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aitendoの3.2インチ液晶モジュールを動かす

 aitendoの2015福袋(LCD)の動作確認の第二段、今回はこの福袋の最大の目玉である、3.2インチ液晶モジュール(QVGA:320x240画素)をArduinoで動かしてみます。

 最初に動作確認を行った送受信機ペアはちゃんと動かなかったので、すごく不安な気持ちでスタートしました。途中でいろいろなことがありましたが、ともかく動きました。

▼自作のデモ画面
3.2インチカラー液晶、動いた
 解像度は320x240で24ビットカラーの指定が可能です。ドライバのライブラリにはUTFTが使えるので、この画面のようなグラフィックも簡単に描く事ができます。

▼回路図 (クリックで別窓に拡大)
3.2インチ液晶駆動回路図
 左が液晶アダプタ基板の40ピンコネクタ、右はArduinoのCPUであるATmega328Pです。(Arduino UNOでスケッチを書込んだCPUを引っこ抜いて単独で使っています)
 ATmega328Pを電源電圧3.3Vなのにクロックは16MHz、つまりオーバークロックで使っています。これはあくまでも動作確認用ということで無理は承知でやってます。

▼液晶パネルとブレッドボード
動作中
 後ろにちょっと見えているのがCPU部分のブレッドボードです。

 デモに使ったプログラム(スケッチ)。 aitendoのプログラムにグラフィックのデモをあれこれ追加しています。

 こんな感じで動きます。


 と書くと楽勝で動いたような感じですが、そこはaitendoの商品。そんなに簡単に動いてはくれません。以下、私がはまったポイントを書いておきます。

ハード関係

▼液晶のバックライトの配線のはんだ付け不良 (モジュール内部の初期不良)
バックライトコネクタのハンダ付け不良
 ちゃんと配線したはずなのにバックライトが点灯しませんでした。いろいろ調べると、液晶モジュール内部で液晶パネルから出ているフレキのはんだ付けが不良でした。上の写真のように、パターンにはんだが乗っていないのでLEDのアノード(A)が繋がっていませんでした。
 これ、判ってしまえば「なーんだ」となりますが、原因がソフトにある可能性も考えられたのでかなり悩みました。ちなみに、このはんだ付けやったのは私ではありませんので念のため。

▼8ビットモード指定の抵抗 (R4,R5) はこれ
8ビットモード切替抵抗
 この製品は8ビットモードで配線されていますが、その抵抗はここにあります。aitendoのWebに全然別のR4の写真が出ていて紛らわしいのですが、8/16ビットのモード指定はここでやっているようです。

 ピンアサインはUTFTのマニュアルに書いてありますが、データ(DB0~DB7。DB8~DB15)の繋ぎ方がいまいちはっきりしませんでした。ここはaitenndoのサイトに書いてあった情報が正解でした。

 UTFTやaitendoのサイトではArduino UNOに直接接続するようなことが書いてあります。でもUNOの3.3V電源の容量は小さいので基板上のレギュレーターを壊す恐れがあると思います。またそもそもこの液晶のコントローラーに5Vのロジックを直接繋いでいいのか不安です。そのあたりを心配していたら、nekosanも同じ心配をされていました
 あと、Arduinoではシリアルで使うピンが液晶の信号とだぶっているのも話がややこしくなりそうです。ということで、ちょっと面倒になりますが、CPU単独動作としました。


 ソフト関係では、

プログラム全般:
 aitendoのWebで、Arduino用のライブラリなどファイル一式をrarで提供していますが、そのまま使うとコンパイラが通りませんでした。本家のUTFTのサイトからライブラリ一式(UTFT.rar)を落として組み込み、デモ用のスケッチだけ aitendoが作ったものを使うとうまくいきました。なお、私の作ったデモプログラムはaitendoのものをベースにあれこれ表示を追加したものです。

メモリ不足対策:
 そのままコンパイルすると使っていないモジュール用のプログラムも全部組み込んでしまって、プログラムサイズが31kBくらいになってしまいます。ライブラリの説明にそのあたりの対策が解説されていますが、UTFT直下にあるmemorysaver.hで下記のようにSSD1289だけコメントアウト(他は生かす)
//#define DISABLE_SSD1289 1
 これでプログラムサイズが17kBくらいになるので、いろいろな機能を追加できるようになります。

 ということでかなり苦労したのですが、動いてしまうと楽しいです。こんな小さな回路なのにフルカラーのグラフィックが動く訳で、これ、1990年代初め頃のマイコンのグラフィックと同じ性能だと思います。ちなみに3.3V電源の消費電流は95mAでした。

 福袋にはまだまだいろいろな液晶が入っているので、時間があったらまた動かしてみたいと思います。とりあえずこの液晶モジュールの通常販売価格は2980円なので元は取れました。
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