Graficzny wyświetlacz OLED 2,3" z interfejsem I²C

Graficzny wyświetlacz OLED 2,3" z interfejsem I²C

Niewielkie wyświetlacze graficzne OLED dzięki niskiej cenie stały się powszechne w konstrukcjach DIY. Dają przyjemny dla oka, jasny i kontrastowy obraz... tylko czasem zbyt mały. Zaprezentowany moduł z wyświetlaczem o przekątnej 2,3" doskonale sprawdzi się w prototypowaniu zarówno przy użyciu Raspberry Pi, jak i Arduino.

Podstawowe parametry:
  • wyświetlacz EA OLEDM128-6 o przekątnej 2,3" i rozdzielczości 128×64,
  • bazuje na standardowym sterowniku SSD1306,
  • komunikacja poprzez interfejs I²C z możliwością wyboru jednego z dwóch dostępnych adresów 0x3C, 0x3D,
  • szeroki zakres napięć zasilania 3,3...5 V.

Przy konstruowaniu układu szczególny nacisk położono na szeroki zakres napięć zasilania 3,3...5 V umożliwiający współpracę wyświetlacza z różnymi platformami uruchomieniowymi bez zmian układowych i ponoszenia dodatkowych kosztów. Jest to szczególnie istotne, gdyż moduły OLED o większych przekątnych są dosyć drogie.

Jako wyświetlacz wybrano model EA OLEDM128-6 o przekątnej 2,3" i rozdzielczości 128×64. Moduł ma przyjazne dla prototypowania wyprowadzenia szpilkowe, standardowy sterownik SSD1306 oraz możliwość pracy w rozszerzonym zakresie temperatur. Wyświetlacz w ilościach jednostkowych dostępny jest z żółtym lub białym kolorem świecenia, w większych ilościach dostępne są też moduły świecące na zielono, czerwono i niebiesko.

Budowa i działanie

Schemat modułu został pokazany na rysunku 1. Jako magistralę komunikacyjną wybrano I²C, która wraz z zasilaniem doprowadzona jest do złączy I²Cx zgodnych z Grove, QWIIC oraz na typowe złącze szpilkowe o rozstawie 2,54 mm. Wyświetlacz zasilany jest ze stabilizatora LDO 2,5 V na układzie U4 MCP1700T. Układ U1 typu MCP102T odpowiada za poprawny reset wyświetlacza. Został zastosowany w miejsce typowego obwodu RC, który w niesprzyjających warunkach, przykładowo podczas krótkiego zaniku lub szpilki na zasilaniu, nie gwarantuje niezawodności działania i w efekcie skutkuje problemami z komunikacją z wyświetlaczem.

Rysunek 1. Schemat ideowy układu

Przetwornica podwyższająca U2 generuje napięcie ok. 12,5 V niezbędne do zasilania matrycy OLED. Rezystor R1 ustala prąd matrycy diod. Wyświetlacz jest skonfigurowany do współpracy z magistralą I²C, zwora ADR umożliwia wybór jednego z dwóch dostępnych adresów 0x3C, 0x3D. Układ konwertera poziomów U2 PCA9603 zapewnia dopasowanie napięć pomiędzy zasilanym z 2,5 V wyświetlaczem a układami sterującymi zgodnymi z napięciami 3,3...5 V.

Montaż i uruchomienie

Moduł zmontowany jest na dwustronnej płytce drukowanej, której schemat został pokazany na rysunku 2. Montaż jest typowy i nie wymaga opisu. Polecam montaż wyświetlacza na złączach kielichowych SIP, ułatwia to uruchamianie modułu i ewentualną wymianę wyświetlacza.

Rysunek 2. Schemat płytki PCB

Zmontowany moduł pokazano na fotografii 1. Poprawnie zlutowany nie wymaga uruchamiania, należy tylko przed wlutowaniem wyświetlacza sprawdzić obecność napięć zasilania 2,5 V oraz napięcia OLED ok. 12,5 V na wyjściu przetwornicy U2. Zalutowując odpowiednie pola zwory ADR, konieczne jest ustawienie wymaganego adresu wyświetlacza.

Fotografia 1. Zmontowany moduł

Szybkiego sprawdzenia można dokonać, używając Raspberry Pi i dostępnych bibliotek BakeBit (bakebit_128_64_oled.py) lub innych zgodnych z SSD1306.

Adam Tatuś, EP

Wykaz elementów:
Rezystory: (SMD0603, 1%)
  • R1: 910 kΩ
  • R2, R3, R4, R6: 10 kΩ
  • R5: 620 kΩ
  • R7: 200 kΩ
  • R8, R9: 2,2 kΩ
Kondensatory: (SMD0603, 10 V)
  • 1, C2, C10: 0,1 μF
  • C3, C4, C5, C8: 2,2 μF/25 V (SMD0805) 25 V
  • C6: 10 μF
  • C7, C9: 10 nF
  • C11, C12: 2,2 μF
Półprzewodniki:
  • D1: MBR130T1G (SOD123) dioda Schottky’ego
  • OLED: OLEDM128 (OLEDM128) wyświetlacz OLED
  • U1: MCP102T-240E/TT (SOT-23)
  • U2: AP3031KTR (SOT-23-6)
  • U3: PCA9306DCT (SSOP8_065)
  • U4: MCP1700T-2502E/(SOT-89)
Pozostałe:
  • I²CA: złącze Grove kątowe
  • I²CB: złącze JST 1 mm kątowe
  • I²CC: złącze SIP4 2,54 mm kątowe
  • L1: dławik (WE-MAPI4020)
Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
maj 2023
DO POBRANIA
Materiały dodatkowe

Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik kwiecień 2024

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio marzec - kwiecień 2024

Świat Radio

Magazyn krótkofalowców i amatorów CB

Automatyka, Podzespoły, Aplikacje kwiecień 2024

Automatyka, Podzespoły, Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna kwiecień 2024

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Elektronika dla Wszystkich kwiecień 2024

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów