ラズピコのArdiuno IDEからST7735TFT液晶を使う

Arduino　IDE用　日本語表示ライブラリ（ST7735）

Rapberry PI Pico用　ST7735 TFT液晶 SDKライブラリ を、Arduino IDEから使えるようにしました。

Raspberry PI PICO 上で、SPI接続された　ST7735 TFT液晶をコントロールするためのライブラリです。日本語表示等に対応しています。

• Raspberry PI Pico 公式 SDK用 (https://qiita.com/BUBUBB/items/3caf2aefba4ae3a715e1)
• Micropython用(https://qiita.com/BUBUBB/items/8810ed28da866443635a)
• Arduino用(このページ）

概要

ガッツリとビルドしてから使う公式SDKに比べ、Arduino IDEは、何と言っても２～３クリックで使えるものがなにか出来上がる、というのが華のようです。

というわけで、このページでは使う人向けに書いてあります。例えば、搭載してあるフォントを変更したい、などの場合には、公式SDK版 を参照してください。基本的に、元になった公式SDK用にいろいろかぶせる形にしてあるだけなので、主要な変更点や呼びだせる関数名は同じです。

ソフトウェア

Githubの　https://github.com/HisayukiNomura/ST7735-ArduinoLib を開き、リリースページから、zipファイルをダウンロードします。
リリースをクリック

SourceCode(zip)をクリック

Arduino IDEを起動し、[スケッチ] > [ライブラリのインクルード] > [zip形式のライブラリをインストール…]をクリック、前の手順でダウンロードしたzipファイルを読み込みます。

読み込みが完了したら、Ardiuno IDEを念のため再起動します。再起動後、再度ライブラリのインクルードを表示すると、KNJGfxというライブラリが追加されています。

[ファイル]>[スケッチ例]>[KNJGfx]>[SPIDisp]を選択すると、サンプルのスケッチが読み込まれます。
サンプルスケッチは、このライブラリで可能なことの多くが含まれているため、かなり大規模です。

日本語を表示するための、もっとも簡単なスケッチは次のようになります。
グローバルに書かれている部分や、setup()の中は、あまり変更する必要はありません。「おまじない」と思っても大丈夫です。
「ふざけるな、大切なことが書いてあるだろう！」と思った人は、その通りです。そういう人にはそもそも説明が不要だと思いますので、思う通りに理解してください。

/// SPIの設定と、どのピンを使用するかの定義
SPISettings  spisettings(1000000, MSBFIRST, SPI_MODE3); // SPI通信の設定を作成する
const int SPI_PORT = 0;
const int RXDC_PIN = 16;
const int CS_PIN = 17;
const int SCK_PIN = 18;
const int MOSI_PIN = 19;
const int RESET_PIN = 0;
const int DEBUG_PIN = 0;

/// ライブラリに、SPIとして使用されているピン番号を伝える
ST7735 st7735;
HW spiHW(SPI_PORT, RXDC_PIN, CS_PIN, SCK_PIN, MOSI_PIN, RESET_PIN, DEBUG_PIN);


void setup() {
    /// SPIの初期化。それぞれのGPIOに対して、SPI機能を持たせることを伝える
    spi_init(spiHW.portSPI, 10*1000*1000);	
  	gpio_set_function(spiHW._dc, GPIO_FUNC_SPI);
    gpio_set_function(spiHW._sck,GPIO_FUNC_SPI);
    gpio_set_function(spiHW._tx, GPIO_FUNC_SPI);
    gpio_put(spiHW._cs,1);

    /// ライブラリの初期化
    spiHW.init();
    st7735.SetSPIHW(&spiHW);
    st7735.doInit();

}

void loop() {
  st7735.fillScreen(ST7735Color.BLACK);
  st7735.drawTextKanji(0,0,"こんにちは！",ST7735Color.WHITE, ST7735Color.BLACK, 1);

}

ハードウェア

Raspberry PI Picoと、TFT液晶は次のように接続します。このコントローラでは、デバイス側からマイコン側への信号を示す、MISO(Master IN　Slave Out)は使用せず、Data/Command　としてコマンド送信なのかデータ送信なのかを、マイコンが示すために使用します。Data/Commandは、マイコンの機能ではなく普通の汎用IOとして制御するため、使用するピンの制限はありませんが、一応、マイコン側のMISOに接続する形で、サンプルなどは書かれています。

Raspberry PI	⇔	TFT液晶
GP16(21Pin)・MISO、SDI、RX、D/C		SDO、DC、(RS)
GP17(22Pin)・CSn		CS、CSn、CSB
GP18(23Pin)・SCK		SCK、SCL
GP19(25Pin)・MOSI、SDO、TX		SDI、RX、(SDA)

aitendoの1.8インチTFT液晶モジュール M018C7735S541 での結線例は次のようになります。シルクが間違えているような気がするので注意が必要です。

ほかのデバイスで使用する場合、CSn(GP17)、SCK(GP18)、TX/MOSI(GP19)、RX/MISO(GP16)を接続してください。TXはマイコン→デバイスへの信号、RXはデバイス→マイコンへの信号用に用意されています。ただ、ST7735の場合はRXはマイコン→デバイスに対してData/Commandの区別をするために使用されます。

デバイス側の表記によっては、RXとTXの表記は逆になっている（デバイスから見て受信するピンがRX)場合があります。MOSI、MISOと表記されていることもあります。MISOは、Master(マイコン）In　Slave（液晶) Out なので、マイコン側にとってはRXに相当します。（多分）　この場合、液晶のMISOはマイコン側のRX(GP16)、液晶のMOSIはマイコン側のTX(GP19）に接続することになります。

実行

サンプルプログラムを実行すると次のようになります。

ライブラリの改変

ライブラリのソースコードは、ダウンロードしたzipファイルに含まれています。この中を変更することで、ライブラリの動作を変更できます。

たとえば、次のようなことが可能です。

• 使用する日本語フォントのドット数を変更。8x8/12x12/16x16が使用できます。デフォルトでは12x12が使用されています。
• 使用する日本語フォントの種類を減らしてメモリを節約。デフォルトでは、JISで定義されているすべての文字が含まれています。
• より多くの英文フォントを追加。
• 不要なグラフィック機能を削ってメモリを節約

ソースコードや、変更方法の詳細はRapberry PI Pico用　ST7735 TFT液晶 SDKライブラリの、実装にあわせた変更 ページを参照してください。

権利に関する表記

このライブラリは、Adafruitのグラフィックライブラリを改変して作成されました。
元のライブラリは、2条項BSDライセンスに基づきソースコードの再配布が許可されています。

これに基づいて、本ライブラリの権利も同じ2条項BSDライセンスに基づくものとします。