Olhos animados TFT: 3 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

Este projeto usa peças de baixo custo para criar um par de olhos animados em telas TFT. O projeto é baseado no projeto Adafruit "Uncanny Eyes".

Os dois visores ST7735 de 128x128 pixels e a placa ESP32 normalmente podem ser comprados online por cerca de US $ 10 no total.

O software em execução no ESP32 é um esboço do Arduino, com suporte da biblioteca gráfica TFT_eSPI. O esboço é um exemplo fornecido na biblioteca TFT_eSPI.

Outros processadores também podem ser usados, como placas ESP8266 e STM32. Os processadores ESP32 e STM32 podem usar "Acesso direto à memória" para transferir as imagens para a tela, o que melhora o desempenho (também conhecido como taxa de quadros). O esboço usa uma quantidade significativa de RAM e memória de programa FLASH, portanto, tenha isso em mente ao escolher um processador.

Suprimentos

O projeto, conforme descrito, usa:

• Dois monitores ST7735 1.4 "128x128 TFT com interface SPI de 4 fios
• Uma placa de processador ESP32
• Placa de ensaio e fios
• IDE Arduino
• Biblioteca TFT_eSPI versão 2.3.4 ou posterior

Etapa 1: Desempenho

Escolha qual processador você vai usar.

Os desempenhos de renderização típicos (fps = frames por segundo) para um olho dependem do processador, da taxa de clock do SPI e se o DMA é empregado. O ESP8266 oferece a taxa de quadros mais baixa, mas o movimento dos olhos ainda é bastante fluido.

Os visores do tipo ST7735 normalmente podem operar de forma confiável com taxas de clock SPI de até 27MHz. Outros monitores podem operar em taxas mais altas, porém 27 MHz oferece um bom desempenho.

Etapa 2: ambiente de software

O Arduino IDE é usado para compilar e fazer upload do esboço para o ESP32. Este é um projeto relativamente avançado, portanto, sugere-se que você instale o IDE do Arduino e execute os exemplos mais simples para se familiarizar com o ambiente.

O pacote da placa ESP32 deve ser carregado no IDE se você estiver usando esse processador. Para placas STM32, use o pacote stm32duino oficial.

A biblioteca gráfica TFT_eSPI pode ser carregada por meio do gerenciador de biblioteca do IDE do Arduino.

A biblioteca TFT_eSPI fornece 2 exemplos para animação dos olhos:

• Animated_Eyes_1 é um exemplo para uma única tela (mínimo de 240 x 320 pixels)
• Animated_Eyes_2 é um exemplo para dois monitores

Este projeto usa o segundo exemplo de esboço.

Se você já é um usuário da biblioteca TFT_eSPI e tem um monitor 240x320 (ou maior) operando corretamente, o Animated_Eyes_1 será executado sem modificação e exibirá dois olhos animados em uma única tela.

Etapa 3: Conexões de exibição

O protótipo foi construído conectando o ESP32 e monitores em placas de ensaio e usando fios de jumper. Isso é conveniente para a experimentação inicial, mas está sujeito a conexões ruins, especialmente se for movido de um lugar para outro. Se os olhos forem usados como parte de uma fantasia, recomenda-se soldar todas as conexões.

Normalmente, a linha de seleção de chip TFT para uma única exibição é definida em um arquivo user_setup da biblioteca TFT_eSPI, no entanto, ao usar a biblioteca com dois monitores, a seleção de chip deve ser controlada pelo esboço, portanto, você NÃO deve definir o pino TFT_CS no TFT_eSPI arquivos de configuração da biblioteca. Em vez disso, a seleção de chip (CS) deve ser definida na guia "config.h" do esboço Animated_Eyes_2.

A biblioteca TFT_eSPI usa arquivos "user_setup" para definir todos os parâmetros para o display, processador e interfaces, para o desenho Animated_Eyes_2, o arquivo "Setup47_ST7735.h" foi usado com a fiação conforme mostrado acima.

Os monitores usados para teste foram monitores ST7735 de 128x128, o arquivo de configuração da biblioteca TFT_eSPI pode precisar ser alterado, pois esses monitores vêm em muitas variantes de configuração.

Quando estiver tudo programado e funcionando, ele poderá ser desconectado de um computador e alimentado por uma bateria do carregador de telefone com saída USB.