координаты касания определяются по аналоговым данным полученным с TouchScreen.

Ознакомиться с процессом получения координат касания через контроллеры функций TouchScreen можно в разделе .

Некоторые дисплеи оснащены сенсорным экраном (TouchScreen - дословно переводится как трогать экран), который позволяет получать координаты точки прикосновения. Используя эти координаты, можно рисовать кривые или использовать их для имитации клавиатуры.

В настоящее время разработано множество сенсорных экранов, которые фиксируют прикосновение и получают координаты различными способами: резистивные, матричные, емкостные, инфракрасные, оптические, тензометрические, пьезоэлектрические, индукционные и даже ультразвуковые. Мы рассмотрим резистивные TouchScreen.

Общие сведения:

Резистивный TouchScreen состоит из двух прозрачных панелей. Одна панель - стеклянная (находится со стороны дисплея), вторая панель - из эластичного пластика (находится с внешней стороны, именно на неё мы и нажимаем), она выполняет роль мембраны. На внутренние поверхности обеих панелей (которые «смотрят» друг на друга) нанесён тонкий токопроводящий слой, имеющий однородное сопротивление. С противоположных сторон панелей присутствуют выводы, по два на каждую панель (см. рисунок ниже). Между панелями существует небольшой зазор заполненный микро-изоляторами (диэлектрическими микро-шариками), гарантирующими, что панели электрически не соединены. При касании мембраны, токопроводящие слои на мембране и на стекле соприкасаются друг с другом, электрически соединяясь. Сопротивление между выводами обеих панелей зависит от координат точки их соприкосновения.

На большинстве дисплеев выводы TouchScreen являются выводами двойного назначения. Они объединяют две функции: получение координат с сенсора и вывод данных на дисплей. Двойное назначение выводов стало возможным благодаря тому, что вывод данных на дисплей и чтение координат с сенсора, выполняются в разные промежутки времени.

Получение координат касания:

Для получения координат, нужно сконфигурировать два вывода Arduino подключённые к одной панели в режим входа, а два вывода Arduino подключённые к другой панели, в режим выхода. На выходы, подать разные логические уровни (на один LOW на другой HIGH), а с одного из входов, считать уровень напряжения.

Получение координаты по оси X:

• Выводы Arduino к которым подключены выводы X+ и X- (с напыления на стекле) переводятся в режим выхода.
• На вывод X+ (XP) подаётся уровень HIGH, а на вывод X- (XM) подаётся уровень LOW.
• Выводы Arduino к которым подключены выводы Y+ и Y- (с напыления на мембране) переводятся в режим входа.
• Данные полученные функцией analogRead, со входа Y+ (YP) будут обратно пропорциональны координате касания по оси X.
• Вывод Y- (YM) находится в состоянии высокого импеданса, так как мы перевели его в режим входа, но данные с него читать не будем.

Получение координаты по оси Y:

• Выводы Arduino к которым подключены выводы Y+ и Y- (с напыления на мембране) переводятся в режим выхода.
• На вывод Y+ (YP) подаётся уровень HIGH, а на вывод Y- (YM) подаётся уровень LOW.
• Выводы Arduino к которым подключены выводы X+ и X- (с напыления на стекле) переводятся в режим входа.
• Данные полученные функцией analogRead, со входа X- (XM) будут обратно пропорциональны координате касания по оси Y.
• Вывод X+ (XP) находится в состоянии высокого импеданса, так как мы перевели его в режим входа, но данные с него читать не будем.

Если на выводы пластины, к которой подаётся напряжение, вместо LOW подать HIGH, а вместо HIGH подать LOW (поменять местами уровни выводов), то считанное значение будет не обратно, а прямо пропорционально координате касания.

Читать данные можно с любого вывода той пластины, на которую не подавалось напряжение (уровни LOW и HIGH), но так как обычно один из выводов соединён с аналоговым выводом Arduino, а другой с цифровым, то и читать данные приходится только с того вывода, который подключён к аналоговому выводу Arduino.

После чтения координат, все выводы нужно сконфигурировать в тот режим, который был установлен до чтения, для нормальной работы с дисплеем.

Со всеми этими задачами успешно справляется библиотека TouchScreen . Она не только возвращает уровни напряжений прямо пропорциональные точкам касания, но еще и уровень силы нажатия.

Пример: