Библиотека tft для arduino

Библиотека TFT включена в среду разработки Arduino IDE, начиная с версии 1.0.5.

Данная библиотека позволяет Ардуино взаимодейстовать с модулем, содержащим TFT LCD-экран. Функции библиотеки значительно упрощают процесс вывода на экран различных фигур, линий, изображений и текста.

Библиотека Arduino TFT разработана на основе библиотек Adafruit GFX и Adafruit ST7735, и значительно расширяет их возможности. Библиотека GFX в основном содержит процедуры отрисовки графики, в том время, как ST7735 — функции для взаимодействия с TFT-экраном. Все дополнения библиотеки, касающиеся Ардуино, спроектированы таким образом, чтобы обеспечивать API-режим работы с экраном.

Помимо самого экрана, на плате TFT-модуля расположен разъем для подключения SD-карты памяти, взаимодействовать с которым можно посредством библиотеки SD.

Многие методы библиотеки TFT, работающие с экраном и SD-картой памяти, опираются на функции библиотеки SPI. Поэтому, для нормальной работы программ, взаимодействующих с TFT-экраном, треубется объявление модуля SPI.h.

Использование библиотеки

Организовать работу с TFT-экраном можно двумя способами. Первый способ — использовать аппаратную шину SPI Ардуино, второй — вручную объявить расположение необходимых выводов. С точки зрения функциональности экрана, нет никакой разницы между первым и вторым способом. Однако скорость работы аппаратного интерфейса SPI значительно выше.

Если на TFT-модуле планируется использование SD-карты памяти, то взаимодействовать с модулем необходимо только через аппаратный интерфейс SPI. Он используется во всех примерах к данной библиотеке.

На Arduino Uno при использовании аппаратного SPI в программе необходимо объявить номера выводов CS, DC и RESET. Выводы MOSI (11) и SCLK (13) заданы по умолчанию.

Для использования аппаратного SPI на Arduino Leonardo, необходимо объявить эти выводы следующим образом:

Для работы с TFT-экраном через программный интерфейс SPI можно использовать любые не занятые выводы. В этом случае, помимо CD, DC и RESET, в программе необходимо объявить номера выводов MOSI и SCLK:

Использование библиотеки TFT на Arduino Esplora

В Arduino Esplora предусмотрен отдельный разъем для подключения TFT-экрана, поэтому выводы, взаимодействующе с ним, заданы аппаратно и не подлежат изменению. В этом случае для работы с экраном необходимо использовать специальный класс EsploraTFT.

Сходство с языком Processing

Processing — это открытый язык программирования, используемый дизайнерами, художниками и студентами для создания графики на компьютере или в браузере. В библиотеке Arduino TFT процедуры вывода на экран текста и графических примитивов реализованы в стиле языка Processing, что существенно облегчает перенос кода между двумя средствами разработки.

Примеры

Все примеры работы с TFT-экраном можно условно разбить на две группы: программы для Arduino Esplora и программы для остальных плат, подобных Arduino Uno или Leonardo. Переносить код с одного устройства на другое довольно просто, имея под рукой описание библиотеки и ее функций.

• Esplora TFT Bitmap Logo: считывание графического файла с карты памяти micro-SD и вывод его содержимого в произвольной области экрана.
• Esplora TFT Color Picker: использование джойстика и слайдера для изменения цвета TFT-экрана.
• Esplora TFT Etch a Sketch: реализация классической игры "Etch-a-Sketch" для Esplora.
• Esplora TFT Graph: вывод показаний датчика света на TFT-экран в виде графика.
• Esplora TFT Horizon: рисование линии искуственного горизонта по показаниям акселерометра.
• Esplora TFT Pong: простая версия классической игры.
• Esplora TFT Temperature: считывание температуры со встроенного датчика и вывод ее на экран.

• TFT Bitmap Logo: считывание графичекого файла с карты памяти micro-SD и вывод его содержимого в произвольной области экрана.
• TFT Display Text : считывание показаний датчика и вывод их на экран.
• TFT Pong: реализация одноименной классической игры для Arduino
• Etch a Sketch: реализация классической игры "Etch-a-Sketch" для Ардуино.
• Color Picker: изменение цвета TFT-экрана с помощью трех датчиков.
• Graph: вывод сопротивления переменного резистора на TFT-экран в виде графика.

Для получения дополнительной информации о модуле с TFT-экраном, см. страницу Начало работы и описание технических возможностей модуля.

В этой статье мы сделали попытку собрать в одном месте ссылки на все самые популярные библиотеки Ардуино, а также подготовили подборку наиболее популярных библиотек. Рано или поздно, любой ардуинщик сталкивается с необходимостью использования той или иной библиотеки. Ведь использование готового кода сильно сокращает время на программирование. Надеемся, что собранные в одном месте и снабженные ссылками для скачивания и короткими примерами использования, сведения о популярных библиотеках помогут вам в ваших проектах.

Что такое библиотеки в Arduino?

Библиотека ардуино – это некий программный код, хранящийся не в скетче, а во внешних файлах, которые можно подключить к вашему проекту. В библиотеке хранятся различные методы и структуры данных, которые нужны для упрощения работы с датчиками, индикаторами, модулями и другими компонентами. Использование готовых программ существенно упрощает работу над проектами, потому что можно сосредоточиться на основной логике, не тратя время на множество мелочей.

Сегодня создано огромное количество библиотек, которые можно легко найти и скачать в интернете. Подавляющее большинство библиотек распространяются по свободной лицензии, поэтому необходимости в поиске “пиратских” версий нет. Главное, это научиться искать нужные библиотеки, подходящие к вашей Arduino IDE, подключать их и правильно использовать.

Стандартные библиотеки Ардуино

Начать знакомство с библиотеками лучше с официального сайта, на котором можно найти внушительный список стандартных модулей и ссылки на официальные библиотеки партнеров.

Список встроенных библиотек (они поставляются вместе с дистрибутивом Arduino IDE):

• EEPROM
• Ethernet / Ethernet 2
• Firmata
• GSM
• LiquidCrystal
• SD
• Servo
• SPI
• SoftwareSerial
• Stepper
• TFT
• WiFi
• Wire

Подборка библиотек в одном архиве

Библиотеки для экранов, индикаторов и дисплеев

Библиотека I2C

Библиотека, предназначенная для работы периферийного устройства по протоколу I2C.

Пример использования:

void I2C_init (void) – создание объекта, настройка на правильную частоту для шины.

uint8_t I2C_start () – установка соединения с новым устройством.

uint8_t I2C_write() – запись данных на текущее устройство.

uint8_t I2C_read_ack() – считывание байта с устройства, запрос следующего байта.

Библиотека LiquidCrystal

Стандартная библиотека, установленная в Arduino IDE. Предназначена для управления жидкокристаллическими дисплеями LCD.

Пример использования:

#include
. Также, чтобы не ошибиться при написании, можно подключить через меню Sketch – Import Library – LiquidCrystal.

Конструктор класса – LiquidCristal(…). Аргументами являются rs, rw, en, do…d7. Первые 3 соответствую выводам сигналов RS, RW и Enable. Выводы d соответствуют номерам шин данных, к которым подключен дисплей.

void begin(cols, rows) – метод, который инициализирует интерфейс дисплея. Аргументами являются количество знаков в строке (cols) и число строк (rows). Этот метод должен задаваться первым.

void createChar(num, data) – метод, необходимый для создания пользовательских символов.

Библиотека UTFT

Стандартная библиотека, необходимая для работы Ардуино с TFT экранами разных типов. Все поддерживаемые дисплеи представлены в сопроводительном документе с библиотекой.

Пример использования:

UTFT(); – создание экземпляра UTFT.

textRus(char*st, int x, int y); – метод, позволяющий выводить строку из указателя. Например, char *dht = “Температура,С”;

textRus(string st, int x, int y); – вывод строки с указанием в параметре. Например, g.textRus(“Температура, С”, 0, 20);

Библиотека LedControl

Позволяет управлять семисегментными дисплеями, объединять массив из светодиодов в одну матрицу.

Пример использования:

LedControl lc1= LedControl( );

– требуется для инициализации библиотеки. Должна состоять из четырех аргументов – номера пинов, к которым подключен дисплей (первые 3 аргумента) и количество подключенных чипов.

writeArduinoOn7Segment() – отображение на дисплее всех чисел от 0 до 15. Использует функции setChar() для символов a и d и setRow() для создания макета пропущенных символов.

LedControl.shutdown() – отключение изображения.

setIntensity() – контроль яркости.

Библиотеки для работы с датой и временем ардуино

Библиотека RTClib

Библиотека для работы с часами реального времени, упрощающая взаимодействие с Ардуино.

Пример использования:

RTC_DS1307 RTC; – выбор датчика (в данном случае DS1307).

rtc.adjust(DateTime( Date, Time)); – настройка времени и календаря.

dayOfTheWeek () – вывод дня недели. Аргумент от 0 до 6, 0 – воскресенье.

Библиотека Timelib

Позволяет Ардуино получать информацию о дате и времени в данный момент.

Пример использования:

Time(); – создание экземпляра.

setTime (t); – установка времени. Аргумент t – час, минута, секунда, день, месяц и год.

timeStatus(); – показывает, установлено ли время.

adjustTime(adjustment); – настройка времени.

Библиотека Ds1307

Библиотека для удобного взаимодействия часов DS1307 с Ардуино c использованием библиотеки Wire.

Пример использования:

class DS1307RTC – создание объекта DS1307.

SetTime() – установка времени.

get() – считывает RTC, возвращает полученную дату в формате POSIX.

Set(time_t t) – запись даты в RTC

Библиотека DS 3231

Предназначена для управления датой и временем в модуле ds3231.

DS3231 Clock(SDA, SCL); – создание объекта DS3231, подключение к линии тактирования и линии данных.

getTime(); – считывание даты и времени с часов.

setDate(date, mon, year); – установка даты.

Системные библиотеки ардуино

Библиотека EEPROM

Стандартная библиотека. Предназначена для работы с энергонезависимой памятью (запись данных, их чтение).

Пример использования:

EEPROM.read(); – создание объекта, считывание байта по адресу из энергонезависимой памяти.

EEPROM.write(address, value)– запись байта в энергонезависимую память.

EEPROM.put() – запись строк чисел с плавающей запятой.

EEPROM.get() – чтение строк и чисел с плавающей запятой.

Библиотека SoftwareSerial

Библиотека, которая позволяет реализовывать последовательные интерфейсы с любых цифровых пинов. Также позволяет создавать несколько последовательных портов, которые работают на скорости до 115200 бод.

SoftwareSerial mySerial(RX, TX) – создание объекта, аргументы – выводы, к которым подключены RX и TX.

Serial.begin( ); – устанавливает скорость порта для связи ардуино и компьютера.

mySerial.overflow() – проверка входного буфера на переполнение.

Библиотека Math

Включает в себя большое количество математических функций для работы с числами с плавающей запятой.

Пример использования:

Math(); – создание экземпляра Math.

Serial.print(“cos num = “); – возвращает косинус числа.

Serial.println (fmod (double__x, double__y)); – возвращает числа по модулю.

Библиотека Scheduler

Предназначена для работы с Arduino Due, позволяет работать в режиме многозадачности. Пока является экспериментальной библиотекой.

Пример использования:

Scheduler; – создание экземпляра.

Scheduler.startLoop() – позволяет добавить функцию, которая будет выполняться вместе с loop().

yield() – позволяет передать управление другим задачам.

Библиотеки серво моторов и шаговых двигателей

Библиотека Servo

Стандартная библиотека. Необходима для управления серводвигателями и часто используется в робототехнических проектах с манипуляторами.

Пример использования:

Servo myservo; – создание объекта для серводвигателя..

myservo.attach(); – номер выхода, к которому подключен серводвигатель.

myservo.write(180, 30, true); – движение на 180 градусов, скорость 30, ожидание окончания движения.

Библиотека Stepper

Небходима для управления шаговым униполярным и биполярным двигателем.

const int stepsPerRevolution = ; – количество шагов, за которое двигатель проходит полный поворот.

Stepper myStepper = Stepper(steps, pin1, pin2) – создает экземпляр класса с указанным количеством шагов и выводами, к которым подключается двигатель.

Библиотеки датчиков ардуино

Библиотека DHT

Библиотека, которая позволяет считать данные с температурных датчиков DHT-11 и DHT-22.

DHT dht(DHTPIN, DHT11); – инициализирует датчик (в данном случае DHT11).

dht.begin(); – запуск датчика.

float t = dht.readTemperature(); – считывание текущего значения температуры в градусах Цельсия.

Библиотека DallasTemperature

Предназначается для работы с датчиками Dallas. Работает совместно с библиотекой OneWire.

DallasTemperature dallasSensors(&oneWire); – передача объекта oneWire для работы с датчиком.

requestTemperatures() – команда считать температуру с датчика и

положить ее в регистр.

printTemperature(sensorAddress); – запрос получить измеренное значение температуры.

Библиотека Ultrasonic

Обеспечивает работу Ардуино с ультразвуковым датчиком измерения расстояния HC-SR04.

Ultrasonic ultrasonic (tig , echo) – объявление объекта, аргументы – контакт Trig и контакт Echo.

dist = ultrasonic.distanceRead(); – определение расстояния до объекта. Агрумент – сантиметры(СМ) или дюймы (INC).

Timing() – считывание длительности импульса на выходе Echo, перевод в необходимую систему счисления.

Библиотека ADXL345

Предназначается для работы с акселерометром ADXL345.

Пример использования:

ADXL345_ADDRESS – создание объекта, указание его адреса.

ADXL345_REG_DEVID – идентификация устройства.

ADXL345_REG_OFSX – смещение по оси Х.

ADXL345_REG_BW_RATE – управление скоростью передачи данных.

Библиотека BME280

Предназначается для работы с датчиком температуры, влажности и давления BME280.

Пример использования:

BME280_ADDRESS – создание объекта BME280, указание его адреса.

begin(uint8_t addr = BME280_ADDRESS); – начало работы датчика.

getTemperature – получение измеренной температуры.

getPressure – получение измеренного давления.

Библиотека BMP280

Требуется для работы с датчиком атмосферного давления BMP280.

Пример использования:

BMP280_CHIPID – создание экземпляра, указание его адреса.

getTemperature(float *temp); – получение измеренной температуры.

getPressure(float *pressure); – получение измеренного значения давления.

Библиотека BMP085

Требуется для работы с датчиком давления BMP085.

Пример использования:

Adafruit_BMP085 bmp; – создание экземпляра BMP085.

dps.init(MODE_ULTRA_HIGHRES, 25000, true); – измерение давления, аргумент 25000 – высота над уровнем моря (в данном случае 250 м. над уровнем моря).

dps.getPressure(&Pressure); – определение давления.

Библиотека FingerPrint

Требуется для работы со сканером отпечатков пальцев.

Пример использования:

Adafruit_Fingerprint finger = Adafruit_Fingerprint(&mySerial); – объявление объекта Finger. Параметр – ссылка на объектр для работы с UART, кокторому подключен модуль.

finger.begin(); – инициализация модуля отпечатков пальцев.

Func_sensor_communication(); – вызов модуля отпечатков пальцев.

Библиотеки коммуникации

Библиотека Wire

Требуется для работы с двухпроводным интерфейсом I2C.

Пример использования:

Wire.begin() – инициализация библиотеки, подключение к шине I2C.

Wire.requestFrom() – запрос мастером байтов от ведомого устройства.

Wire.beginTransmission() – начало передачи на ведомое устройство.

Библиотека Irremote

Требуется для работы ардуино с ИК приемником.

Пример использования:

IRrecv irrecv(RECV_PIN); – пин, к которому подключен ИК приемник.

SetPinAndButton(int ir1,int ir2,int pin) – позволяет настроить определенный выход на срабатывание при заданных значениях ir1, ir2.

Библиотека GSM

Требуется для соединения через GSM-плату с сетью GSM/GRPS. С ее помощью можно реализовать операции, свершаемые GSM-телефоном, работать с голосовыми вызовами и подключаться к сети интернет через GRPS.

Пример использования:

GSM GSMAccess – инициализирует экземпляр класса.

gprs.powerOn() – включение питания.

GSMVoiceCall – настройка голосовых вызовов.

GPRS – настройка подключения к интернету.

GSM – управление радио-модемом.

Библиотека RFID

Требуется для соединения Ардуино и RFID-модуля.

Пример использования:

RFID rfid(SS_PIN, RST_PIN); – создание экземпляра rfid, аргументы – пины, к которым подключен модуль.

rfid.init(); – инициализация модуля RFID.

Библиотека MFRC 522

Требуется для соединения Ардуино и MFRC522 -модуля.

Пример использования:

MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN); – создание экземпляра MFRC522, аргументами указаны выходы, к которым подключен модуль.

mfrc522.PCD_Init(); – инициализация MFRC522.

Библиотека Ethershield

Новая версия https://github.com/jcw/ethercard

Требуется для подключения Ардуино к локальной сети или сети интернет. Библиотека больше не поддерживается, более новая версия Ethercard. Также существует стандартная библиотека Ethernet.

Пример использования:

EtherShield es = EtherShield (); – подготовка веб-страницы

ether.begin(sizeof Ethernet::buffer, mymac, ); – начало работы, аргументы – адрес Mac и номер порта, к которому подключен выход CS.

Библиотека Nrf24l01

Требуется для работы с RF24-радиомодулем.

Пример использования:

RF24 – Конструктор создает новый экземпляр драйвера. Перед тем, как использовать, нужно создать экземпляр и указать пины, к которым подключен чип (_cepin : контакт модуля Enable, cspin : контакт модуля Select).

Begin – начало работы чипа.

setChannel – каналы для связи RF.

setPayloadSize – установка фиксированного размера передачи.

getPayloadSize – получение фиксированного размера.

Библиотека TinyGPS

Требуется для чтения сообщений GPGGA и GPRMC. Помогает считывать данные о положении, дате, времени, высоте и других параметрах.

Пример использования:

TinyGPS gps; – создание экземпляра TinyGPS.

encode () – подача на объект последовательных данных по одному символу.

gps.stats( ) – метод статистики. Показывает, получены корректные данные или нет.

Библиотеки в Arduino IDE

Среди всего разнообразия библиотек можно выделить 3 основных группы:

• Встроенные – это библиотеки, изначально установленные в среде Arduino IDE. Их не нужно скачивать и устанавливать дополнительно, они доступны для использования в программе сразу после запуска среды разработки.
• Дополнительные – это библиотеки, которые нужно самостоятельно скачивать устанавливать. Обычно такой вид библиотек разрабатывает производитель датчиков, сенсоров и других компонентов для облегчения работы с ардуино.
• Зависимые библиотеки – устанавливаются как помощник дополнительной библиотеки, отдельно от нее не работает.

Самым простым способом работы с библиотеками в ардуино является использование встроенных возможностей среды разработки Arduino IDE. Об этом мы поговорим в отдельной статье.

The TFT library is included with Arduino IDE 1.0.5 and later.

This library enables an Arduino board to communicate with the Arduino TFT LCD screen. It simplifies the process for drawing shapes, lines, images, and text to the screen.

The Arduino TFT library extends the Adafruit GFX, and Adafruit ST7735 libraries that it is based on. The GFX library is responsible for the drawing routines, while the ST7735 library is specific to the screen on the Arduino TFT. The Arduino specific additions were designed to work as similarly to the Processing API as possible.

Onboard the screen is a SD card slot, which can be used through the SD library.

The TFT library relies on the SPI library for communication with the screen and SD card, and needs to be included in all sketches.

Using the library

The screen can be configured for use in two ways. One is to use an Arduino’s hardware SPI interface. The other is to declare all the pins manually. There is no difference in the functionality of the screen between the two methods, but using hardware SPI is significantly faster.

If you plan on using the SD card on the TFT module, you must use hardware SPI. All examples in the library are written for hardware SPI use.

If using hardware SPI with the Uno, you only need to declare the CS, DC, and RESET pins, as MOSI (pin 11) and SCLK (pin 13) are already defined.

#define CS 10
#define DC 9
#define RESET 8

TFT myScreen = TFT ( CS , DC , RESET ) ;

To use hardware SPI with the Leonardo, you declare the pins like so :

#define CS 7
#define DC 0
#define RESET 1

TFT myScreen = TFT ( CS , DC , RESET ) ;

When not using hardware SPI, you can use any available pins, but you must declare the MOSI and SCLK pins in addition to CD, DC, and RESET.

#define SCLK 4
#define MOSI 5
#define CS 6
#define DC 7
#define RESET 8

TFT myScreen = TFT ( CS , DC , MOSI , SCLK , RESET ) ;

Using the Arduino Esplora and the TFT library

As the Arduino Esplora has a socket designed for the TFT, and the pins for using the screen are fixed, an Esplora only object is created when targeting sketches for that board. You can reference the screen attached to an Esplora through EsploraTFT .

Similarities to Processing

Processing is an open source software environment used by designers, artists, and students. The main output of Processing is a graphic window on a computer or browser. The Arduino TFT library has made the calls for drawing primitives and text to the screen as "Processing-like" as possible to ensure a smooth transition between the two environments.

Examples

There are two groups of examples for the TFT. There are examples specific to the Arduino Esplora, and examples that are designed for boards like the Uno or Leonardo. It should be easy to translate from one to the other once you’ve gotten a handle on the library and its functionality.

• TFT Bitmap Logo: Read an image file from a micro-SD card and draw it at random locations.
• TFT Color Picker: With three sensors, change the color of the TFT screen.
• TFT Display Text: Read the value of a sensor and print it on the screen.
• TFT Etch a Sketch: An Arduino version of the >

• Esplora TFT Bitmap Logo: Use the Esplora as a controller to play a kart racing game.
• Esplora TFT Color Picker: Using the joystick and slider, change the color of the TFT screen.
• Esplora TFT Etch a Sketch: An Esplora implementation of the classic Etch-a-Sketch.
• Esplora TFT Graph: Graph the values from the light sensor to the TFT.
• Esplora TFT Horizon: Draw an artificial horizon line based on the tilt from the accelerometer.
• Esplora TFT Pong: A basic implementation of the classic game.
• Esplora TFT Temp: Check the temperature with the onboard sensor and display it on screen.

For additional information on the TFT screen, see the Getting Started page and the hardware page.

Corrections, suggestions, and new documentation should be posted to the Forum.

The text of the Arduino reference is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License. Code samples in the reference are released into the public domain.