RaspberryPiで有機ELディスプレイSSD1306をPythonで制御する。

はじめに

RaspberryPiで有機ELディスプレイ SSD1306を制御した方法をまとめる。

目次

• 材料
• 接続方法
• SSD1306制御方法
• Pythonでの制御例
• 参考サイト

材料

• SSD1306
  SSD1306は秋月やAmazonで数100円ぐらいで購入可能。128x64ドットのディスプレイでI2Cにより制御できる。
  https://akizukidenshi.com/catalog/g/g115870/
  　
• RaspberryPi4
  https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-4-model-b/
  　
• ユニバーサル基板
  ラズパイとSSD1306を接続する用のユニバーサル基板。ブレッドボードでも接続できる。
  https://akizukidenshi.com/catalog/g/g114031/

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接続方法

SSD1306とラズパイとは、I2C(SDA/SCL)とGND,3.3Vを接続する。

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SSD1306制御方法

I2Cアドレスは0x3Cで、「Control」で後に続く値が決まる。

Control	意味
0x80	1byteのCOMMAND
0x00	複数ByteのCOMMAND
0x40	ディスプレイに出力するデータ列

初期設定に必要なCOMMANDは下記の通り

COMMAND	意味
0xA8,0xXX	解像度(0xXX:0x00～0x3F)
0xD3,0xXX	縦方向のオフセット(0xXX:0x00～0x3F)
0x40 ～ 0x7F	描画開始位置(下位6bit 0～63)
0xA0/0xA1	描画方向(0xA0:→/0xA1:←)
0xC0/0xC8	描画方向(0xC0:↓/0xC8:↑)
0xDA,0xXX	表示モード(0xXX:0x02:Altenative/0x12:Sequential)
0x81,0xXX	コントラスト(0x00～FF)
0xA4/0xA5	画面書き換えON(0xA4:ON/0xA5:OFF)
0xA6/0xA7	白黒(0xA6:通常/0xA7:反転)
0xD5,0xXX	クロック設定(0xXX:0x00～0xFF)
0x8D,0x14	レギュレータON
0xAE/0xAF	表示ON/OFF(0xAE:OFF/0xAF/ON)
0x20,0xXX	データ設定モード(0xXX:0x00:水平モード/0x01:アドレスモード/0x02:ページモード)
0x21,0xXX,0xXX	アドレスモード横方向の開始終了アドレス(0xXX,0xXX:0～127)

データのドットは128x64になっている。

詳細はデータシート

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Pythonでの制御例

Pythonのライブラリpigpioを使って制御する。pigpioの使い方については下記にまとめる。

sample.pyを実行すると下図のように出力される。

sample.py

import pigpio

# pigpio初期化
pi = pigpio.pi()
# I2C Open Address=0x3C
h = pi.i2c_open(1, 0x3C)

# 初期設定=====================================================
# 0xA8:解像度(0x00～0x3F)
pi.i2c_write_device(h, b'\x00\xA8\x3F')
# 0xD3:縦方向のオフセット(0x00～0x3F)
pi.i2c_write_device(h, b'\x00\xD3\x00')
# 0x40～0x7F:描画開始位置(下位6bit 0～63)
pi.i2c_write_device(h, b'\x80\x40')
# 0xA0/0xA1:描画方向(0xA0:→/0xA1:←)
pi.i2c_write_device(h, b'\x80\xA1')
# 0xC0/0xC8:描画方向(0xC0:↓/0xC8:↑)
pi.i2c_write_device(h, b'\x80\xC8')
# 0xDA:表示モード(0x02:Altenative/0x12:Sequential)
pi.i2c_write_device(h, b'\x00\xDA\x12')
# 0x81:コントラスト(0x00～FF)
pi.i2c_write_device(h, b'\x00\x81\x7F')
# 0xA4/0xA5:画面書き換えON(0xA4:ON/0xA5:OFF)
pi.i2c_write_device(h, b'\x80\xA4')
# 0xA6/0xA7:白黒(0xA6:通常/0xA7:反転)
pi.i2c_write_device(h, b'\x80\xA6')
# 0xD5:クロック設定(0x00～0xFF)
pi.i2c_write_device(h, b'\x00\xD5\x80')
# 0x8D 0x14:レギュレータON
pi.i2c_write_device(h, b'\x00\x8D\x14')
# 0xAE/0xAF:表示ON/OFF(0xAE:OFF/0xAF/ON)
pi.i2c_write_device(h, b'\x80\xAF')
# 0x20:データ設定モード(0x00:水平モード/0x01:アドレスモード/0x02:ページモード)
pi.i2c_write_device(h, b'\x00\x20\x00')
# 0x21:アドレスモード横方向の開始終了アドレス(0～127)
pi.i2c_write_device(h, b'\x00\x21\x00\x7F')


# すべて0埋め(128列*8page)=====================================
pi.i2c_write_device(h, b'\x40' + bytearray(b'\x00'*128*8) )


# Data設定=====================================================
#page0
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x01\x01\x01\x01\x03\x03\x03\x03\x07\x07\x07\x07\x0F\x0F\x0F\x0F')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x1F\x1F\x1F\x1F\x3F\x3F\x3F\x3F\x7F\x7F\x7F\x7F\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x01\x01\x01\x01\x03\x03\x03\x03\x07\x07\x07\x07\x0F\x0F\x0F\x0F')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x1F\x1F\x1F\x1F\x3F\x3F\x3F\x3F\x7F\x7F\x7F\x7F\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x01\x01\x01\x01\x03\x03\x03\x03\x07\x07\x07\x07\x0F\x0F\x0F\x0F')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x1F\x1F\x1F\x1F\x3F\x3F\x3F\x3F\x7F\x7F\x7F\x7F\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x01\x01\x01\x01\x03\x03\x03\x03\x07\x07\x07\x07\x0F\x0F\x0F\x0F')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x1F\x1F\x1F\x1F\x3F\x3F\x3F\x3F\x7F\x7F\x7F\x7F\xFF\xFF\xFF\xFF')
#page1
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\x7F\x7F\x7F\x7F\x3F\x3F\x3F\x3F\x1F\x1F\x1F\x1F')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x0F\x0F\x0F\x0F\x07\x07\x07\x07\x03\x03\x03\x03\x01\x01\x01\x01')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\x7F\x7F\x7F\x7F\x3F\x3F\x3F\x3F\x1F\x1F\x1F\x1F')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x0F\x0F\x0F\x0F\x07\x07\x07\x07\x03\x03\x03\x03\x01\x01\x01\x01')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\x7F\x7F\x7F\x7F\x3F\x3F\x3F\x3F\x1F\x1F\x1F\x1F')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x0F\x0F\x0F\x0F\x07\x07\x07\x07\x03\x03\x03\x03\x01\x01\x01\x01')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\x7F\x7F\x7F\x7F\x3F\x3F\x3F\x3F\x1F\x1F\x1F\x1F')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x0F\x0F\x0F\x0F\x07\x07\x07\x07\x03\x03\x03\x03\x01\x01\x01\x01')
#page2
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
#page3
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
#page4
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
#page5
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
#page6
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
#page7
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')
pi.i2c_write_device(h, b'\x40\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF')


# I2C Close
pi.i2c_close(h)

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参考サイト

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