"uOLED-128-G1" von Fa. 4dsystems
Stand: 18.
Januar 2011
Abb.1 128x128 Pixel "UOLED-128-G1"
Es ist schon fantastisch, welche Darstellungsmöglichkeiten moderne farbige Grafik-Displays bieten. Ob mehrfarbige Texte, Hintergründe, sonstige Grafikelemente, Bilder oder sogar Videos, für den Gestalter gibt es hier kaum Grenzen. Oft sind solche Displays auch in Fertiggeräten enthalten, die u.U. für wenig Geld bei z.B. Discountern erhältlich sind oder auch als Restbestände günstig "verramscht" werden. Für den Hobbyelektroniker bleibt dann aber in den meisten Fällen doch das Problem ihrer Ansteuerung, nachdem Unterlagen über die benötigten Befehlsstrukturen oftmals doch nicht im erforderlichen Umfang zur Verfügung stehen.
Wird für ein Projekt nicht nur die
Erstellung eines Einzelstücks geplant, so ist es allerdings trotz
der in der Regel damit verbundenen höheren Beschaffungskosten
ratsam, hierfür nur auf Bauteile zurückzugreifen, von deren
Verfügbarkeit auch noch in überschaubarer Zukunft ausgegangen
werden kann. So erging es mir auch mit den Grafik-Displays, bei denen
ich mich letztendlich für die Produkte der australischen Firma "4D
Systems"
( http://www.4dsystems.com.au/
) entschieden habe. Angeboten wird dort eine Auswahl von TFT- und
OLED-Displays verschiedener Größe, wobei mir die für
viele
Versionen angebotene
Möglichkeit einer Steuerung lediglich über die serielle
Schnittstelle ( http://www.4dsystems.com.au/products.php?cat=26
) besonders interessant erschien. Für erste Versuche
wählte ich die 128x128
Pixel-Version: "uOLED-128-G1" ( http://www.4dsystems.com.au/prod.php?id=78
) aus. Die Zusammenschaltung mit einem Microcontroller über
dessen UART-Portanschlüsse ( RxD, TxD ) und ggf. noch einem
zusätzlichen Port-Pin zur RESET-Steuerung gestaltete sich zum
Kinderspiel ( Abb.2 ). Dass dabei auch keine
irgendwelchen ggf. ultrakleinen Anschlusspins zu beschalten waren,
machte mir die Sache noch zusätzlich symphatisch.
Der Autobaud-Mode lässt Datenraten zwischen 300 Baud und 256 KBaud zu. Zur Baudratenerkennung ist dabei nur der Befehl "&H55" in Richtung Display zu senden.
Zur Anzeigevon ASCII-Zeichen bzw. Texten stehen 3 verschiedene Fonts bestehend aus 5x7, 8x8 oder 8x12 Pixel zur Verfügung. Im unformatierten Betrieb lassen sie sich zusätzlich skalieren und erlauben damit im Bedarfsfall auch eine beliebige Grossdarstellung ( Abb.3 ).
Abb.2
Der Autobaud-Mode lässt Datenraten zwischen 300 Baud und 256 KBaud zu. Zur Baudratenerkennung ist dabei nur der Befehl "&H55" in Richtung Display zu senden.
Zur Anzeigevon ASCII-Zeichen bzw. Texten stehen 3 verschiedene Fonts bestehend aus 5x7, 8x8 oder 8x12 Pixel zur Verfügung. Im unformatierten Betrieb lassen sie sich zusätzlich skalieren und erlauben damit im Bedarfsfall auch eine beliebige Grossdarstellung ( Abb.3 ).
Abb.3
mögliche Skalierung im unformatierten Betrieb
Ein interessantes Feature ergibt sich auch durch die einfache Möglichkleit zur Darstellung von Bild- oder sogar Videovorlagen. Mit einfachen Befehlen lassen sich die entsprechenden Files dabei von einer im zugehörigen Slot ( Abb.4 ) zu betreibenden handelsüblichen Micro-SD-Speicherkarte lesen. Zu ihrer Erstellung und Ablage stellt die Firma das von ihrer Homepage kostenlos erhältliche Windows-Tool "GraphicsComposer" zur Verfügung ( siehe dazu auch weiter unten ). Es kann z.B. Bildvorlagen in den üblichen Formaten wie BMP, JPG und GIF verarbeiten und dabei auch an die jeweils benutzte Displaygröße anpassen.
Abb.4
INBETRIEBNAHME
Die Displays
können mit Versorgungsspannungen zwischen 3.6V ( bei Nutzung der
Speicherkarte ab 4.0V ) und 6.0V betrieben werden. Nominalwert ist
5.0V. Die Datenanschlüsse sind TTL-kompatibel zu Peripherie,
die mit
3.3V betrieben wird, erlauben aber auch eine direkte
Zusammenschaltung mit Bausteinen, die mit 5V versorgt werden.
Nach Anlegen der Versorgungsspannung schaltet sich das Display selbständig ein. Das Gleiche wird bewirkt, indem man den RESET-Pin für mindestens einige 100 Millisekunden mit MASSE verbindet. Wird nach dem Einschalten nicht auch innerhalb weniger Sekunden ein externes Steuerprogramm gestartet, so erscheint automatisch ein gescrollter Kennungstext. Ist zusätzlich noch eine Brücke zwischen Pin6 und Pin8 der Anschlussleiste gesetzt, so ist stattdessen und ohne weitere externe Steuersoftware auch eine kontinuierliche Anzeige aller ggf. auf der Karte gespeicherten Bildvorlagen ( Slide Show ) möglich.
Nach Anlegen der Versorgungsspannung schaltet sich das Display selbständig ein. Das Gleiche wird bewirkt, indem man den RESET-Pin für mindestens einige 100 Millisekunden mit MASSE verbindet. Wird nach dem Einschalten nicht auch innerhalb weniger Sekunden ein externes Steuerprogramm gestartet, so erscheint automatisch ein gescrollter Kennungstext. Ist zusätzlich noch eine Brücke zwischen Pin6 und Pin8 der Anschlussleiste gesetzt, so ist stattdessen und ohne weitere externe Steuersoftware auch eine kontinuierliche Anzeige aller ggf. auf der Karte gespeicherten Bildvorlagen ( Slide Show ) möglich.
BASCOM-STEUERUNG
Nun
wollte ich mein "uOLED-128-G1" aber auch via "BASCOM-AVR" steuern. Weil
die Internetsuche nach vorhandener
Mustersoftware aber ergebnislos verlief, galt es die benötigten
Bascom-Befehle selbst zusammenzustellen. Hilfreich waren dabei aber
immerhin gefundene Softwarebeispiele, die zur Verwendung mit
BASIC-Stamp oder PICAXE erstellt worden waren. Die wichtigste
Informationsquelle war aber das zum Display-Typ verfügbare "USERS
MANUAL" ( siehe dazu die Link im Download-Bereich von: http://www.4dsystems.com.au/prod.php?id=78
) .
Zum Abschluß folgt ein kleines Musterprogramm zur Textdarstellung. Es zeigt die Verwendung der wichtigsten Standard-Befehle. Nach jeder erfolgreich erkannten und durchgeführten Anweisung wird das Display mit Rücksendung des HEX-Charakters "&H06" antworten. Diese Meldung kann benutzt werden, um den Ablauf der einzelnen Befehle in möglichst schneller Folge zu ermöglichen. Bei alternativ möglichen einfachen WAIT-Anweisungen könnte es dagegen sein, dass diese zu knapp ausgelegt wurden oder Zeit verschenkt wird.
Das Beispielprogramm verzweigt somit nach jedem Befehl in die Subroutine "WARTE". Wird hier im negativen Fall allerdings stattdessen ein "&H15" zurückgesandt, so wird zumindest dieses einfache Musterprogramm seine weitere Ausführung stoppen.
BASCOM-AVR-CODE zur TEXTDARSTELLUNG| Als einen nicht zu vernachlässigenden Nachteil empfinde ich, daß der Hersteller vor dem Ausschalten des Bausteins ein vorheriges softwaregesteuertes Abschalten der Display-Versorgung verlangt. Dazu dient die HEX-Characterfolge: &H59, &H03, &H00. Angeblich soll ein häufiges Missachten zur Schädigungen des Displays führen können! Es ist zu hoffen, daß zukünftige Versionen auch ohne diese Forderung auskommen werden und sich die Ausführung der Prozedur auch auf irgendeine Weise automatisch intern lösen lässt! |
Zum Abschluß folgt ein kleines Musterprogramm zur Textdarstellung. Es zeigt die Verwendung der wichtigsten Standard-Befehle. Nach jeder erfolgreich erkannten und durchgeführten Anweisung wird das Display mit Rücksendung des HEX-Charakters "&H06" antworten. Diese Meldung kann benutzt werden, um den Ablauf der einzelnen Befehle in möglichst schneller Folge zu ermöglichen. Bei alternativ möglichen einfachen WAIT-Anweisungen könnte es dagegen sein, dass diese zu knapp ausgelegt wurden oder Zeit verschenkt wird.
Das Beispielprogramm verzweigt somit nach jedem Befehl in die Subroutine "WARTE". Wird hier im negativen Fall allerdings stattdessen ein "&H15" zurückgesandt, so wird zumindest dieses einfache Musterprogramm seine weitere Ausführung stoppen.
| Dim Z
as Byte Print Chr(&H55) 'autobaud Gosub Warte Print Chr(&H45) 'clear screen Gosub Warte Print Chr(&H42) ; Chr(&Hff) ; Chr(&Hff) 'set background ( here in white ) Gosub Warte Print Chr(&H73) ; Chr(&H02) ; Chr(&H01) ; Chr(&H02) ; Chr(&H00) ; Chr(&H00) ; "HALLO " ; Chr(&H00) '( formatted ) text out ( here in black ) Gosub Warte Wait 30 Print Chr(&H59) ; Chr(&H03) ; Chr(&H00) 'power down End Warte: Do Z = Inkey() Loop Until Z = Chr(&H06) Return |
Mit
diesen Informationen und den Angaben im Display-Manual sollte es jetzt
nicht mehr schwer fallen, auch die ansonsten möglichen
Steuerbefehle zu bilden.
ABLAGE
UND ABRUF VON GRAFIKVORLAGEN
Die jeweils gewünschten
Bildvorlagen können mithilfe des Tools "GraphicsComposer" ( Abb.5
)
erstellt und auf der später zu
benutzenden Speicherkarte abgelegt werden. Wird die Karte unter
Verwendung eines geeigneten Adapters dazu vorerst direkt vom PC aus
angesprochen, so
kann dieser Vorgang auch völlig unabhängig von ihrem
späteren
Einsatz am Display durchgeführt werden.|
WICHTIG!
Nachdem
das Programm "GraphicComposer"
aber offenbar mit einer anderen, als der üblicherweise benutzten
FAT-Formatierung arbeitet, ist zu berücksichtigen, daß die
hiermit
auf der Karte abgelegten Files zwar in Verbindung mit dem Display
genutzt, aber ansonsten nicht eingesehen werden können.
Darüberhinaus kann nach Bearbeitung mit diesem Programm auch nicht
länger auf ggf. bereits vorher auf der
Karte gespeicherte Daten zugegriffen werden. Somit ist zu
empfehlen, eine separate Speicherkarte für die
ausschließliche
Verwendung mit dem Display zu verwenden.
|
Abb.
5
Beispiel für ein erzeugtes
Textfile ( welches in diesem Fall nur den Eintrag für ein einziges
Bild enthält ):Zum
Display-Aufruf der auf der Karte gespeicherten Bilder ist die
dafür im zusätzlich erzeugten Textfile jeweils zu findende
HEX-Zeichenfolge zu benutzen ( unten in Rot hervorgehoben ).
| =========================== SERIAL-PLATFORM OUTPUT FILE =========================== --------------------------------------------------------------------------------------- File "cartoon.gif" Sector Address 0x001000 Width = 128 Height = 128 Bits = 16 (Location and size may be adjusted depending on image size and Size Mode selected) Display Image from Memory Card (Serial Command): Syntax: @, I, x, y, width, height, colourMode, SectorAdd(hi), SectorAdd(mid), SectorAdd(lo) Data: 0x40, 0x49, 0x00, 0x00, 0x80, 0x80, 0x10, 0x00, 0x10, 0x00 --------------------------------------------------------------------------------------- Cmd (00) = 0x40 Cmd (01) = 0x49 Cmd (02) = 0x00 Cmd (03) = 0x00 Cmd (04) = 0x80 Cmd (05) = 0x80 Cmd (06) = 0x10 Cmd (07) = 0x00 Cmd (08) = 0x10 Cmd (09) = 0x00 Cmd (0A) = 0x0B Cmd (0B) = 0x00 Cmd (0C) = 0x00 Cmd (0D) = 0x00 Cmd (0E) = 0x00 |
Print Chr(&H40) ; Chr(&H49) ; Chr(&H00) ; Chr(&H00) ; Chr(&H80) ; Chr(&H80) ; Chr(&H10) ; Chr(&H00) ; Chr(&H10) ; Chr(&H00) 'print picture
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