Grove-OLED-i2cをFramebufferモジュールで機能拡張する: xshige's beta notes

2020年4月24日 (金)

Grove-OLED-i2cをFramebufferモジュールで機能拡張する

2020/4/24

MCP2221A adafruit_blinka Grove-OLED128x128-i2c Framebuffer

概要

MCP2221Aボードで以下のGrove-OLED-i2cをFramebufferモジュールで機能拡張する。本記事は「MCP2221AボードでGrove-OLED-i2cを動かす」の続きになる。

本ボードは、ボードのバージョンによって、解像度が96x96または128x128であり、それぞれでコントローラも異なる。入手したボードは、v1.1で解像度は128x128でコントローラはSH1107Gであった。(Vdd:3.3V/5V両用対応)

接続

MCP2221Aボードのi2cに本件のOLEDを接続する。(Vdd=3.3V)

モジュールのインストール


  cd ~/mcp2221a_ws

  # 仮想環境に切り替える
  source blinka/bin/activate

  # sh1107g_cpy.pyをダウンロードする
  wget https://beta-notes.way-nifty.com/blog/files/sh1107g_cpy.py

  # adafruit_framebufをインストールする
  pip3 install adafruit-circuitpython-framebuf

  # framebufで使用するフォントをダウンロードする
  wget https://github.com/adafruit/Adafruit_CircuitPython_framebuf/blob/master/examples/font5x8.bin

デモ・スクリプト

test_fb_sh1107g.py


  # for CircuitPython
  import time
  import busio
  import board

  i2c = busio.I2C(board.SCL, board.SDA)
  i2c.try_lock()

  from sh1107g_cpy import SH1107G
  oled = SH1107G(i2c)
  oled.clear()

  #-----------------------------
  # framebuffer related

  import adafruit_framebuf

  # pixel size for display
  WIDTH = 128
  HEIGHT = 128

  fbuf = bytearray(round(WIDTH * HEIGHT / 8))
  fb = adafruit_framebuf.FrameBuffer(fbuf, WIDTH, HEIGHT,
                                     buf_format=adafruit_framebuf.MVLSB)

  #------------------------------- 

  # (for debug) Ascii printer for very small framebufs!
  def print_buffer(the_fb):
      print("." * (the_fb.width+2))
      for y in range(the_fb.height):
          print(".", end='')
          for x in range(the_fb.width):
              if fb.pixel(x, y):
                  print("*", end='')
              else:
                  print(" ", end='')
          print(".")
      print("." * (the_fb.width+2))

  # clear framebuffer    
  def clear_fbuf():
      for i, _ in enumerate(fbuf):
          fbuf[i] = 0

  #----------------------------------

  print("Text test: ")
  clear_fbuf()
  fb.text("hello world! #0", 0, 0, True)
  fb.text("Integer:{} #1".format(1234), 0, 8, True)
  fb.text("Float:{} #2".format(12.34), 0, 16, True)
  fb.text("1234567890-^\\ #3", 0, 24, True)
  fb.text("!\"#$%&'()~=~| #4", 0, 32, True)
  fb.text("ABCDEFGHIJKLM #5", 0, 40, 1)
  fb.text("OPQRSTUVWXYZ #6", 0, 48, 1)
  fb.text("abcdefghijklm #7", 0, 56, 1)
  fb.text("opqrstuvwxyz #8", 0, 64, 1)
  fb.text(",./\;:[] #9", 0, 72, 1)
  fb.text("<>?_+*{} #10", 0, 80, 1)
  fb.text("Hello World! #11", 0, 88, 1)
  fb.text("hello world! #12", 0, 96, 1)
  fb.text("Hello World! #13", 0, 104, 1)
  fb.text("hello world! #14", 0, 112, 1)
  fb.text("Hello World! #15", 0, 120, 1)
  # show display
  oled.draw(fbuf, len(fbuf))
  time.sleep(4)

  print("Shapes test: ")
  clear_fbuf()
  fb.pixel(13, 5, 1)
  fb.rect(0, 0, fb.width, fb.height, 1)
  fb.line(1, 1, fb.width-2, fb.height-2, 1)
  fb.fill_rect(25, 4, 4, 5, 1)
  fb.circle(64,64,20,1)
  fb.hline(20,30,40,1)
  fb.vline(20,30,40,1)
  fb.scroll(10,20)
  # show display
  oled.draw(fbuf, len(fbuf))
  time.sleep(4)

  print("larger text test: ")
  clear_fbuf()
  fb.text("Hello", 8, 0, 1, size = 4)
  # show display
  oled.draw(fbuf, len(fbuf))

実行

PCの場合


  #　仮想環境を有効化する
  source blinka/bin/activate

  # 実行する
  export BLINKA_MCP2221=1
  python3 test_fb_sh1107g.py

CircuitPythonの場合


  REPL:

  import test_fb_sh1107g

なお、CircuitPythonで実行する場合、以下の4つのファイルをCIRCUITPYにコピーする：


  (1)sh1107g_cpy.py
  (2)blinka/lib/python3.6/site-packages/adafruit_framebuf.py 
  # 「python3.6」の部分は、ホストPCの状況に合わせる
  (3)font5x8.bin
  (4)test_fb_sh1107g.py

動作実績

(1)MCP2221Aボード
正常に動作した(Vdd=3.3V)
(2)CircutPython Teensy4.0
正常に動作した(Vdd=3.3V)
(3)FT232Hボード
i2c.scan()でデバイス・アドレスが返ってこない。(動作せず)(Vdd=5V)
デバイスの仕様としては、5V/3.3V両用対応になっているが本ボードでは動作しないようだ。

Framebufferの関数リスト



  circle(center_x, center_y, radius, color)
  Draw a circle at the given midpoint location, radius and color. The `circle` method draws only a 1 pixel outline.

  fill(color)
  Fill the entire FrameBuffer with the specified color.

  fill_rect(x, y, width, height, color)
  Draw a rectangle at the given location, size and color. The fill_rect method draws both the outline and interior.

  hline(x, y, width, color)
  Draw a horizontal line up to a given length.

  image(img)
  Set buffer to value of Python Imaging Library image. The image should be in 1 bit mode and a size equal to the display size.

  line(x_0, y_0, x_1, y_1, color)
  Bresenham’s line algorithm

  pixel(x, y, color=None)
  If color is not given, get the color value of the specified pixel. If color is given, set the specified pixel to the given color.

  rect(x, y, width, height, color, *, fill=False)
  Draw a rectangle at the given location, size and color. The `rect` method draws only a 1 pixel outline.

  rotation
  The rotation setting of the display, can be one of (0, 1, 2, 3)

  scroll(delta_x, delta_y)
  shifts framebuf in x and y direction

  text(string, x, y, color, *, font_name='font5x8.bin', size=1)
  Place text on the screen in variables sizes. Breaks on to next line.
  Does not break on line going off screen.

  vline(x, y, height, color)
  Draw a vertical line up to a given length.

  追記：
  colorは、モノクロの場合、1またはTrueになる。