Arduino MEGA ADKで1.8インチLCDを使ってみた！

Arduino　MEGA　ADKの開発環境が整ったので、徐々にペリフェラルを開拓していこうと思い、

いきなりLCDを接続してみることにした。

検索してみると意外とLCDモジュールがあるのに驚いたが、

カラー表示ができ、ある程度表示面積があり、お手頃（失敗してもダメージが少ない)な1.8インチTFTにしてみた。

下調べでは、Arduino　UNOと接続する記事はいくつかあり、多少ハードルが高そうだったが、

まあなんとかなるだろうと”ポチッ”とクリック。２日程で到着、流石はAmazon！

中身の確認もしていないのに、マーケットプレイスの評価催促メールが届き、

急いで作業開始した次第・・・・

取り急ぎ、1.8インチLCDの環境構築、立ち上げまでの手順を以下に記載した。

 

１．環境概要

• 使用するハードウェア

　ボード：Arduino MEGA ADK

　LCD　：SainSmart 1.8" TFT カラー LCD ディスプレイモジュール　SPI　インターフェース　＆MicroSD 付

　製品URL:http://www.sainsmart.com/sainsmart-1-8-spi-lcd-module-with-microsd-led-backlight-for-arduino-mega-atmel-atmega.html

　電源供給：USBケーブル経由

• 使用するソフトウェア

　統合開発環境：Arduino IDE

　ライブラリ・サンプルコード：TFT18.rar

　ダウンロード先：http://www.selloutsoon.com/albums/documents/20-011-920/TFT18.rar

　※Windows環境では、rar形式の解凍ツールが必要

２．ハードウェア環境の構築

　　LCDモジュールには接続ケーブル、取説等一切付属していないので、地道に自分で用意することになる。

　　①LCDモジュールの接続端子確認　

　

　　　モジュール裏の基盤に端子の詳細がシルク印刷されている。

　　　　写真右から

　　　　１：Vcc　　　（Arduinoとの接続に使用する）

　　　　２：GND　　（Arduinoとの接続に使用する）　　

　　　　３：SCL　　　（Arduinoとの接続に使用する）

　　　　４：SDA　　　（Arduinoとの接続に使用する）

　　　　５：DC　　　（Arduinoとの接続に使用する）

　　　　６：RES    (Arduinoとの接続に使用する）

　　　　７：CS　　　（Arduinoとの接続に使用する）

　　　　８：MISO  (MicroSDインターフェース）

　　　　９：SCLK  (MicroSDインターフェース）

　　　１０：MOSI  (MicroSDインターフェース）

　　　１１：CS  　　(MicroSDインターフェース）

 　　今回使用する端子は１－７番ピンである。

 

　　②Arduino　MEGA ADKの接続端子確認　

 

 

 

　　サンプルコードでは、既にIOポートの割り当てが行われているが、

　　これらはユーザーが任意に変更することができる。

　　今回は配線が楽なフラットになる様にポートのレイアウトを以下の様に変更した。

　　Arduino側　５Vピン　　＜＝＞　TFT側　１番ピン　Vcc

　　Arduino側　GNDピン　＜＝＞　TFT側　２番ピン　GND　

　　Arduino側　8番ピン　　＜＝＞　TFT側　７番ピン　CS　

　　Arduino側　9番ピン　　＜＝＞　TFT側　6番ピン　RES　 

　　Arduino側　10番ピン　＜＝＞　TFT側　5番ピン　DC　

　　Arduino側　11番ピン　＜＝＞　TFT側　4番ピン　SDA

　　Arduino側　13番ピン　＜＝＞　TFT側　3番ピン　SCL

 

③配線作業　 

　ブレッドボードでもあれば楽なのだが、残念ながら持ち合わせていないので、とりあえず動作確認ができる程度ということで、

　配線用線材を１５ｃｍ程に切り、ピンヘッダへ１本ずつハンダ付けした。

　ST7735Rの仕様書を見ても、信号周波数に関する値は、高くても１MHｚ以下の様だったので、大丈夫だろう

　以上でハードウェアの準備が完了したことになる。　

　信号線のアサインが分かれば難しいことはない。しかしこう言った基本的な情報が容易に入手できない所は、昔から

　この業界のダメなところではないだろうか。

 

 ３．ソフトウェア環境の構築

 TFTモジュールを使用する方法として、２通りのやり方がある。１つはSainSmart社サイトから入手できるライブラリ・サンプルコードを使用する方法。

もう一つは統合開発環境IDEのスケッチの例にあるTFTサンプルスケッチを使用する方法である。

まずは、前者からやってみた。

１）SainSmart社サイトからのライブラリ・サンプルコードダウンロード

　リンクURL:http://www.selloutsoon.com/albums/documents/20-011-920/TFT18.rar　からダウンロードする。

　ダウンロードされたファイルはTFT18.rar。Windows環境ではｒａｒ形式を解凍するソフトを別途用意しなければならない。

　今回は７－Ｚｉｐを使用した。

 

1)統合開発環境ＩＤＥへのライブラリ・サンプルコードの組込み

　解凍したフォルダTFT18内には仕様書、ライブラリソース、サンプルスケッチ（フォルダ：examples内）が含まれている。

　IDEへの組込みは、TFT18フォルダごと、スケッチライブラリへコピーすればよい。通常デフォルトでのIDE用スケッチライブラリは

　c:\ユーザー\ユーザー名\マイドキュメント\Arduino\libraries　になっているので、c:\...\libraries 下にTFT18フォルダをコピーする。

　

2)統合開発環境IDEでサンプルスケッチの読み込み

　以下の手順でサンプルスケッチを開いてみる。

　１）IDEを起動する。

　２）トップメニュー　＞　ファイル　＞　スケッチの例　＞　TFT18　を選択する。

　　TFT18がリストの一番下に追加されていればOK。　

　３）サンプルスケッチが以下の３つ表示される。

graphicstest

graphicstest_highspeed

spitftbitmap

とりあえずgraphicstestを選択する。

この様に表示されればOK.

さてサンプルコードのままでは当然動作しないので、これからあれこれと修正していくことになる。

 

3)サンプルスケッチの修正

　　まず、今表示している ソースコード：graphicstest.pdeを修正する。このファイルではIOポートのアサインの変更を行う。

　　２－②の内容に従い、ポート番号を変更する。

#define sclk 13
#define mosi 11
#define cs 8
#define dc 10
#define rst 9  // you can also connect this to the Arduino reset

　　この内容で保存する。保存する際、上書きがでいないエラーが表示されるので、新規でスケッチフォルダを作成して保存する。

 

4)ライブラリソースの修正

　　修正するライブラリソースファイルは、TFT18フォルダ直下のST7735.Hとglcdfont.cの２つになる。

　　1)ST7735.Hの修正

7行目のインクルードファイルがWindows環境のものの様で、どこにもないのでエラーとなる。

そこでWProgram.h =>Arduino.hへと変更する。

 

 　2)glcdfont.cの修正

10行目のfont[] 型がstaticになっているのをconstに変更する。

以上でソースコードの修正が完了したことになる。

 

5)サンプルスケッチの実行

　1)ArduinoとTFTの配線接続を確認し、PCとArduinoをUSB接続する。

　2)サンプルスケッチの検証・コンパイルを行う。

　3)マイコンボードへ書き込む

　　　サンプル動画が表示されれば成功 

 

2）IDE標準TFTスケッチの使用

２つめの方法であるIDE　標準モジュールの使用については、今後でき次第記載する。

 

以上・・・