ESP32でOLEDディスプレイ「SSD1306」にHello world表示してみた

動いている様子

ESP32でOLEDディスプレイの「SSD1306」を使ってHello world！
APIが洗練されていて開封してすぐに実装できました。#ESP32 pic.twitter.com/SltjeNnuja

— ????????????-???????????????? (@wak_tech) January 5, 2019

参考ページ

• ESP32 Arduino: Interacting with a SSD1306 OLED display
• GitHub esp8266-oled-ssd1306
  • Readme.mdに利用可能なAPI一覧があります。

実行環境

ソフトウェア関連

• windows10 home
• Arduino 1.8.5
• ESP32 core for arduino 1.0.0

使用部品

• ESP32 dev module
• サンハヤト　ブレッドボード
• ジャンプワイヤ
• フレキシブルジャンプワイヤ
• OLED SSD1306

回路

• 
• 

GPIOの21をSDAへ、22をSCLへ繋ぎます。
よく見るとその線に10kΩの抵抗が繋がっていますね。これはプルアップ抵抗と言って、I2C接続に必ず必要なものです。

I2Cでは信号がないときには常に線に＋の電圧がかかっている必要があります。信号を出すときにSCL,SDAがGNDに落とされて電圧が下がることで、それを検知して01のデータを送っているんですね。

ですので必ず入れましょう。抵抗値は大抵数kΩで十分です。あまり低すぎるとそれだけで電力を消費してしまいます。

OLEDディスプレイ「SSD1306」とは

0.96インチの128×64ドットを持つ有機ELディスプレイ。I2C接続ができ、電源電圧は3~5.5Vまで対応。つまりESP32と直接つないで駆動できます。

「ESP32でI2C接続のLCD「AQM1602A」を使う」で使用したLCDと大きく異なるのは「文字以外も表示できる」という点です。普通にドットを指定して絵を表示することができます。

また、Arduino及びRaspberryPiのライブラリが豊富で、初心者でも簡単に複雑な表示ができるようになっています。

使える関数・APIの一覧はこちらのページの下の方に列挙されています。

今回はこの便利なライブラリのインストールと、Hello world表示を行います。

SSD1306のライブラリインストール

1. Arduinoを開く
2. ライブラリマネージャを開く
   
3. 「ssd1306 esp32」と検索。出てきたライブラリをインストールする。
   

ソースコード（コピペで動く）

Arduinoで新規スケッチを作成し、以下のコードをコピペして書き込みます。
冒頭で紹介したツイートのように「Hello world」と表示されれば成功です！

#include <Wire.h>
#include "SSD1306.h"//ディスプレイ用ライブラリを読み込み
 
SSD1306  display(0x3c, 21, 22); //SSD1306インスタンスの作成（I2Cアドレス,SDA,SCL）
 
void setup() {
 
  display.init();    //ディスプレイを初期化
  display.setFont(ArialMT_Plain_16);    //フォントを設定
  display.drawString(0, 0, "Hello World");    //(0,0)の位置にHello Worldを表示
  display.display();   //指定された情報を描画
}
 
void loop() {}

フォントの指定について

ライブラリのgithubページに以下のような文字列を扱う関数群に関する説明があります。
これによれば、デフォルトで利用できるフォントは

• ArialMT_Plain_10
• ArialMT_Plain_16
• ArialMT_Plain_24

なようです。後半の数字はフォントサイズですね。

今回は中くらいの大きさにしたかったので、

display.setFont(ArialMT_Plain_16);

としました。
次に

display.drawString(0, 0, "Hello World");

で文字列を送信します。ただ、これだけでは文字は表示されません。
ディスプレイ側のバッファと呼ばれるデータを溜める場所に入っているだけです。
この情報を表示するには

display.display();

をする必要があります。

つまり、

1. ディスプレイを初期化
2. バッファへ描画情報を送り切る
3. display()でバッファの内容を描画

という手順をとります。

※補足
自分で自作フォントを生成して指定することも可能なようです。これはmgo-tecさんがやられています。

まとめ

このディスプレイを使えば天気ステーションやネット同期型の時計など、かなり工作の幅が広がりそうですね！その点でいえばESP32とかなり相性がいい素子です。
今後は「ESP32でOpenWeatherMapのAPIを使って現在の天気をLCD「AQM1602A」に表示させる」の表示内容をssd1306に表示させてみようと思います。

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