2.4 Inch TFT Display For ESP32

ESP32 で TFT Display を使用する方法。　　　　　　　　　　　　　 2016.12.17
ディスプレーは 2.4 inch 240×320 SPI TFT LCD ILI9341 を使用し
ESP32 は DEVKIT V1 と NANO32 を使用しました。

費用は３３３７円です。( ESP32ボードは D1 mini の約5倍です )

2016.04.16 に ESP8266 + 2.4 inch TFT Display の記事を記載しました。
ESP8266と同じ内容ですが ESP32とライブラリーの動作を試しました。
ライブラリーとスケッチは Adafruit ILI9341 graphicstest です。

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DEVKIT V1 ( with TELEC )：ESP32 Development Board。

NANO32 ( without TELEC )
Font Converter (squix : Daniel Eichhor) による文字は奇麗です。

Adafruit のフォント表示。”Group” の文字は 5倍してギザギザです。

ESP32の速度：ESP8266 の 2.2 倍高速です。
＿　条件は同じ回路及び同じスケッチ（Adafruit ILI9341 graphicstest）
＿　で速度を比較。ただし ESP8266 は周波数は160MHz にする事と
＿　Wdt Error を出す為に多数の yield(); を入れています。
＿　ESP32=37.8sec, ESP8266=84.2msec。

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準備：
費用＝3337円　( without Touch Panel )：
費用＝4497円　( with Touch Panel )：　価格は円レートで変動します。
販売業者によっては価格を上げる所があり都度最低価格を探します。

No.	Nomen	Link	Price	Memo
1	ESP32: DEVKIT V1	ebay	1742円	1個
2a	2.4 inch TFT Display	ebay	811円	1個
2b	2.4 inch TFT Display + Touch	ebay	1125円	タッチ機能あり
3	Breadboard	ebay	483円	10個 483円
4	Breadboard Jumpre Cable	ebay	301円	1箱 140 pcs
—	———- ライブラリ———-	–
5	Adafruit_GFX	GFX		microbuilder氏に感謝
6	Adafruit_ILI9341	ILI9341		ladyada氏に感謝
—	———- フォント ———-	–
7	Font Converter	squix		Daniel Eichhor氏に感謝
—	—– ESP32 開発環境 —–	–
8	espressif/arduino-esp32	esp32		espressif TEAMに感謝
9	Setting Up ESP-IDF	Toolchain		Mac OS用

02a：Touch Panel 無し：タッチパネル不要の場合。
02b：Touch Panel 有り：タッチパネル必要の場合。

ライブラリーと ESP32 対応：defined(ESP32) の記述。
Adafruit_ILI9341 は「defined(ESP32)」が追加され ESP32 で動作します。
ESP8266 の SPIの記述は ESP32では使用出来ない様です。

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配線：TFT基板の画像は裏側で「配線表」は表側からの並びです。
＿　　TFTの端子と ESP32のGPIO端子が最短で直結できる配置にしました。

TFT Display 裏側端子名。

TFT 基板表側　配線表
SDO	LED	SCK	SDI	DC	RESET	CS	GND	VCC

メモ：RESET は 3V3 へ接続でも可能です。

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DEVKIT V1 配線：ミニブレッドボードを４連結。配線８本。

DEVKIT GPIO , TFT 基板表側　配線表
GPIO	D26	D27	D14	D12	D13	GND	VIN	3V3	3V3
TFT	SCK	SDI	DC	RESET	CS	GND	–	LED	VCC

メモ：GPIO端子は D25表示(例) ですがスケッチでは 25 を記載します。

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NANO32 配線：ミニブレッドボードを３連結。配線８本。

NANO32 GPIO , TFT 基板表側　配線表
GPIO	12	13	00	9	10	11	GND	3V3	3V3
TFT	SCK	SDI	DC	RESET	CS	–	GND	LED	VCC

メモ：GPIO : 9=SD2, 10=SD3, 11=CMD(SCS). RESET=3V3 でも可能。

スケッチ：
Adafruit の Graphics Test の GPIOは以下の様に設定します。
GPIO 端子は全ての端子を設定します。CS, DC のみの設定は動きません。

DEVKIT V1

//                                      CS,DC,SDI,SCK,RESET,SDO);
Adafruit_ILI9341 tft = Adafruit_ILI9341(13,14, 27, 26,   12, 25);

NANO32

//                                      CS,DC,SDI,SCK,RESET,SDO);
Adafruit_ILI9341 tft = Adafruit_ILI9341(10, 0, 13, 12,    9, 14);

部品：ディスプレーは ebayで購入します。
＿　以下の条件にあったディスプレーは国内には無く又類似品の価格は約４倍
＿　程高い為に ebayで購入します。
＿　条件：240×320、3.3V、2.4″、SPI、TFT、ILI9341、Touch Panel、SD Slot。
＿　他の部品も国内は高いです。例：ミニブレッドボードは国内で 1個130円や
＿　 216円(送料を含まない価格)ですが ebayは 1個49円です。

フォント：Adafruit_ILI9341 + Adafruit_GFX ではフォントを拡大するとギザ
＿　ギザになります。奇麗なフォントを使用する方法は Font Converter
＿　 ( Daniel Eichhor氏 ) を使用しフォントを作成します。
＿　例：Library version は Adafruit GFX Font を選択し Roboto_plain_18.h を
＿　　　作成します。それを自分のスケッチフォルダーの中に入れます。
＿　　　スケッチでは #include “Roboto_plain_18.h” と宣言し
＿　　　 tft.setFont(&Roboto_18); tft.println(“Hello World,”); で表示します。

メモ：
＿　DEVKIT ：購入時は電波は出力しない設定になっています。
＿　NANO32：購入時は電波は出力しない設定になっています。
＿　　　　　　このままの状態で使用すると TELEC は不要になります。

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参考：
Watch the ESP32 board：Arduino IDE へ ESP32 の開発環境を再構築する。
ESP32 with TELEC will be released.：初めての ESP32。

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感想：
１.　費用：ESP32 の価格が高い為に高額です。WeMos D1 mini の約５倍です。
＿　今回の表示程度ならば WeMos D1 mini (365円)で充分です。
＿　さらに安価な ESP32 や TFT を探すのもポイントと思います。Daniel Eichhor
＿　氏はこの辺を丁寧に探しています。

２.　TFT ライブラリー：squix : Daniel Eichhor のライブラリーは高速性と表示の
＿　奇麗さで最高峰ですが SSD1306 用である事と ESP8266 内部を使用している
＿　為現時点では ESP32 ではエラーがでて使用できません。
＿　 Adafruitのライブラリーはかなり遅いです。3D Cube のスケッチは遅くて
＿　使い物になりません。速度に見合った使い方になりライブラリー次第で
＿　高速抽画ができると思っています。
＿　 ESP8266 は周波数を160MHzにしないと Wdt Reset の発生は大きくなります。
＿　さらに Wdt Reset を軽減する為に yield(); を入れますがこれはなんだと
＿　思うくらいの妙な記述で ESP8266のバグではないかと思うくらいです。
＿　 ESP32 ではこの yield(); の記述は不要になり使用するとエラーがでます。

３.　ESPRESSIFの戦略：ESP32 の１つに GAME を目標に DMA +パラレル方式を
＿　掲げています。現在 ESP-WROVER-KIT 開発ボードを製作し SPI 方式で
＿　安価な TFT を動かしています。ただし SPI方式ではこれ以上のピクセル数
＿　は難しくパラレル方式が期待されます。Arduinoでは既に完成されています。

４.　大きさ：DEVKIT と NANO32 は大きくブレッドボードを使用する時に少々
＿　勝手が違います。ブレッドボードは試験用で使用時はケースに入れますので
＿　取り付け基板が必要になるかと思います。それにしても WeMos D1 mini より
＿　もかなり大きなケースになりそうです。

５.　TFT 接続基板：2.4 inch TFT 基板と D1 mini を接続する基板があると容易
＿　　に作る事ができます。そこで Daniel Eichhor氏は TFTと D1 mini pro の
＿　　接続基板を作られました。TFT + 接続基板+ D1 mini proをハンダ付けし
＿　　て直ぐ出来る素晴らしい方法です。
＿　　これを基に私は接続基板を使用せず VCC=3V3, GND=GND, CS=D7,
＿　　RESET=D6, DC=D5, SDI=D0 を直付けし GND=D8, SCK=D2 を２本の
＿　　ワイヤ−配線で作りました。これで基板を作る手間が不要な事や厚さを
＿　　薄くする事が出来ます。ただし少し上側にスペースが必要になる事と
＿　　タッチセンスの配線は省略しています。
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Written by macsbug

12月 16, 2016 @ 10:46 pm

カテゴリー: ESP32, ESP8266

macsbug