micropythonでOLED (SSD1306) I2C編

この記事はMicroPython Advent Calendar 2017の13日目の投稿です。昨日は ken5owataさん投稿のmicropythonでADコンバータでした。

１３日目が空いてしまったので小ネタで埋めます。

８日目の投稿にken5owataさんのmicropythonでOLED (SSD1306)がありました。ssd1306 の OLED には I2C で接続するものもあります。今回はAmazonで８００円ぐらいで入手したものを使ってみます。

SSD1306用ドライバの入手と転送

使うSSD1306用ドライバはSPI版のときと同じものです。githubから拾ってきてampyツールで転送しておきます。

micropython/ssd1306.py at master · micropython/micropython · GitHub

$ ampy -p /dev/tty.usbserial-DN01APO0 ssd1306.py

※上記はMacに EDSr Developer 32 ボードを繋いだときの ampy コマンドの例です。

配線

ESP32 と SSD1306 を接続します。 今回は以下のように配線しました。

SSD1306	ESP32
VCC	3v3
GND	GND
SCL	IO4
SDA	IO5

動かしてみる

MicroPython　からの使いかたは SPI の場合とほぼ同じで、SSD1306_SPI の代わりに SSD1306_I2C を使います。８日目のSPIの場合と同じように文字を表示するには以下のようにします。

>>> from machine import Pin, I2C
>>> from ssd1306 import SSD1306_I2C
>>> i2c = I2C(scl=Pin(4), sda=Pin(5))
>>> oled = SSD1306_I2C(128, 64, i2c)
>>> oled.text('MicroPython', 0, 0)
>>> oled.show()
>>> oled.text('Advent Calender', 0, 10)
>>> oled.show()
>>> oled.text('13 days', 0, 20)
>>> oled.show()

これだけだと面白くないので、このサイトの 3D Cube プログラムを MicroPython に移植してみました。

# 3D CUBE MicroPython version with ESP32 and ssd1306 OLED 

from machine import Pin, I2C
from micropython import const
from time import sleep_ms
from math import sin, cos
from ssd1306 import SSD1306_I2C

X = const(64)
Y = const(32)

f = [[0.0 for _ in range(3)] for _ in range(8)]
cube = ((-20,-20, 20), (20,-20, 20), (20,20, 20), (-20,20, 20),
        (-20,-20,-20), (20,-20,-20), (20,20,-20), (-20,20,-20))

i2c = I2C(scl=Pin(4), sda=Pin(5))
oled = SSD1306_I2C(X * 2, Y * 2, i2c)

while True:
    for angle in range(0, 361, 3):  # 0 to 360 deg 3step
        for i in range(8):
            r  = angle * 0.0174532  # 1 degree
            x1 = cube[i][2] * sin(r) + cube[i][0] * cos(r)  # rotate Y
            ya = cube[i][1]
            z1 = cube[i][2] * cos(r) - cube[i][0] * sin(r)
            x2 = x1
            y2 = ya * cos(r) - z1 * sin(r)  # rotate X
            z2 = ya * sin(r) + z1 * cos(r)
            x3 = x2 * cos(r) - y2 * sin(r)  # rotate Z
            y3 = x2 * sin(r) + y2 * cos(r)
            z3 = z2
            x3 = x3 + X
            y3 = y3 + Y
            f[i][0] = x3  # store new values
            f[i][1] = y3
            f[i][2] = z3
        oled.fill(0)  # clear
        oled.line(int(f[0][0]), int(f[0][1]), int(f[1][0]), int(f[1][1]), 1)
        oled.line(int(f[1][0]), int(f[1][1]), int(f[2][0]), int(f[2][1]), 1)
        oled.line(int(f[2][0]), int(f[2][1]), int(f[3][0]), int(f[3][1]), 1)
        oled.line(int(f[3][0]), int(f[3][1]), int(f[0][0]), int(f[0][1]), 1)
        oled.line(int(f[4][0]), int(f[4][1]), int(f[5][0]), int(f[5][1]), 1)
        oled.line(int(f[5][0]), int(f[5][1]), int(f[6][0]), int(f[6][1]), 1)
        oled.line(int(f[6][0]), int(f[6][1]), int(f[7][0]), int(f[7][1]), 1)
        oled.line(int(f[7][0]), int(f[7][1]), int(f[4][0]), int(f[4][1]), 1)
        oled.line(int(f[0][0]), int(f[0][1]), int(f[4][0]), int(f[4][1]), 1)
        oled.line(int(f[1][0]), int(f[1][1]), int(f[5][0]), int(f[5][1]), 1)
        oled.line(int(f[2][0]), int(f[2][1]), int(f[6][0]), int(f[6][1]), 1)
        oled.line(int(f[3][0]), int(f[3][1]), int(f[7][0]), int(f[7][1]), 1)
        oled.line(int(f[1][0]), int(f[1][1]), int(f[3][0]), int(f[3][1]), 1)  # cross
        oled.line(int(f[0][0]), int(f[0][1]), int(f[2][0]), int(f[2][1]), 1)  # cross
        oled.text('3D CUBE', 0, 0)
        oled.show()  # display
        sleep_ms(1)

MicroPython でも十分な速さで cube が回転します。