Occhi animati TFT: 3 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

Questo progetto utilizza parti a basso costo per creare un paio di occhi animati su schermi TFT. Il progetto si basa sul progetto Adafruit "Uncanny Eyes".

I due display ST7735 128x128 pixel e la scheda ESP32 possono in genere essere acquistati online per un totale di circa $ 10.

Il software in esecuzione su ESP32 è uno sketch Arduino, supportato dalla libreria grafica TFT_eSPI. Lo schizzo è un esempio fornito all'interno della libreria TFT_eSPI.

Possono essere utilizzati anche altri processori come le schede ESP8266 e STM32. I processori ESP32 e STM32 possono utilizzare "Accesso diretto alla memoria" per trasferire le immagini sullo schermo, questo migliora le prestazioni (ovvero il frame rate). Lo schizzo utilizza una quantità significativa di RAM e memoria di programma FLASH, quindi tienilo a mente quando scegli un processore.

Forniture

Il progetto, come descritto, utilizza:

• Due display TFT ST7735 da 1,4" 128x128 con interfaccia SPI a 4 fili
• Una scheda processore ESP32
• Tagliere e fili
• Arduino IDE
• Libreria TFT_eSPI versione 2.3.4 o successiva

Passaggio 1: prestazioni

Scegli quale processore utilizzerai.

Le prestazioni di rendering tipiche (fps = fotogrammi al secondo) per un occhio dipendono dal processore, dalla frequenza di clock SPI e dall'utilizzo di DMA. L'ESP8266 offre il frame rate più basso ma il movimento degli occhi è ancora abbastanza fluido.

I display di tipo ST7735 possono generalmente funzionare in modo affidabile con frequenze di clock SPI fino a 27 MHz. Altri display possono funzionare a velocità più elevate, tuttavia 27 MHz offrono buone prestazioni.

Passaggio 2: ambiente software

L'IDE Arduino viene utilizzato per compilare e caricare lo schizzo su ESP32. Questo è un progetto relativamente avanzato, quindi si consiglia di installare e far funzionare l'IDE Arduino con gli esempi più semplici per familiarizzare con l'ambiente.

Il pacchetto della scheda ESP32 deve essere caricato nell'IDE se si utilizza quel processore. Per le schede STM32 utilizzare il pacchetto ufficiale stm32duino.

La libreria grafica TFT_eSPI può essere caricata tramite il gestore della libreria dell'IDE di Arduino.

La libreria TFT_eSPI fornisce 2 esempi per l'animazione degli occhi:

• Animated_Eyes_1 è un esempio per un singolo display (minimo 240 x 320 pixel)
• Animated_Eyes_2 è un esempio per due display

Questo progetto utilizza il secondo esempio di schizzo.

Se sei già un utente della libreria TFT_eSPI e hai un display 240x320 (o più grande) che funziona correttamente, Animated_Eyes_1 verrà eseguito senza modifiche e visualizzerà due occhi animati su un singolo schermo.

Passaggio 3: visualizzare le connessioni

Il prototipo è stato realizzato collegando ESP32 e display a breadboard e utilizzando cavi jumper. Questo è conveniente per la sperimentazione iniziale, ma è soggetto a una connessione scadente soprattutto se spostato. Se gli occhi devono essere usati come parte di un costume, si consiglia di saldare tutti i collegamenti.

Normalmente la linea di selezione del chip TFT per un singolo display è definita all'interno di un file user_setup della libreria TFT_eSPI, tuttavia quando si utilizza la libreria con due display le selezioni del chip devono essere controllate dallo schizzo, quindi NON è necessario definire il pin TFT_CS nel TFT_eSPI file di installazione della libreria. Invece, il chip selects (CS) deve essere definito nella scheda "config.h" dello sketch Animated_Eyes_2.

La libreria TFT_eSPI utilizza i file "user_setup" per definire tutti i parametri per il display, il processore e le interfacce, per lo sketch Animated_Eyes_2 è stato utilizzato il file "Setup47_ST7735.h" con il cablaggio come mostrato sopra.

I display utilizzati per il test erano display ST7735 128x128, potrebbe essere necessario modificare il file di installazione della libreria TFT_eSPI poiché questi display sono disponibili in molte varianti di configurazione.

Quando è tutto programmato e funzionante, può essere scollegato da un computer e alimentato da un pacco batteria del caricabatterie del telefono dotato di un'uscita USB.