【Arduino】Raspberry Pi Pico W で透過型ディスプレイを使ってみる！Arduinoプログラミング！

Raspberry Pi Pico W でSPI通信を使う

Raspberry Pi Pico Wの準備

ブレッドボードなど電子回路を構成するために必要なものを準備する

透過型ディスプレイの公式ライブラリで使ってRaspberry Pi Pico W 上で動作確認する手順

販売元であるWaveShare社が、透過型ディスプレイ向けのArduinoライブラリを提供しています。

ライブラリはArduino IDEのライブラリ管理機能ではインストールできません。

プログラムは以下の手順でダウンロードできます。

 WaveShare社の公式ライブラリのインストール

所要時間：10分程度

1.51inch Transparent OLED - Waveshare Wiki

…

１
左のリンクから、WaveShare社のサイトにアクセスします。

２
サイトを下のほうにスクロールし、「Demo Example」にあるリンクをクリックします。ダウンロードが開始されます。
以下のリンクからも直接ダウンロードできます。
WaveShare社のダウンロード元

No image

３
「OLED_Module_Code_(12).7z」というファイルがダウンロードできますので、解凍ツールで解凍します。

No image

４
解凍後、以下のフォルダをコピーします。
「OLED_Module_Code_(12)」－「OLED_Module_Code」－「Arduino」－「OLED_1in51」

No Image

５
コピーしたフォルダを以下の場所にコピーします。
Arduinoのスケッチの標準の保存先は以下の場所です。
「Cドライブ」－「Users」－「”ユーザ名”」－「Documents」－「Arduino」

各ファイルを以下のとおり修正します。
＜修正前＞
#include <avr/pgmspace.h>

---

＜修正後＞
#include <api/deprecated-avr-comp/avr/pgmspace.h>

６
以下のファイルの内容を書き換えます。
※Arduinoで使用する場合はこの手順は不要です。
＜対象ファイル＞
・DEV_Config.h
・ImageData.c
・fonts.h

「fonts.h」の内容を書き換えます。
＜修正後＞
typedef struct
{
unsigned char index[27]; 
const char matrix[MAX_HEIGHT_FONT*MAX_WIDTH_FONT/8];
}CH_CN;

７
「fonts.h」の内容を書き換えます。
index[3]をindex[27]に変更します。
※Arduinoで使用する場合はこの手順は不要です。

「GUI_Paint.cpp」の内容を書き換えます。
＜修正後＞
void Paint_DrawString_CN
{
const char* p_text = pString;

８
「GUI_Paint.cpp」の内容を書き換えます。
「unsigned char」を「char」に変更します。
※Arduinoで使用する場合はこの手順は不要です。

「DEV_Config.cpp」の内容を書き換えます。
＜削除対象＞
Serial.begin(115200);
･･･
Serial.println(“USE_SPI”);
･･･
Serial.println(“USE_I2C”);

９
「DEV_Config.cpp」の内容を書き換えます。
左のSerial系のコマンド部分を削除します。
※Arduinoで使用する場合はこの手順は不要です。

「DEV_Config.cpp」の内容を書き換えます。
<修正前＞
#if USE_SPI_4W
//  Serial.println(“USE_SPI”);
//set OLED SPI
  SPI.setDataMode(SPI_MODE3);
  SPI.setBitOrder(MSBFIRST);
  SPI.setClockDivider(SPI_CLOCK_DIV2);
  SPI.begin();

---

＜修正後＞
#if USE_SPI_4W
   //  Serial.println(“USE_SPI”);
   //set OLED SPI
   SPI.begin(true);
   SPI.beginTransaction(SPISettings(2000000, MSBFIRST, SPI_MODE3));

１０
「DEV_Config.cpp」の内容を書き換えます。
SPI通信の開始処理を左のように修正します。

「DEV_Config.h」ファイルを以下の通り修正します。
＜修正前＞
#define OLED_CS 10
･･･
#define OLED_RST 8
･･･
#define OLED_DC 7

---

＜修正後＞
#define OLED_CS 17
･･･
#define OLED_RST 12
･･･
#define OLED_DC 13

１１
「DEV_Config.h」の内容をRaspberry Pi Pico Wで使用するGPIOの情報に書き換えます。
※別のGPIOピン番号にした場合は、読み替えてください。

 サンプルプログラムの準備

動作テスト用のスケッチ「OLED_1in51.ino」で動作確認します。
ライブラリにコピーした「OLED_1in51」フォルダの中にありますので、Arduino IDEで開きます。

所要時間：5分程度

「OLED_1in51」の内容を書き換えます。
＜追加後＞
void setup() {
//set Serial
Serial.begin(9600);

１
「OLED_1in51」の内容を書き換えます。
Serial系のコマンド部分をSetup関数に追加します。

「OLED_1in51」の内容を書き換えます。
＜修正後＞
void setup() {
･･･
 if((BlackImage = (UBYTE *)malloc(Imagesize)) == NULL) {
Serial.print(“Failed to apply for black memory…\r\n”);
return -1;
}
･･･

２
「OLED_1in51」の内容を書き換えます。
Setup関数にある「return 1;」を削除します。

#include “Arduino.h”

３
「OLED_1in51」の内容を書き換えます。
ヘッダー部分に「#include “Arduino.h”」を追加します。

以上で、Raspberry Pi Pico Wへの書き込みができる状態になります（2023年4月時点）

 Raspberry Pi Pico Wへの書き込み

2回目以降

1.  Raspberry Pi Pico WをパソコンにUSB接続します。
2.  Arduino IDEで前述のプログラムを記載して、 「ファイル」メニューから「名前を付けて保存」で任意の名前を付けて保存します。
3. 「ツール」メニューから「ボード」情報を確認し、次のものを選択します。
   「Raspberry Pi Pico/RP2040」－「Raspberry Pi Pico W」
4. 「シリアルポート」にマイコンを接続したCOMポートが指定されているかも確認します。
5. 「ツール」メニューから「シリアルモニタ」を選択してシリアルモニタを起動します。（転送速度は「9600」です)
6. 「スケッチ」メニューから「マイコンボードに書き込む」を選択します。

 プログラム実行結果

Raspberry Pi Pico Wを起動すると、次のように透過型ディスプレイに表示されます。

さて、動作確認が終わったところで、いよいよ今回の目標に向け、スケッチを作成していきますよ～

LovyanGFXライブラリを使う

Arduino や M5Stackなどでお世話になることが多い、「LavyanGFX」。

描画速度向上や、画像の回転などが自由に行えるなど、便利な機能が多数実装されているライブラリです。

このライブラリは、Arduino IDE のライブラリマネージャからインストールすることができます。

使うディスプレイや、開発ボードによって設定をカスタマイズして使うことができます。

今回は、ライブラリインストール後に、「Raspberry Pi Pico W」と「透過型ディスプレイ（Transparent OLED）」を使用するための設定を定義したファイルを追加します。

「LovyanGFX」ライブラリのインストール

以下のライブラリを追加インストールします。

Raspberry Pi Pico Wで透過型OLEDに天気を表示してみる

 編集後記

今回は、インターネット上の天気情報サービス「OpenWeather」から、天気情報を受け取りました。

取得したお天気情報に応じて「透過型ディスプレイ（Transparent OLED）」上にアイコンを表示させました。

これで、「Raspberry Pi Pico W」とインターネット上のサービスが連携したプログラムが完成しました。

「Raspberry Pi Pico W」のプログラミングといえば、「microPython」と言われます。

Arduino IDEでプログラムできることで、他のマイコンと同じArduino IDEで開発できます！

「Raspberry Pi Pico W」と同じRP2040というチップを搭載している機器にも使えるので応用ができそうです。

最後までご覧いただき、ありがとうございました。