Mendex

Анализатор спектра на arduino

12 сообщений в этой теме

Mendex    0

В общем ребят тема такая. Хотелось бы сделать многополосный анализатор спектра на ленте WS2812B + arduino 
Было забугорное видео с инструкцией но его удалили. Осталась только картинка и скетч от готового анализатора. 
Из за недостатка знаний сам построить не могу. Поэтому прошу более прошареных умов.

image.png.1d60e6c036cc6c90ab2c859ef2838d2d.pngЭтого видео больше нет. Но выглядел анализатор именно так. 

Code Repository:
https://www.dropbox.com/sh/g3qraziuimksdho/AADwkqKRP3JmV9tQyGD_z2jga?dl=0

Строго не судите. Это моё первое обращение на форуме.

Посоветуйте как реализовать этот проект

 

#define PIXELS 600  // Number of pixels in the string
 
// These values depend on which pin your string is connected to and what board you are using 
// More info on how to find these at http://www.arduino.cc/en/Reference/PortManipulation
 
#define PIXEL_PORT  PORTD  // Port of the pin the pixels are connected to
#define PIXEL_DDR   DDRD   // Port of the pin the pixels are connected to
#define PIXEL_BIT   6      // Bit of the pin the pixels are connected to
#define NUM_COLS    30     // Number of columns in our neopixel matrix
#define NUM_ROWS    20     // Number of rows in our neopixel matrix
 
// These are the timing constraints taken mostly from the WS2812 datasheets 
// These are chosen to be conservative and avoid problems rather than for maximum throughput 
 
#define T1H  900    // Width of a 1 bit in ns
#define T1L  600    // Width of a 1 bit in ns
 
#define T0H  400    // Width of a 0 bit in ns
#define T0L  900    // Width of a 0 bit in ns
 
#define RES 6000    // Width of the low gap between bits to cause a frame to latch
 
// Here are some convience defines for using nanoseconds specs to generate actual CPU delays
 
#define NS_PER_SEC (1000000000L)          // Note that this has to be SIGNED since we want to be able to check for negative values of derivatives
 
#define CYCLES_PER_SEC (F_CPU)
 
#define NS_PER_CYCLE ( NS_PER_SEC / CYCLES_PER_SEC )
 
#define NS_TO_CYCLES(n) ( (n) / NS_PER_CYCLE )
 
 
// My spectrum analyzer produces a rainbow effect as amplitudes increase
// This is a lookup table of sorts for the appropriate color of a specific amplitude (RGB)
// I found the values online in RGB format so I left them that way and corrected for it later...
uint8_t Rainbow[60] = {0xbf, 0x00, 0xff,
                      0x7f, 0x00, 0xff,
                      0x40, 0x00, 0xff,
                      0x00, 0x00, 0xff,
                      0x00, 0x40, 0xff,
                      0x00, 0x7f, 0xff,
                      0x00, 0xbf, 0xff,
                      0x00, 0xff, 0xff,
                      0x00, 0xff, 0xbf,
                      0x00, 0xff, 0x80,
                      0x00, 0xff, 0x40,
                      0x00, 0xff, 0x00,
                      0x40, 0xff, 0x00,
                      0x80, 0xff, 0x00,
                      0xbf, 0xff, 0x00,
                      0xff, 0xff, 0x00,
                      0xff, 0xbf, 0x00,
                      0xff, 0x80, 0x00,
                      0xff, 0x40, 0x00,
                      0xff, 0x00, 0x00};
                         
// Actually send a bit to the string. We must to drop to asm to enusre that the complier does
// not reorder things and make it so the delay happens in the wrong place.
 
void sendBit( bool bitVal ) {
   
    if (  bitVal ) {        // 0 bit
       
    asm volatile (
      "sbi %[port], %[bit] \n\t"        // Set the output bit
      ".rept %[onCycles] \n\t"                                // Execute NOPs to delay exactly the specified number of cycles
      "nop \n\t"
      ".endr \n\t"
      "cbi %[port], %[bit] \n\t"                              // Clear the output bit
      ".rept %[offCycles] \n\t"                               // Execute NOPs to delay exactly the specified number of cycles
      "nop \n\t"
      ".endr \n\t"
      ::
      [port]    "I" (_SFR_IO_ADDR(PIXEL_PORT)),
      [bit]   "I" (PIXEL_BIT),
      [onCycles]  "I" (NS_TO_CYCLES(T1H) - 2),    // 1-bit width less overhead  for the actual bit setting, note that this delay could be longer and everything would still work
      [offCycles]   "I" (NS_TO_CYCLES(T1L) - 2)     // Minimum interbit delay. Note that we probably don't need this at all since the loop overhead will be enough, but here for correctness
 
    );
                                   
    } else {          // 1 bit
 
    // **************************************************************************
    // This line is really the only tight goldilocks timing in the whole program!
    // **************************************************************************
 
 
    asm volatile (
      "sbi %[port], %[bit] \n\t"        // Set the output bit
      ".rept %[onCycles] \n\t"        // Now timing actually matters. The 0-bit must be long enough to be detected but not too long or it will be a 1-bit
      "nop \n\t"                                              // Execute NOPs to delay exactly the specified number of cycles
      ".endr \n\t"
      "cbi %[port], %[bit] \n\t"                              // Clear the output bit
      ".rept %[offCycles] \n\t"                               // Execute NOPs to delay exactly the specified number of cycles
      "nop \n\t"
      ".endr \n\t"
      ::
      [port]    "I" (_SFR_IO_ADDR(PIXEL_PORT)),
      [bit]   "I" (PIXEL_BIT),
      [onCycles]  "I" (NS_TO_CYCLES(T0H) - 2),
      [offCycles] "I" (NS_TO_CYCLES(T0L) - 2)
 
    );
       
    }
     
    // Note that the inter-bit gap can be as long as you want as long as it doesn't exceed the 5us reset timeout (which is A long time)
    // Here I have been generous and not tried to squeeze the gap tight but instead erred on the side of lots of extra time.
    // This has thenice side effect of avoid glitches on very long strings becuase 
 
     
}  
 
   
void sendByte( uint8_t sByte ) {
     
    for( unsigned char bit = 0 ; bit < 8 ; bit++ ) {
       
      sendBit( bitRead( sByte , 7 ) );                // Neopixel wants bit in highest-to-lowest order
                                                      // so send highest bit (bit #7 in an 8-bit byte since they start at 0)
      sByte <<= 1;                                    // and then shift left so bit 6 moves into 7, 5 moves into 6, etc
       
    }           
} 
 
/*
  The following three functions are the public API:
   
  ledSetup() - set up the pin that is connected to the string. Call once at the begining of the program.  
  setBrightness(byte) - changes the brightness of the neopixels (0(low)->255(high))
  setMatrix(*byte, byte[]) - Converts a byte array of amplitudes into appropriate pixel orientation for matrix
  clear() - writes 0's to all pixels to clear the matrix
  show(*byte) - push updated pixel data to the matrix 
   
*/
 
 
/************ledSetup()******************/
/// Description: declare which i/o pin will be sending data
///              * Must be called prior to using neopixels
/// Parameters: NONE
/// Return: NONE
/****************************************/
void ledSetup() {
   
  bitSet( PIXEL_DDR , PIXEL_BIT );
   
}
 
/************setBrightness()******************/
/// Description: changes brightness of neopixels
///              * If not called, defaults to 255
/// Parameters: value - value between 0-255 to signify fraction of 100% brightness
/// Return: NONE
/*********************************************/
uint8_t Brightness = 255;
void setBrightness(uint8_t value)  {
  Brightness = value;
  return;
}
 
/************setMatrix()******************/
/// Description: Takes a NUM_COLS-long byte-array consisting of
///              amplitudes for each column of the matrix, and 
///              populates the pixels array accordingly
/// Parameters: Bars - byte array of new amplitudes
///             pixels - byte array that will hold data for each pixel
/// Return: NONE
/*****************************************/
void setMatrix(uint8_t * Bars, uint8_t pixels[])  {
  uint16_t k = 0;
  // Scan column by column populating each pixel row by row
  for(int i = 0; i < NUM_COLS; i++) {
    for(int j = 0; j <  NUM_ROWS; j++) {  // For even valued columns, scan from bottom to top of column
      if(j <= (uint8_t)Bars[i])  {        // If the row we are looking at is less than the amplitude in question
        pixels[k++] = Rainbow[j*3+1];     // then the neopixel should be active with the color found in the color lookup table above
        pixels[k++] = Rainbow[j*3];       // ******* Make sure that your values are in GRB format!!!! ********
        pixels[k++] = Rainbow[j*3+2];
      }
      else  {                             // If the current row is greater than the amplitude in question
        pixels[k++] = 0;                  // leave the pixel blank
        pixels[k++] = 0;
        pixels[k++] = 0;
      }
    }
    i++;                                  // Each loop will actually examine 2 columns rather than just one...
    for(int j = NUM_ROWS-1; j >= 0; j--) {// because odd valued columns were wired upside-down for convenience
      if(j <= (uint8_t)Bars[i])  {        // So rather than scanning bottom to top, scan top to bottom now
        pixels[k++] = Rainbow[j*3+1];     // since the pixels array will be fed into the neopixels serially
        pixels[k++] = Rainbow[j*3];       // you'll need this column to be placed backwards in the array...
        pixels[k++] = Rainbow[j*3+2];
      }
      else  {
        pixels[k++] = 0;
        pixels[k++] = 0;
        pixels[k++] = 0;
      }
    }
  }
   
  return;
}
 
/************Clear()*********************/
/// Description: Send all 0s to the matrix
/// Parameters: NONE
/// Return: NONE
/****************************************/
void Clear()  {
  cli();                                // Turn off all interrupts while we send data to the matrix
  for(int i = 0; i < PIXELS; i++) {
    sendByte(0);
    sendByte(0);
    sendByte(0);
  }
  sei();                                // All of the data is sent so we can turn back on interrupts
  // By sending creating a specifically timed delay, the neopixels will know that we are done sending data
  _delay_us( (RES / 1000UL) + 1);       // Round up since the delay must be _at_least_ this long (too short might not work, too long not a problem)
}
 
// Just wait long enough without sending any bits to cause the pixels to latch and display the last sent frame
 
/************show()******************/
/// Description: "Refresh" the neopixel matrix with
///               updated values 
///               * Should be called once the pixel array
///                 is updated and ready to be pushed
/// Parameters: pixels - the byte array containing values for all the pixels
/// Return: NONE
/************************************/
void show(uint8_t * pixels) {
  cli();                                              // Turn off all interrupts while we send new data
  for(int i = 0; i < PIXELS*3; i++) {
    if(pixels[i] != 0 && Brightness != 0)  {  
      sendByte(((Brightness * pixels[i]) >> 8) + 1);  // This is when we take pixel brightness into account
    }
    else  {
      sendByte(0);
    }
  }
  sei();                                              // All data is sent so we can turn interrupts back on
  // By sending creating a specifically timed delay, the neopixels will know that we are done sending data
  _delay_us( (RES / 1000UL) + 1);       // Round up since the delay must be _at_least_ this long (too short might not work, too long not a problem)
  return;
}

 

Изменено пользователем Mendex

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Быстрый заказ печатных плат

Полный цикл производства PCB по низким ценам!

  • x
    мм
Заказать Получить купон на $5.00
Zahar    14

Я как раз сейчас работаю с этими ледями.
А что конкретно ты не понимаешь?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
ARV    215

При использовании аппаратного SPI обмен с WS2812 получается гораздо проще и надежнее, чем при ассемблерном подсчете тактов и дрыгоногом. Не знаю, как с Ардуиной этот финт прокатит, но для отдельно взятого контроллера рекомендую именно аппаратный SPI.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Mendex    0
В 23.08.2017 в 22:06, Zahar сказал:

Я как раз сейчас работаю с этими ледями.
А что конкретно ты не понимаешь?

Как реализовать этот проект. Что куда подключить. Возможно лучше было бы использовать  какой нить shield. например тот же Spectrum Shield  который имеет вход и выход 3.5. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
proffelec    2

Могу посоветовать модуль WS2812B. Вот ссылка https://www.chipdip.ru/product/ws2812b.  По поводу проекта можете глянуть здесь: http://arduino.ru/projects/analizator-spektra-zvuka-na-arduino или здесь http://kazus.ru/forums/showthread.php?t=107805. Если будет полезно, поставьте "одобряю" (наведите на лайк и нажмите зелёную стрелку).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Mendex    0
В 28.08.2017 в 10:07, proffelec сказал:

Могу посоветовать модуль WS2812B. Вот ссылка https://www.chipdip.ru/product/ws2812b.  По поводу проекта можете глянуть здесь: http://arduino.ru/projects/analizator-spektra-zvuka-na-arduino или здесь http://kazus.ru/forums/showthread.php?t=107805. Если будет полезно, поставьте "одобряю" (наведите на лайк и нажмите зелёную стрелку).

Обыскал уже весь инет в поисках именно готового решения. Увы не нашёл. Именно на ленте из  WS2812 и собирался делать данный проект. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
ARV    215
Только что, Mendex сказал:

Обыскал уже весь инет в поисках именно готового решения.

А что мне будет, если я вам сделаю готовое решение? ;) Только готовое - это прошил и работает, а не ардуиновский скетч...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Morroc    3

Там вроде в трех файлах и так готовое решение если оно, конечно, вообще рабочее.

Как реализовать ? Ну это... соединить проводами детали, залить скетч, запустить processing с анализатором и убедиться что он по нужному serial-порту видит ардуину. Без компа это не работает если что... сам анализатор спектра на компе в processing, ардуина тут только мигает лампочками.

Изменено пользователем Morroc

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
ARV    215
Только что, Morroc сказал:

Без компа это не работает если что...

Но можно сделать и без компа. Качество будет немножко похуже, но для мигалки вполне приемлемое.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Mendex    0
9 часов назад, ARV сказал:

А что мне будет, если я вам сделаю готовое решение? ;) Только готовое - это прошил и работает, а не ардуиновский скетч...

Само готовое устройство меня не так сильно интересует, как возможность отредактировать код под свои нужды. Что то поменять, что то добавить в этом весь фетишь. К том же проект задумывался как "открытый" чтобы любой желающий мог повторить подобное чудо. Так как готов поспорить что желающих будет много. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
ARV    215
36 минут назад, Mendex сказал:

Что то поменять, что то добавить в этом весь фетишь.

Ну дело-то вот в чем: я делаю свой проект, и он примерно на 99% пересекается с тем, что вы возжелали, а именно использует FFT-анализ для управления светодиодами WS2812. Я тоже не планирую делать секрет из своего кода, но до полного завершения работы публиковать не собираюсь. Поэтому если вам очень-очень надо, я могу доработать свой код под ваши хотелки и дать готовое решение, а потом, спустя какое-то время, вы наравне со всеми получите доступ к моим исходникам и сможете править их под свои нужды сколько угодно. Только я работаю с Си, а ардуиновские скетчи - это С++.

Если вы не спешите - рано или поздно я доделаю, что задумал и тогда - см. выше, - вы сможете взять код и доработать его под себя.

Вот это я и имел ввиду, предлагая свои услуги: надо быстро - заинтересуйте меня. Не надо - ждите...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас


  • Похожие публикации

    • Автор: Vadim122
      я новичок Arduino,  помогите написать скетч для управления RGB  лентой (общий анод) с помощью энкодера (все мои попытки провалились ибо нет опыта роботы из Arduino ). Фишка в том что бы при повороте енкодера по часовой стрелке  менялся цвет за формулой :
       Формула R-G-B начнем с красного цвета 255-0-0.
      1) Наращивается зеленый цвет 255-1-0, 255-2-0 ... 255-255-0.
      2) Уменьшается красный цвет 254-255-0, 253-255-0 ... 0-255-0.
      3) Наращивается синий цвет 0-255-1, 0-255-2 ... 0-255-255.
      4) Уменьшается зеленый цвет 0-254-255, 0-253-255 ... 0-0-255.
      5) Наращивается красный цвет 1-0-255, 2-0-255 ... 255-0-255.
      6) Уменьшается синий цвет 255-0-254, 255-0-253 ... 255-0-0.
      а вращение в обратную сторону приводило к обратному процесса с того места где остановились. (фактические это выбор цвета из не непрерывного спектра).
      ещё использован енкодер со встроенной кнопкой при нажатии кнопки загоралса белый цвет (то есть все цвета на максимум), при повторном нажатии на кнопку лента выключалась. 
       ещё при подачи питания лента была выключена (но это не обязательно, это  для того, чтобы случайный скачок напряжения в доме не включил подсветку)
      (хочу повторить как на видео ток под ардуино, в видео еще использован пульт но я думаю это слишком жырно такое просить)
      Movie.WMV
    • Автор: Aven
      Появилась необходимость собрать устройство на базе Arduino, которое работает с SD картой.
      Так как работа от аккумулятора, нужно максимально снизить ток потребления.
      Возникла проблема, если отключить питание SD карты, чтобы уйти в сон, после его возобновления работа с картой уже невозможна, при попытке пере инициализировать все виснет.
      Вопрос, как лучше реализовать отключение SD карты?
    • Автор: carlogulliani
      Добрый день!
      Столкнулся с такой проблемой, пытаюсь взаимодействовать с чипом AFE4300 по SPI. В дотащите указано, что уровень сигнала 2 - 3 вольта. Подключаю к nrf51 (использует уровень 3.3 вольта), ресетю и пытаюсь прочитать дефолтное значение регистра (0x01C3), в итоге получаю 0xFFFF.
      Перепроверил на Arduino Mega 2560, где уровень сигнала 5 вольт (подключил напрямую без level shifter) и считал свои дефолтные значения. Попробовал также считать другие 4 регистра, все также отлично считалось.
      Вот теперь не пойму, в дотащите указано не верно или у меня что-то не то.
      Еще вопрос про согласовать уровней TXB0108. Пытался через нее прокинуть сигнал от nrf51 (3.3v) на afe4300. Питание А - 3.3в, каналы А к nrf51, питание Б 5в, каналы Б к afe4300, OE к 3.3в. Не завелось, даже анализатор говорит, что MOSI шлет 0xFF, вместо реальных данных. Земля везде общая.
      Правда есть оговорка, как данный уровень ко мне приехал я мог по ошибке запитать Б 3 вольтами, а А 5 вольтами. Но даташит на него говорит, что когда А > Б, это не повреждает чип, хотя А должно быть до 3.6 вольт. Еще мог OE подключить к 5 вольтам. В общем, могли ли мои неразумные операции вывести его из строя???
       
      Еще в даташите указано, что неиспользуемые каналы надо подключить либо к питанию, либо к земле. Это может влиять на то, что я сейчас получаю?
    • Автор: mefi73
      Эта статья является логическим продолжением  вот этой статьи про монохромный OLED дисплей. На этот раз мне в руки достался цветной OLED дисплей, разрешением 96*64 пикселя от магазина Banggood (ссылка на дисплей) Пока не забыл, на странице товара есть ссылка на архив с документацией на дисплей.
      Кроме того достаточно информации по дисплею встречается в сети, так же есть готовые библиотеки для нетерпеливых (от Adafruit, Seeed-Studio и конечно же монстр среди библиотек для дисплеев U8Glib). Я же покажу работу с дисплеем безо всяких библиотек, покажу в среде программирования ArduinoIDE, что бы было понятно новичкам (матерые программисты наверняка разберутся).
      Итак, дисплей может подключаться при помощи параллельных интерфейсов (6800, 8080) и последовательного интерфейса SPI. В модуле, который попал мне в руки, реализован SPI протокол.

      Распиновка слева-направо: 2 вывода для питания, SCL - предназначен для тактового сигнала, SDA - по этому входу в контроллер дисплея поступают данные, RES - предназначен для сброса дисплея, DC (data/command) - логический сигнал на этом входе сообщает дисплею что в данный момент передается, данные или команда (об этом чуть позже подробнее), CS - обычный chip select протокола SPI, низкий уровень на этом входе сообщает дисплею, что данные, поступающие по нему, предназначены именно для дисплея. Подробно вдаваться в суть протока SPI я не буду, стоит только уточнить, что дисплей работает в режиме SPI_MODE3 (CPOL=1, CPHA=1).
      Вас могут смутить обозначения SDA и SCL, ведь они применяются для обозначения выводов устройств, работающих по протоколу I2C, но всё на самом деле не так плохо. Поскольку по линии SDA идут данные от микроконтроллера к дисплею - он подключается к выводу MOSI микроконтроллера (D11 на ардуино). По SCL идут тактовые сигналы, а значит он подключается к выводу SCK микроконтроллера (D13 на ардуино).
      Для выводов RES, DC и CS можно выбрать любые выводы (у меня D10 для CS, D8 для DC и  D9 для RES). Библиотека SPI не будет управлять этими выводами, это придется делать вручную. Разберемся для чего нужен каждый из этих выводов.
      CS - самое простое, логический 0 говорит дисплею о том, что данные предназначены для него, логическая 1 - о том что передача данных завершена.
      RES - служит для сброса дисплея, для этого надо на некоторое время подать на этот вывод логический 0. Это необходимо сделать один раз в начале программы перед инициализацией дисплея.
      DC - логический 0, подаваемый на этот вывод, сообщает дисплею о том, что передаются команды, логическая 1 - передаются данные.
      На основании этого создаем две функции для отправки команды и данных соответственно. 
      #include <SPI.h> const int ss = 10; //slave select const int dc = 8; // data/command data=1 command=0 const int reset = 9; //oled reset=0 void oledCommand(uint8_t val) //общая функция отправки команды дисплею {   digitalWrite(ss, LOW); //slave select устанавливаем в 0, это активирует SPI   digitalWrite(dc, LOW); //DC равен 0, это значит что отправляется команда   SPI.transfer(val); //отправляем команду стандартной функцией библиотеки SPI   digitalWrite(ss, HIGH); //slave select устанавливаем в 1, это означает что работа с SPI завершена } void oledData(uint8_t val) //общая функция отправки данных дисплею {   digitalWrite(ss, LOW); //slave select устанавливаем в 0, это активирует SPI   digitalWrite(dc, HIGH); //DC равен 1, это значит что отправляются данные   SPI.transfer(val); //отправляем данные стандартной функцией библиотеки SPI   digitalWrite(ss, HIGH); //slave select устанавливаем в 1, это означает что работа с SPI завершена } void setup() {  pinMode(ss, OUTPUT);  pinMode(dc, OUTPUT);  pinMode(reset, OUTPUT);  SPI.begin();  SPI.setDataMode(SPI_MODE3);  oledInit(); } void setup() {  pinMode(ss, OUTPUT);  pinMode(dc, OUTPUT);  pinMode(reset, OUTPUT);  SPI.begin();  SPI.setDataMode(SPI_MODE3);  oledInit(); } Обратите внимание на функция oledInit() в предпоследней строке кода. Прежде чем дисплей сможет что-либо выводить на экран, его необходимо настроить (инициализировать). Для этого посылаем команды, приведенные в следующей диаграмме.

      init.PNG
      В программе это будет выглядеть так:
      void oledInit() //функция инициализации дисплея {   digitalWrite(reset, HIGH); //процедура сброса дисплея   delay(100);   digitalWrite(reset, LOW);   delay(100);   digitalWrite(reset, HIGH);   delay(100);   //процедура инициализации дисплея   digitalWrite(ss, LOW);   digitalWrite(dc, LOW);   SPI.transfer(0xAE); //display OFF   SPI.transfer(0xA0); //remap & color depth setting   SPI.transfer(0x72);          //b01110010 расшифровка ниже   /*   b01 - 65k format, (00 -256 color, 10 - 65k color format 2)   1 - enable COM split odd even (0 - disable)   1 - scan COM95 to COM0 (0 - COM0 to COM95) отражение по короткой стороне   0 - disable left-right swaping (1 - enable swaping)   0 - RGB color (1 - BGR color)   1 - RAM column 0 to 95 (0 - 95 to 0)   0 - horizontal address increment (1 - vertical)   */   SPI.transfer(0xA1); //set display start line (0-63)   SPI.transfer(0x0);   SPI.transfer(0xA2); //set vertical offset (0-63)   SPI.transfer(0x0);   SPI.transfer(0xA4); //normal display (A5 - all pixel ON, A6 - all pixel OFF, A7 - inverse display)   SPI.transfer(0xA8); //set MUX ratio N+1 mux   SPI.transfer(0x3F); //default 0x3F   SPI.transfer(0xAD); //select internal Vcc supply   SPI.transfer(0x8E); //default 0x8E   SPI.transfer(0xB0); //set power saving mode   SPI.transfer(0x0B); //default 0x0B (disable power saving mode) 0X1A - enable   SPI.transfer(0xB1); //set reset, pre-charge period   SPI.transfer(0x31); //default 0x31   SPI.transfer(0xB3); //oscillator frequency   SPI.transfer(0xF0); //default 0xF0   SPI.transfer(0x8A); //set second pre-charge color A   SPI.transfer(0x64); //default 0x64   SPI.transfer(0x8B); //set second pre-charge color B   SPI.transfer(0x78); //default 0x78   SPI.transfer(0x8C); //set second pre-charge color C   SPI.transfer(0x64); //default 0x64   SPI.transfer(0xBB); //set pre-charge voltage level   SPI.transfer(0x3A); //default 0x3A   SPI.transfer(0xBE); //set COM deselect voltage level   SPI.transfer(0x3E); //default 0x3E   SPI.transfer(0x87); //set master current   SPI.transfer(0x06); //default 0x06   SPI.transfer(0x81); //set contrast for color A   SPI.transfer(0x91); //default 0x91   SPI.transfer(0x82); //set contrast for color B   SPI.transfer(0x50); //default 0x50   SPI.transfer(0x83); //set contrast for color C   SPI.transfer(0x7D); //default 0x7D   SPI.transfer(0xAF); //display ON, normal mode   digitalWrite(ss, HIGH); } Теперь дисплей готов к выводу изображения. Но стоит рассмотреть некоторые команды. В частности очень важны следующие строки:
      SPI.transfer(0xA0); //remap & color depth setting
      SPI.transfer(0x72); //b01110010 расшифровка ниже
      /* b01 - 65k format, (00 -256 color, 10 - 65k color format 2) - здесь мы выбираем в каком формате будут задаваться цвета и сколько цветов будет возможно использовать
      Поскольку выбираем 65 тысяч цветов, то значение цвета в один байт не поместится, только в два байта.
      1 - enable COM split odd even (0 - disable)
      1 - scan COM95 to COM0 (0 - COM0 to COM95) отражение по короткой стороне
      0 - disable left-right swaping (1 - enable swaping) 0 - RGB color (1 - BGR color) задаем привычный нам формат RGB
      1 - RAM column 0 to 95 (0 - 95 to 0)
      0 - horizontal address increment (1 - vertical) */ Выбираем как будут выводиться данные на дисплей, слева-направо сверху-вниз (привычный нам способ, потому что и пишем так и массивы задаем) или сверху-вниз слева-направо. Эти методы адресации рассмотрены в предыдущей статье, лишь отмечу что мы будем использовать горизонтальную адресацию.
      Поскольку для задания цвета у нас есть всего 2 байта, а формат RGB предполагает 3, то необходимо произвести преобразование. Для красного цвета отводятся первые 5 бит, затем 6 бит зеленого цвета, замыкают 5 бит синего, поэтому функцию преобразования цвета я назвал color565
       
       uint16_t c;   c = r >> 3;   c <<= 6;   c |= g >> 2;   c <<= 5;   c |= b >> 3;   return c;// получаем 16-битное значение цвета и возвращаем его } Поскольку данными необходимо передавать только цвет, то функцию передачи данных можно переделать в функцию передачи цвета, но 16-битное значение цвета необходимо будет разбить на два 8-битных и послать их одно за другим.
      void oledDataColor(uint16_t color) //измененная функция для отправки 16-битного значения цвета {   digitalWrite(ss, LOW);   digitalWrite(dc, HIGH);   SPI.transfer(color >> 8); //разбиваем 16-битное значение на 2 8-битных   SPI.transfer(color);   digitalWrite(ss, HIGH); } Теперь можно рисовать, и начну я с базового элемента любого растрового изображения - пикселя. Для отображения графических примитивов предусмотрены готовые функции, но не для пикселя и окружности, поэтому будем изобретать велосипед.
      Я упоминал про горизонтальную адресацию, команды и данные, и сейчас я свяжу это всё воедино и поведаю как вывести изображение на дисплей (но делать я этого конечно же не буду).
      Представим, что необходимо вывести изображение размером N на N пикселей, левый верхний угол изображения должен находиться в координатах х=X, у=Y. Для этого необходимо выбрать прямоугольную область на дисплее, а затем передать значения цвета пикселей по очереди обходя каждый пиксель изображения слева-направо сверху-вниз. Полученные дисплеем значения цвета так же будут выводиться слева-направо сверху-вниз в пределах выбранной области, и обход пикселей будет таким, как представлен на изображении ниже.

      Для выбора области на дисплее необходимо передать команду 0x15,значения Х и У левого верхнего угла области, затем команду 0x75 и значения Х и У правого нижнего угла области. Все эти значения передаются командами, то есть вывод DC подтянут к нулю. Затем подаем на DC логическую единицу и посылаем значения цвета каждого пикселя. Функции отправки команд, данных и цвета я уже привел. Далее необходимо включить фантазию и принять факт что один пиксель - это изображение состоящее из одного пикселя, и процедуру вывода изображения применить к одному единственному пикселю. В итоге получается вот такая функция:
      //функция задает цвет выбранной точке void oledPixel(uint8_t x, uint8_t y, uint16_t color) {   digitalWrite(ss, LOW);   digitalWrite(dc, LOW);   SPI.transfer(0x15);   SPI.transfer(x);   SPI.transfer(95);   SPI.transfer(0x75);   SPI.transfer(y);   SPI.transfer(63);   delay(1);   digitalWrite(dc, HIGH);   SPI.transfer(color >> 8);   SPI.transfer(color);   delay(1);   digitalWrite(ss, HIGH); } Далее пойдут уже готовые функции для вывода линии, прямоугольника и залитого прямоугольника. 
      //функция отрисовывает линию определенного цвета между двумя указанными координатами void oledLine (uint8_t x1, uint8_t y1, uint8_t x2, uint8_t y2, uint16_t color) {   digitalWrite(ss, LOW);   digitalWrite(dc, LOW);   SPI.transfer(0x21);   SPI.transfer(x1); //x start   SPI.transfer(y1); //Y start   SPI.transfer(x2); //X end   SPI.transfer(y2); //Y end   delay(1);   //здесь синтезированный в формат 565 цвет разбирается отбратно   //я понимаю что это костыль, но во первых для задания цвета необходимо использовать один аргумент вместо трех   //а во вторых, я использовал именно такой способ для общего понимания работы с цветом при работе с данным дисплеем   SPI.transfer((color >> 11) & 0x1F); //R color   SPI.transfer((color >> 5) & 0x3F); //G color   SPI.transfer(color & 0x1F); //B color   delay(1);   digitalWrite(ss, HIGH); } //функция рисует прямоугольник заданной высоты ширины и цвета, левый верхний угол прямоугольника задается первыми двумя аргументами void oledRect (uint8_t x, uint8_t y, uint8_t w, uint8_t h, uint16_t colorFrame) {   digitalWrite(ss, LOW);   digitalWrite(dc, LOW);   SPI.transfer(0x26); //настройка заливки прямоугольника   SPI.transfer(0x0); //отключаем заливку прямоугольника   SPI.transfer(0x22);   SPI.transfer(x); //x start   SPI.transfer(y); //Y start   SPI.transfer(x + w); //X end   SPI.transfer(y + h); //Y end   delay(1);   SPI.transfer((colorFrame >> 11) & 0x1F); //R color frame   SPI.transfer((colorFrame >> 5) & 0x3F); //G color   SPI.transfer(colorFrame & 0x1F); //B color   delay(10);   digitalWrite(ss, HIGH); } //то же самое, но прямоугольникк залит определенным цветом (6 аргумент задает цвет заливки) void oledRectFill (uint8_t x, uint8_t y, uint8_t w, uint8_t h, uint16_t colorFrame, uint16_t colorFill) {   digitalWrite(ss, LOW);   digitalWrite(dc, LOW);   SPI.transfer(0x26); //настройка заливки прямоугольника   SPI.transfer(0x1);  //включаем заливку прямоугольника   SPI.transfer(0x22);   SPI.transfer(x); //x start   SPI.transfer(y); //Y start   SPI.transfer(x + w); //X end   SPI.transfer(y + h); //Y end   delay(1);   SPI.transfer((colorFrame >> 11) & 0x1F); //R color frame   SPI.transfer((colorFrame >> 5) & 0x3F); //G color   SPI.transfer(colorFrame & 0x1F); //B color   SPI.transfer((colorFill >> 11) & 0x1F); //R color fill   SPI.transfer((colorFill >> 5) & 0x3F); //G color   SPI.transfer(colorFill & 0x1F); //B color   delay(10);   digitalWrite(ss, HIGH); } Так же предусмотрена функция очистки прямоугольной области дисплея и она же используется для очистки всего дисплея.
      void oledClear(uint8_t x1, uint8_t y1, uint8_t x2, uint8_t y2) {   digitalWrite(ss, LOW);   digitalWrite(dc, LOW);   SPI.transfer(0x25);   SPI.transfer(x1);   SPI.transfer(y1);   SPI.transfer(x2);   SPI.transfer(y2);   delay(1);   digitalWrite(ss, HIGH); } void oledClearAll() {   oledClear(0, 0, 95, 63); } И ещё команды скролинга дисплея. В них я глубоко не вникал, заставил картинку двигаться вертикально, но не смог заставить двигаться горизонтально. На том и хватит, я вряд ли буду использовать эти команды.
       
      //настройка скролинга дисплея void oledScrollSetup (uint8_t a, uint8_t b, uint8_t c, uint8_t d, uint8_t e) {   digitalWrite(ss, LOW);   digitalWrite(dc, LOW);   SPI.transfer(0x27);   SPI.transfer(a);   SPI.transfer(b);   SPI.transfer(c);   SPI.transfer(d);   SPI.transfer(e);   delay(1);   digitalWrite(ss, HIGH); } void oledScrollOn() {   digitalWrite(ss, LOW);   digitalWrite(dc, LOW);   SPI.transfer(0x2F);   digitalWrite(ss, HIGH); } void oledScrollOff() {   digitalWrite(ss, LOW);   digitalWrite(dc, LOW);   SPI.transfer(0x2E);   digitalWrite(ss, HIGH); } Приведу весь код "скетча".
      #include <SPI.h> const int ss = 10; //slave select const int dc = 8; // data/command data=1 command=0 const int reset = 9; //oled reset=0 void oledCommand(uint8_t val) //общая функция отправки команды дисплею {   digitalWrite(ss, LOW); //slave select устанавливаем в 0, это активирует SPI   digitalWrite(dc, LOW); //DC равен 0, это значит что отправляется команда   SPI.transfer(val); //отправляем команду стандартной функцией библиотеки SPI   digitalWrite(ss, HIGH); //slave select устанавливаем в 1, это означает что работа с SPI завершена } void oledData(uint8_t val) //общая функция отправки данных дисплею {   digitalWrite(ss, LOW); //slave select устанавливаем в 0, это активирует SPI   digitalWrite(dc, HIGH); //DC равен 1, это значит что отправляются данные   SPI.transfer(val); //отправляем данные стандартной функцией библиотеки SPI   digitalWrite(ss, HIGH); //slave select устанавливаем в 1, это означает что работа с SPI завершена } void oledDataColor(uint16_t color) //измененная функция для отправки 16-битного значения цвета {   digitalWrite(ss, LOW);   digitalWrite(dc, HIGH);   SPI.transfer(color >> 8); //разбиваем 16-битное значение на 2 8-битных   SPI.transfer(color);   digitalWrite(ss, HIGH); } void oledInit() //функция инициализации дисплея {   digitalWrite(reset, HIGH); //процедура сброса дисплея   delay(100);   digitalWrite(reset, LOW);   delay(100);   digitalWrite(reset, HIGH);   delay(100);   //процедура инициализации дисплея   digitalWrite(ss, LOW);   digitalWrite(dc, LOW);   SPI.transfer(0xAE); //display OFF   SPI.transfer(0xA0); //remap & color depth setting   SPI.transfer(0x72);          //b01110010 расшифровка ниже   /*   b01 - 65k format, (00 -256 color, 10 - 65k color format 2)   1 - enable COM split odd even (0 - disable)   1 - scan COM95 to COM0 (0 - COM0 to COM95) отражение по короткой стороне   0 - disable left-right swaping (1 - enable swaping)   0 - RGB color (1 - BGR color)   1 - RAM column 0 to 95 (0 - 95 to 0)   0 - horizontal address increment (1 - vertical)   */   SPI.transfer(0xA1); //set display start line (0-63)   SPI.transfer(0x0);   SPI.transfer(0xA2); //set vertical offset (0-63)   SPI.transfer(0x0);   SPI.transfer(0xA4); //normal display (A5 - all pixel ON, A6 - all pixel OFF, A7 - inverse display)   SPI.transfer(0xA8); //set MUX ratio N+1 mux   SPI.transfer(0x3F); //default 0x3F   SPI.transfer(0xAD); //select internal Vcc supply   SPI.transfer(0x8E); //default 0x8E   SPI.transfer(0xB0); //set power saving mode   SPI.transfer(0x0B); //default 0x0B (disable power saving mode) 0X1A - enable   SPI.transfer(0xB1); //set reset, pre-charge period   SPI.transfer(0x31); //default 0x31   SPI.transfer(0xB3); //oscillator frequency   SPI.transfer(0xF0); //default 0xF0   SPI.transfer(0x8A); //set second pre-charge color A   SPI.transfer(0x64); //default 0x64   SPI.transfer(0x8B); //set second pre-charge color B   SPI.transfer(0x78); //default 0x78   SPI.transfer(0x8C); //set second pre-charge color C   SPI.transfer(0x64); //default 0x64   SPI.transfer(0xBB); //set pre-charge voltage level   SPI.transfer(0x3A); //default 0x3A   SPI.transfer(0xBE); //set COM deselect voltage level   SPI.transfer(0x3E); //default 0x3E   SPI.transfer(0x87); //set master current   SPI.transfer(0x06); //default 0x06   SPI.transfer(0x81); //set contrast for color A   SPI.transfer(0x91); //default 0x91   SPI.transfer(0x82); //set contrast for color B   SPI.transfer(0x50); //default 0x50   SPI.transfer(0x83); //set contrast for color C   SPI.transfer(0x7D); //default 0x7D   SPI.transfer(0xAF); //display ON, normal mode   digitalWrite(ss, HIGH); } uint16_t color565(uint8_t r, uint8_t g, uint8_t b) //функция преобразования цвета R8G8B8bit в формат R5G6B5bit {   uint16_t c;   c = r >> 3;   c <<= 6;   c |= g >> 2;   c <<= 5;   c |= b >> 3;   return c;// получаем 16-битное значение цвета и возвращаем его } //функция задает цвет выбранной точке void oledPixel(uint8_t x, uint8_t y, uint16_t color) {   digitalWrite(ss, LOW);   digitalWrite(dc, LOW);   SPI.transfer(0x15);   SPI.transfer(x);   SPI.transfer(95);   SPI.transfer(0x75);   SPI.transfer(y);   SPI.transfer(63);   delay(1);   digitalWrite(dc, HIGH);   SPI.transfer(color >> 8);   SPI.transfer(color);   delay(1);   digitalWrite(ss, HIGH); } void oledSetArea(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t w, uint8_t h) {   digitalWrite(ss, LOW);   digitalWrite(dc, LOW);   SPI.transfer(0x15);   SPI.transfer(x);   SPI.transfer(y);   SPI.transfer(0x75);   SPI.transfer(x + w);   SPI.transfer(y + h);   delay(1);   digitalWrite(ss, HIGH); } //функция отрисовывает линию определенного цвета между двумя указанными координатами void oledLine (uint8_t x1, uint8_t y1, uint8_t x2, uint8_t y2, uint16_t color) {   digitalWrite(ss, LOW);   digitalWrite(dc, LOW);   SPI.transfer(0x21);   SPI.transfer(x1); //x start   SPI.transfer(y1); //Y start   SPI.transfer(x2); //X end   SPI.transfer(y2); //Y end   delay(1);   //здесь синтезированный в формат 565 цвет разбирается отбратно   //я понимаю что это костыль, но во первых для задания цвета необходимо использовать один аргумент вместо трех   //а во вторых, я использовал именно такой способ для общего понимания работы с цветом при работе с данным дисплеем   SPI.transfer((color >> 11) & 0x1F); //R color   SPI.transfer((color >> 5) & 0x3F); //G color   SPI.transfer(color & 0x1F); //B color   delay(1);   digitalWrite(ss, HIGH); } //функция рисует прямоугольник заданной высоты ширины и цвета, левый верхний угол прямоугольника задается первыми двумя аргументами void oledRect (uint8_t x, uint8_t y, uint8_t w, uint8_t h, uint16_t colorFrame) {   digitalWrite(ss, LOW);   digitalWrite(dc, LOW);   SPI.transfer(0x26); //настройка заливки прямоугольника   SPI.transfer(0x0); //отключаем заливку прямоугольника   SPI.transfer(0x22);   SPI.transfer(x); //x start   SPI.transfer(y); //Y start   SPI.transfer(x + w); //X end   SPI.transfer(y + h); //Y end   delay(1);   SPI.transfer((colorFrame >> 11) & 0x1F); //R color frame   SPI.transfer((colorFrame >> 5) & 0x3F); //G color   SPI.transfer(colorFrame & 0x1F); //B color   delay(10);   digitalWrite(ss, HIGH); } //то же самое, но прямоугольникк залит определенным цветом (6 аргумент задает цвет заливки) void oledRectFill (uint8_t x, uint8_t y, uint8_t w, uint8_t h, uint16_t colorFrame, uint16_t colorFill) {   digitalWrite(ss, LOW);   digitalWrite(dc, LOW);   SPI.transfer(0x26); //настройка заливки прямоугольника   SPI.transfer(0x1);  //включаем заливку прямоугольника   SPI.transfer(0x22);   SPI.transfer(x); //x start   SPI.transfer(y); //Y start   SPI.transfer(x + w); //X end   SPI.transfer(y + h); //Y end   delay(1);   SPI.transfer((colorFrame >> 11) & 0x1F); //R color frame   SPI.transfer((colorFrame >> 5) & 0x3F); //G color   SPI.transfer(colorFrame & 0x1F); //B color   SPI.transfer((colorFill >> 11) & 0x1F); //R color fill   SPI.transfer((colorFill >> 5) & 0x3F); //G color   SPI.transfer(colorFill & 0x1F); //B color   delay(10);   digitalWrite(ss, HIGH); } void oledClear(uint8_t x1, uint8_t y1, uint8_t x2, uint8_t y2) {   digitalWrite(ss, LOW);   digitalWrite(dc, LOW);   SPI.transfer(0x25);   SPI.transfer(x1);   SPI.transfer(y1);   SPI.transfer(x2);   SPI.transfer(y2);   delay(1);   digitalWrite(ss, HIGH); } void oledClearAll() {   oledClear(0, 0, 95, 63); } //настройка скролинга дисплея void oledScrollSetup (uint8_t a, uint8_t b, uint8_t c, uint8_t d, uint8_t e) {   digitalWrite(ss, LOW);   digitalWrite(dc, LOW);   SPI.transfer(0x27);   SPI.transfer(a);   SPI.transfer(b);   SPI.transfer(c);   SPI.transfer(d);   SPI.transfer(e);   delay(1);   digitalWrite(ss, HIGH); } void oledScrollOn() {   digitalWrite(ss, LOW);   digitalWrite(dc, LOW);   SPI.transfer(0x2F);   digitalWrite(ss, HIGH); } void oledScrollOff() {   digitalWrite(ss, LOW);   digitalWrite(dc, LOW);   SPI.transfer(0x2E);   digitalWrite(ss, HIGH); } void setup() {   pinMode(ss, OUTPUT);   pinMode(dc, OUTPUT);   pinMode(reset, OUTPUT);   SPI.begin();   SPI.setDataMode(SPI_MODE3);   oledInit();   oledClearAll();   randomSeed(millis); } void loop() {  oledClearAll();   oledPixel(10, 10, color565(255, 0, 0));   oledLine(45, 32, 40, 63, color565(0, 255, 0));   oledRectFill(60, 0, 10, 20, color565(0, 0, 255), color565(255, 255, 0));   oledRect(40, 0, 10, 20, color565(255, 255, 0));   int x = 20, y = 31, w = 10, h = 10;   oledSetArea(x, y, w, h);   for (int i = 0; i < (w*h); i++) {     oledDataColor(color565(random(0, 255), random(0, 255), random(0, 255)));   }      delay(5000); } Результат работы на фото (специально сдвинул экспозицию в минус): вывод точки, линии, залитого и пустого прямоугольника и массива из точек случайного цвета.

      Плюсы данного дисплея очевидны: малое потребление из-за отсутствия подсветки, малая толщина дисплея, большие углы обзора, ну и наконец он цветной. Чип SSD1331 позволяет обращаться к каждой точке напрямую ( в отличии от монохромного дисплея на чипе SSD1306), что намного упрощает работу с ним. Ну и библиотеки для этого дисплея уже написаны, а то я тут всё велосипеды изобретаю.
      P.S. В архиве скетч, библиотеки для ArduinoIDE и даташиты.
      SSD1331.rar
    • Автор: CasperReduct
      Заранее извиняюсь если вопрос для многих будет примитивным, но так как в радиотехнике 0  - прошу помощи.
      Итак: есть Arduino mini,  различные датчики, датчик MQ135(потребление ~150mA). Питание: к пинам +5,Gnd припаян Microusb для подключения зарядника от телефона (но также хочу дать возможность запитать от 3 батареек).
      вопрос:
      1. как сделать обвязку чтобы при подключении внешнего источника питания, питание от батареек не тратилось?
      2. MQ135 пишут везде нужно свое питание но если я запитаю от внешнего источника его и ардуино то никаких проблем не возникнет?
      3. надо датчик MQ135 включать периодически допустим раз в 10мин на 2 мин c помощю ардуино, какие элементы могут помочь в этом?(использовать реле мне кажеться как с ружья по воробьям)