Il progetto della Stazione Meteo con Arduino è stato abbondantemente introdotto anche in maniera dettagliata ai seguenti link:
Quello di cui parleremo in questo articolo è come utilizzare un display grafico 128×64 per la nostra stazione meteo. Ci servirà per visualizzare i dati dei sensori, gli stati del sistema anche con la possibilità di visualizzare più pagine.
Il display si presenta come in foto:
Si tratta di un display grafico 128×64 pixel retroilluminato blu con pixel bianchi.
Si tratta di un display gestito da un ptocessore ST7920.
Qui un esempio del display accesso e connesso alla mia stazione meteo:
La connessione ad Arduino (vi ricordo che stiamo utilizzando un Arduino Mega 2560) avviene attraverso delle linee parallele secondo il seguente schema:
PIN Display PIN ARDUINO 1 VSS GND 2 VDD +5V 3 V0 NC 4 RS 30 5 R/W 31 6 E 32 7 DB0 22 8 DB1 23 9 DB2 24 10 DB3 25 11 DB4 26 12 DB5 27 13 DB6 28 14 DB7 29 15 PSB NC 16 NC NC 17 RST NC 18 VOUT NC 19 A +5V 20 K GND ---------------------------------------------------------------- BackLight 33
Sul PIN 33 di Arduino ho inserito un transistor 2N2222 per controllare l’accensione e lo spegnimento della retroilluminazione a tempo.
A questo punto la prima cosa di cui dovremo preoccuparci è scaricare la libreria per controllare il display.
A questo link troverete quello che ci serve: https://github.com/olikraus/u8glib/ – mentre qui: https://github.com/olikraus/u8glib/wiki/device troverete documentazione sulla stessa e sui display interfacciabili.
Una volta scaricata ed installata nell’ambiente di sviluppo di Arduino (IDE) sarà pronta per essere utilizzata nel nostro sketch.
Nelle dichiarazioni iniziali andremo a scrivere:
#define LCDBACKLIGHT 33 #include "U8glib.h" U8GLIB_ST7920_128X64_1X u8g(22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 32, 30, 31);
In questo modo avremo istanziato la nostra libreria utilizzando l’oggetto U8GLIB_ST7920_128X64_1X che si occuperà di “parlare” con il processore ST7920. In realtà la libreria U8gLib è in grado di interfacciarsi con diversi processori display, quindi è molto versatile. Tra parentesi seguiranno i PIN di Arduino che abbiamo collegato al display.
Come di consueto adesso, nella routine SETUP andremo a definire la prima chiamata alla libreria per fare in modo di avviare la prima pagine del display stabilendo di fatto la comunicazione tra Arduino e display:
void setup() {
// inizializzazione LCD BACKLIGHT
pinMode(LCDBACKLIGHT, OUTPUT);
digitalWrite(LCDBACKLIGHT, HIGH); // accende la retroilluminazione
// chiamata alla libreria U8g
u8g.firstPage();
do {
draw();
} while( u8g.nextPage() );
}
Ripeteremo questa chiamata anche nel ciclo LOOP pari pari.
void loop() {
u8g.firstPage();
do {
draw();
} while( u8g.nextPage() );
}
La funzione draw() si occupa di disegnare i contenuti sul display.
All’interno della funzione ci preoccuperemo di sistemare i dati nei punti giusti del display.
Iniziamo con scrivere l’intera funzione:
void draw(void) {
int x;
int y;
int r, r1, r2;
int angle = sensorWindDirectionValueDegrees - 90;
// preparazione ambiente
u8g.setDefaultForegroundColor();
y = 10;
// linea superiore
u8g.drawLine(15, y, 128, y);
// tensione batteria
x = 86; y = 0;
u8g.setPrintPos(x + 9, y); u8g.print(String(battery_Voltage));
// temperatura quadro
x = 52; y = 0;
u8g.setPrintPos(x + 9, y); u8g.print(String(sensorBaroTemperatura));
// disegno indicatore vento e valori
u8g.setFont(u8g_font_6x12); u8g.setFontRefHeightExtendedText(); u8g.setFontPosTop();
r = 19;
r1 = r - 2;
r2 = r - 8;
x = u8g.getWidth() - r - 1;
y = r + 10;
u8g.drawCircle(x, y, r);
u8g.drawTriangle(cos((angle*71.0)/4068.0) * r1 + x, sin((angle*71.0)/4068.0) * r1 + y,
cos(((angle-145.0)*71.0)/4068.0) * r2 + x, sin(((angle-145.0)*71.0)/4068.0) * r2 + y,
cos(((angle+145.0)*71.0)/4068.0) * r2 + x, sin(((angle+145.0)*71.0)/4068.0) * r2 + y);
u8g.setPrintPos(x - 21, r*2 + 9); u8g.print(String(sensorWindDirectionValueDegrees) + (char)176 + sensorWindDirectionDescription);
u8g.setPrintPos(x - 39, r*2 + 17); u8g.print(String(windSpeed1) + "km/h");
// calendario data e ora
u8g.setPrintPos(0,47); u8g.print(RTCDate);
u8g.setPrintPos(0,55); u8g.print(RTCClock);
// visualizzazione temperatura interna
// simbolo HOME IN
x = 0; y = 10;
u8g.setFont(u8g_font_6x13); u8g.setFontRefHeightExtendedText(); u8g.setFontPosTop();
u8g.setPrintPos(x, y); u8g.print(String(sensorTemperaturaK));
u8g.setPrintPos(x + 40, y); u8g.print(String(sensorUmiditaK));
u8g.setFont(u8g_font_6x12); u8g.setFontRefHeightExtendedText(); u8g.setFontPosTop();
u8g.setPrintPos(x + 24, y + 1); u8g.print(String(((char)176)) + "C");
u8g.setPrintPos(x + 64, y + 1); u8g.print("%IN");
// visualizzazione temperatura esterna
// simbolo HOME OUT
x = 0; y = 20;
u8g.setFont(u8g_font_6x12); u8g.setFontRefHeightExtendedText(); u8g.setFontPosTop();
u8g.setPrintPos(x, y); u8g.print(String(sensorTemperaturaK2) + String(((char)176)) + "C");
u8g.setPrintPos(x + 40, y); u8g.print(String(sensorUmiditaK2) + "%OUT");
u8g.setFont(u8g_font_6x12); u8g.setFontRefHeightExtendedText(); u8g.setFontPosTop();
y = 30;
u8g.drawLine(0, y, 87, y);
// pressione
x = 0; y = 31;
u8g.setPrintPos(x + 9, y); u8g.print(String(sensorBaroPressione));
// lux
x = 0; y = 39;
u8g.setPrintPos(x + 9, y); u8g.print(String(sensorLightLux));
}
Le variabili contenute nella funzione draw() sono prese dal resto del programma della stazione meteo che potete trovare nell’articolo: Stazione Meteo con Arduino – i dettagli.
