บทความนี้เป็นการใช้โมดูล ST7735s กับไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32-S2 ผ่านไลบรารี TFT_eSPI โดยในก่อนหน้านี้ได้กล่าวถึงการใช้งานกับไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32 และ STM32F103C ไปแล้ว และโมดูล TFT ที่เลือกใช้เป็น REDTAB80x160 (ได้เพิ่มเติมโค้ดสำหรับ GREENTAB80x160 ในตอนท้ายบทความ) แต่สามารถปรับดารตั้งค่าเป็นโมดูลอื่น ๆ ได้ โดยดูรายละเอียดจากไฟล์ User_Setup.h ของไลบรารี TFT_eSPI ดังภาพที่ 1
การเชื่อมต่อ
การเชื่อมต่อระหว่างโมดูลแสดงผล TFT ที่ใช้ st7735s แบบ REDTAB80x160 กับไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32-S2 เป็นตามตารางต่อไปนี้
| TFT st7735s REDTAB80x160 | ESP32-S2 |
|---|---|
| Vcc | 3V3 |
| GND | GND |
| MISO | -1 |
| MOSI | 35 |
| SCK | 36 |
| CS | 34 |
| RES | 38 |
| DC | 33 |
กำหนดค่า TFT_eSPI
ให้ดำเนินการแก้ไขการเรียกใช้การตั้งค่าไดรเวอร์ของ TFT_eSPI ในไฟล์ User_Setup_Select.h ในโฟลเดอร์ Arduino/libraries/TFT_eSPI เพื่อให้เรียกใช้การตั้งค่าเฉพาะที่กำหนดขึ้นดังนี้
#define ST7735_DRIVER
#define TFT_RGB_ORDER TFT_RGB
#define TFT_WIDTH 80
#define TFT_HEIGHT 160
#define ST7735_REDTAB160x80 // For 160 x 80 display with 24 pixel offset
#define TFT_INVERSION_ON
// ESP32-S2
#define TFT_MISO -1 // 37
#define TFT_MOSI 35
#define TFT_SCLK 36
#define TFT_CS 34 // Chip select control pin
#define TFT_DC 33 // Data Command control pin
#define TFT_RST 38 // Reset pin (could connect to Arduino RESET pin)
#define LOAD_GLCD // Font 1. Original Adafruit 8 pixel font needs ~1820 bytes in FLASH
#define LOAD_FONT2 // Font 2. Small 16 pixel high font, needs ~3534 bytes in FLASH, 96 characters
#define LOAD_FONT4 // Font 4. Medium 26 pixel high font, needs ~5848 bytes in FLASH, 96 characters
#define LOAD_FONT6 // Font 6. Large 48 pixel font, needs ~2666 bytes in FLASH, only characters 1234567890:-.apm
#define LOAD_FONT7 // Font 7. 7 segment 48 pixel font, needs ~2438 bytes in FLASH, only characters 1234567890:-.
#define LOAD_FONT8 // Font 8. Large 75 pixel font needs ~3256 bytes in FLASH, only characters 1234567890:-.
//#define LOAD_FONT8N // Font 8. Alternative to Font 8 above, slightly narrower, so 3 digits fit a 160 pixel TFT
#define LOAD_GFXFF // FreeFonts. Include access to the 48 Adafruit_GFX free fonts FF1 to FF48 and custom fonts
#define SMOOTH_FONT
#define SPI_FREQUENCY 27000000
ตัวอย่างโปรแกรม
โค้ดตัวอย่างโปรแกรมเป็นดังนี้
#include <Arduino.h>
#include <SPI.h>
#include <TFT_eSPI.h>
TFT_eSPI tft = TFT_eSPI();
uint16_t colorsBg[] = {
TFT_BLACK, /* 0, 0, 0 */
TFT_NAVY, /* 0, 0, 128 */
TFT_DARKGREEN, /* 0, 128, 0 */
TFT_DARKCYAN, /* 0, 128, 128 */
TFT_MAROON, /* 128, 0, 0 */
TFT_PURPLE, /* 128, 0, 128 */
TFT_OLIVE, /* 128, 128, 0 */
TFT_LIGHTGREY, /* 211, 211, 211 */
TFT_DARKGREY, /* 128, 128, 128 */
TFT_BLUE, /* 0, 0, 255 */
TFT_GREEN, /* 0, 255, 0 */
TFT_CYAN,/* 0, 255, 255 */
TFT_RED,/* 255, 0, 0 */
TFT_MAGENTA,/* 255, 0, 255 */
TFT_YELLOW,/* 255, 255, 0 */
TFT_WHITE ,/* 255, 255, 255 */
TFT_ORANGE,/* 255, 180, 0 */
TFT_GREENYELLOW, /* 180, 255, 0 */
TFT_PINK, /* 255, 192, 203 */ //Lighter pink, was 0xFC9F
TFT_BROWN, /* 150, 75, 0 */
TFT_GOLD, /* 255, 215, 0 */
TFT_SILVER, /* 192, 192, 192 */
TFT_SKYBLUE, /* 135, 206, 235 */
TFT_VIOLET /* 180, 46, 226 */
};
uint16_t colorsFg[] = {
TFT_WHITE - TFT_BLACK, /* 0, 0, 0 */
TFT_WHITE - TFT_NAVY, /* 0, 0, 128 */
TFT_WHITE - TFT_DARKGREEN, /* 0, 128, 0 */
TFT_WHITE - TFT_DARKCYAN, /* 0, 128, 128 */
TFT_WHITE - TFT_MAROON, /* 128, 0, 0 */
TFT_WHITE - TFT_PURPLE, /* 128, 0, 128 */
TFT_WHITE - TFT_OLIVE, /* 128, 128, 0 */
TFT_WHITE - TFT_LIGHTGREY, /* 211, 211, 211 */
// TFT_WHITE - TFT_DARKGREY, /* 128, 128, 128 */
TFT_BLACK,
TFT_WHITE - TFT_BLUE, /* 0, 0, 255 */
TFT_WHITE - TFT_GREEN, /* 0, 255, 0 */
TFT_WHITE - TFT_CYAN, /* 0, 255, 255 */
TFT_WHITE - TFT_RED, /* 255, 0, 0 */
TFT_WHITE - TFT_MAGENTA, /* 255, 0, 255 */
TFT_WHITE - TFT_YELLOW, /* 255, 255, 0 */
TFT_WHITE - TFT_WHITE , /* 255, 255, 255 */
TFT_WHITE - TFT_ORANGE, /* 255, 180, 0 */
TFT_WHITE - TFT_GREENYELLOW, /* 180, 255, 0 */
TFT_WHITE - TFT_PINK, /* 255, 192, 203 */ //Lighter pink, was 0xFC9F
TFT_WHITE - TFT_BROWN, /* 150, 75, 0 */
TFT_WHITE - TFT_GOLD, /* 255, 215, 0 */
TFT_WHITE - TFT_SILVER, /* 192, 192, 192 */
TFT_WHITE - TFT_SKYBLUE, /* 135, 206, 235 */
TFT_WHITE - TFT_VIOLET /* 180, 46, 226 */
};
char colorsName[][16] = {
{"TFT_BLACK"} ,
{"TFT_NAVY"},
{"TFT_DARKGREEN"},
{"TFT_DARKCYAN"},
{"TFT_MAROON"},
{"TFT_PURPLE"},
{"TFT_OLIVE"},
{"TFT_LIGHTGREY"},
{"TFT_DARKGREY"},
{"TFT_BLUE"},
{"TFT_GREEN"},
{"TFT_CYAN"},
{"TFT_RED"},
{"TFT_MAGENTA"},
{"TFT_YELLOW"},
{"TFT_WHITE"},
{"TFT_ORANGE"},
{"TFT_GREENYELLOW"},
{"TFT_PINK"},
{"TFT_BROWN"},
{"TFT_GOLD"},
{"TFT_SILVER"},
{"TFT_SKYBLUE"},
{"TFT_VIOLET"}
};
int colorIdx = 0;
char msg[32];
void setup() {
tft.init();
tft.setRotation(1);
tft.writecommand(TFT_MADCTL);
tft.writedata(TFT_MAD_MV | TFT_MAD_COLOR_ORDER );
}
void loop() {
tft.fillScreen( colorsBg[colorIdx] );
tft.setTextColor( colorsFg[colorIdx] );
tft.drawString( colorsName[colorIdx], 10 , 16, 2 ); // Font No.2
tft.drawString( colorsName[colorIdx], 11 , 16, 2 ); // Font No.2
delay(3000);
colorIdx++;
if (colorIdx == 24) {
colorIdx = 0;
}
}ตัวอย่างที่ 2 เป็นการแสดงข้อมูลหน่วยความจำของบอร์ด ESP32-S2 ทางจอแสดงผลดังภาพที่ 2 โดยโค้ดโปรแกรมเป็นดังต่อไปนี้
#include <Arduino.h>
#include <SPI.h>
#include <TFT_eSPI.h>
TFT_eSPI tft = TFT_eSPI();
void setup() {
char msg[64];
tft.init();
tft.setRotation(1);
tft.writecommand(TFT_MADCTL);
tft.writedata(TFT_MAD_MV | TFT_MAD_COLOR_ORDER );
tft.fillScreen( TFT_MAROON );
sprintf(msg,"Total heap: %d", ESP.getHeapSize());
tft.setTextColor( TFT_WHITE );
tft.drawString( msg, 4 , 0, 2 );
sprintf(msg,"Free heap: %d", ESP.getFreeHeap());
tft.setTextColor( TFT_CYAN );
tft.drawString( msg, 4 , 12, 2 );
sprintf(msg,"Total PSRAM: %d", ESP.getPsramSize());
tft.setTextColor( TFT_WHITE );
tft.drawString( msg, 4 , 24, 2 );
sprintf(msg,"Free PSRAM: %d", ESP.getFreePsram());
tft.setTextColor( TFT_CYAN );
tft.drawString( msg, 4 , 36, 2 );
tft.setTextColor( TFT_YELLOW );
tft.drawString("www.jarutex.com",4,60,2);
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
}
โค้ดสำหรับ GREENTAB80X160
ไฟล์ User_Setup.h เป็นดังนี้
#define ST7735_DRIVER
#define TFT_RGB_ORDER TFT_BGR
#define TFT_WIDTH 80
#define TFT_HEIGHT 160
#define ST7735_GREENTAB160x80 // For 160 x 80 display with 24 pixel offset
#define TFT_MISO -1 // 37
#define TFT_MOSI 35
#define TFT_SCLK 36
#define TFT_CS 34 // Chip select control pin
#define TFT_DC 33 // Data Command control pin
#define TFT_RST 38 // Reset pin (could connect to Arduino RESET pin)
#define LOAD_GLCD
#define LOAD_FONT2
#define LOAD_FONT4
#define LOAD_FONT6
#define LOAD_FONT7
#define LOAD_FONT8
#define LOAD_GFXFF
#define SMOOTH_FONT
#define SPI_FREQUENCY 27000000
ตัวอย่างโปรแกรมปรับแก้ด้วยการตัดส่วนของ writecommand()/writedata ใน setup() จึงได้โค้ดดังต่อไปนี้
#include <Arduino.h>
#include <SPI.h>
#include <TFT_eSPI.h>
TFT_eSPI tft = TFT_eSPI();
void setup() {
char msg[64];
tft.init();
tft.setRotation(1);
tft.fillScreen( TFT_MAROON );
tft.setTextColor( TFT_CYAN );
tft.drawString("HEAP info.",4,0,2);
sprintf(msg,"%.2f/%.2fKB", ESP.getFreeHeap()/1024.0, ESP.getHeapSize()/1024.0);
tft.setTextColor( TFT_WHITE );
tft.drawString( msg, 12 , 12, 2 );
tft.setTextColor( TFT_CYAN );
tft.drawString("PSRAM info.",4,32,2);
sprintf(msg,"%.2f/%.2fMB", ESP.getFreePsram()/1048576.0, ESP.getPsramSize()/1048576.0);
tft.setTextColor( TFT_WHITE );
tft.drawString( msg, 12 , 44, 2 );
tft.setTextColor( TFT_YELLOW );
tft.drawString("www.jarutex.com",22,60,2);
}
void loop() {
}ตัวอย่างผลลัพธ์เป็นดังภาพที่ 2
สรุป
จากบทความนี้จะพบว่า การใช้งานโมดูล TFT กับ ESP32-S2 นั้นเหมือนกับไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวอื่น ๆ เนื่องจากไลบรารี TFT_eSPI รองรับการเชื่อมต่อและมีชุดคำสั่งให้ใช้งาน แต่ต้องกำหนดขาให้ตรงกับการทำงาน ส่วนเรื่องประสิทธิภาพนั้นขึ้นอยู่กับการเลือกใช้งานโมดูลเสริมของไมโครคอนโทรลเลอร์ เช่น การเลือกรุ่นที่มีเฉพาะหน่วยความจำภายในจะทำงานได้เร็วกว่ารุ่นที่มี SPIRAM ที่เพิ่มเติมภายนอกเนื่องจากเป็นการสื่อสารภายในโมดูลไม่ได้เชื่อมต่อกับบัสภายนอก แต่ต้องแลกด้วยปริมาณหน่วยความจำที่น้อยกว่า เป็นต้น และสุดท้ายขอให้สนุกกับการเขียนโปรแกรมครับ
ท่านใดต้องการพูดคุยสามารถคอมเมนท์ได้เลยครับ
แหล่งอ้างอิง
(C) 2022, โดย อ.ดนัย เจษฎาฐิติกุล/อ.จารุต บุศราทิจ
ปรับปรุงเมื่อ 2022-01-04, 2022-01-05. 2022-01-06, 2022-02-15, 2024-04-06