しなぷすのハード製作記

128×64モノクログラフィックLCDシールドサポートページ(3)

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128×64モノクログラフィックLCDシールド 商品名 128×64モノクログラフィックLCDシールド
税抜き小売価格 3000円
販売店 スイッチサイエンス
2016年07月21日 暫定公開。
2016年08月18日 正式公開。

6.128×64モノクログラフィックLCDシールドを制御するスケッチの作り方

128×64モノクログラフィックLCDシールドを制御するためのスケッチの作り方を説明します。まず画面に"Hello, World!"と表示するスケッチを紹介して、次にスケッチの作り方の基礎的な事項の説明をし、最後にシールドの制御に使うMGLCDライブラリの主な関数の説明をします。

6-1.Hello, World!を画面に表示する

画面に"Hello, World!"と表示するには、Arduino IDEにリスト1のスケッチを入力し、128×64モノクログラフィックLCDシールドを装着したArduinoにスケッチを書き込んでください。

注:スケッチの書き込みの手順は、動作確認の際の手順を参考に してください。手順3でdemoスケッチを開く代わりに、リスト1を入力してください。

リスト1、"Hello, World"を表示するスケッチ
#include <MGLCD.h>
#include <MGLCD_SPI.h>
#include <SPI.h>

#define CS_PIN   10
#define DI_PIN    9
#define MAX_FREQ (7400*1000UL)

MGLCD_GH12864_20_SPI MGLCD(MGLCD_SpiPin2(CS_PIN, DI_PIN), MAX_FREQ);

void setup() {
  MGLCD.Reset();
  MGLCD.println("Hello, World!");
}

void loop() {
}

リスト1を書き込むと、写真20の様に、画面に"Hello, World!"と表示されます。

写真20、リスト1の実行結果
↑ 画像をクリックすると拡大
写真20、リスト1の実行結果

リスト1の動作の説明は、次の節以降で説明します。

6-2.ヘッダファイルのインクルード

128×64モノクログラフィックLCDシールドを制御するスケッチを作るには、MGLCD.hMGLCD_SPI.hSPI.hの3つのヘッダファイルをスケッチの最初でインクルードする必要があります。"Hello, World,"を表示するスケッチ(リスト1)と同様、スケッチの先頭で、リスト2の様にインクルードしてください。

リスト2、ヘッダファイルのインクルード
#include <MGLCD.h>
#include <MGLCD_SPI.h>
#include <SPI.h>

6-3.MGLCD_GH12864_20_SPI型オブジェクト変数の宣言

ヘッダファイルをインクルードしたら、次に、MGLCD_GH12864_20_SPI型のオブジェクト変数を宣言する必要があります。"Hello, World,"を表示するスケッチ(リスト1)と同様、リスト3の様に宣言してください。

リスト3、MGLCD_GH12864_20_SPIオブジェクトの宣言
#define CS_PIN   10
#define DI_PIN    9
#define MAX_FREQ (7400*1000UL)

MGLCD_GH12864_20_SPI MGLCD(MGLCD_SpiPin2(CS_PIN, DI_PIN), MAX_FREQ);

複雑な宣言の様ですが、意味を考えずに、決まり文句としてこのままスケッチに書き込んで結構です。

一応リスト3の内容を説明すると、次の様になります。

128×64モノクログラフィックLCDシールドではGH12864-20というグラフィックLCDモジュールを使っていますが、MGLCDライブラリでは、そのLCDモジュールの信号線の内、/CS信号とD/I信号の2つは、Arduinoの、どのI/Oピンに接続するかを選択できる様になっています。

注:信号線の割り当てが変更できるのは、GH12864-20を直接Arduinoに接続する場合のみです。128×64モノクログラフィックLCDシールドを使う場合は、/CS信号とD/I信号は、それぞれ10番ピンと9番ピンにシールド内で配線されているため、これらのピン番号を指定する必要があります。

#define CS_PIN   10

は、/CS信号をArduinoの10番ピンに接続するように指定するための宣言です。128×64モノクログラフィックLCDシールドでは/CS信号をArduinoの10番ピンに接続する様に設計されていますので、この様な宣言になっています。

#define DI_PIN    9

は、D/I信号をArduinoの9番ピンに接続するように指定するための宣言です。128×64モノクログラフィックLCDシールドではD/I信号をArduinoの9番ピンに接続するように設計されていますので、この様な宣言になっています。

#define MAX_FREQ (7400*1000UL)

は、SPIバスの上限周波数を設定します。128×64モノクログラフィックLCDシールドは、最高約7.4MHz(7400,000Hz)のSPIバスの周波数で動作するので、このような宣言になっています。

単に

#define MAX_FREQ 7400000UL

としてもかまいませんが、7400000ULと書くと0の数が多くて桁を間違えやすいため、(7400*1000UL)と表記しています。なお、数字の後のULはunsigned long型の定数を表します。

仮に何らかの事情で、遅い速度で128×64モノクログラフィックLCDシールドを動作させる必要がある場合は、MAX_FREQの値を小さくします。

MGLCD_GH12864_20_SPI MGLCD(MGLCD_SpiPin2(CS_PIN, DI_PIN), MAX_FREQ);

で、MGLCDというMGLCD_GH12864_20_SPI型のオブジェクト変数を宣言しています。これ以降、128×64モノクログラフィックLCDシールドを制御するには、このMGLCDという変数を用います。

なお、変数の名前はMGLCDではなく、何でもいいのですが、別の変数名にした場合は、後述の描画処理において、その変数名を使うことになります。

6-4.初期化処理

128×64モノクログラフィックLCDシールドを使うには、まず初期化処理を行う必要があります。初期化するにはReset関数を用い、

MGLCD.Reset();

と記述します。

初期化処理は通常、全ての処理の前に1回行うだけでいいので、setup関数の中で行います。しかし、使用中に何らかの事情でもう一度初期化を行いたい場合は、複数回Reset関数を呼んでもかまいません。

6-5.描画処理

初期化処理が終わったら、128×64モノクログラフィックLCDシールドを使う準備が完了しました。描画用の関数を用いて、画面に文字や図形を表示する事ができます。

例えば、画面に"Hello, World!"と表示する場合は、println関数を用いて、

MGLCD.println("Hello, World!");

とします。

なお、MGLCD_GH12864_20_SPI型のオブジェクト変数を宣言する場合に、MGLCD以外の変数名、例えばhogeを使って

MGLCD_GH12864_20_SPI hoge(MGLCD_SpiPin2(CS_PIN, DI_PIN), MAX_FREQ);

とした場合、"Hello, World!"を表示するには

hoge.println("Hello, World!");

とします。

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