【直結でOK】RaspberryPi Pico MicroPythonでLCDを使う方法 【I2C・SSD1306】

ポチップ

小型・低価格・短納期
配線4本を直結でつなげるだけ
SSD1306でプログラミングが簡単

UnBox

購入開封時の外観です。後述のAmazonのリンクから購入しています。

以外にも(?)きれいな化粧箱で、パッケージもきちんとされていました。ピンヘッダは同梱ですが、半田付け(4か所)が必要です。

Picoとディスプレイの接続

Picoとディスプレイの接続方法です。配線4本を直結で接続します。

ピン番号	内容	備考
36	3V3(OUT)	電源(3.3V)
23	GND	グラウンド
22	GP17	I2C SCL
21	GP16	I2C SDA

Picoピンアサイン(Pin-Out)

※ Pico公式サイトより引用

使用する部品

今回記事では以下の部品を使用します。

OLEDディスプレイ

冒頭でも紹介した、I2C・SPIで使えるディスプレイです。Aideepen社のものは品切れとなったため、リンクは同一仕様のDiyStudioの物を掲載しています。

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サンハヤトジャンプワイヤキット SKS-140 単線タイプのワイヤのセット品

ポチップ

ジャンパワイヤ(セット)

固いジャンパワイヤがセットになったキットです。やわらかい配線よりスッキリした回路が作れます。

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協和ハーモネット耐熱通信機器用ビニル電線 H-PVC 0.65mm 2mX10色茶赤橙黄緑青紫灰白黒

ポチップ

ジャンパワイヤ(自作用)

キットだと丁度いい長さがない、色がない。という方は以下の配線で自作できます。ジャンパワイヤとほぼ同じ固さの配線なので、切って曲げるだけで理想のジャンパワイヤが作れます。

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【サンハヤト Sunhayato】サンハヤトブレッドボードエコノミーパック SRH-21CE

ポチップ

ブレッドボード

国内サンハヤト製のブレッドボードです。少々堅めの指し心地ですが、海外製と違ってピン穴の番号がすべて印刷されており、品質も高いのでおすすめです。

あきばお〜楽天市場支店

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ガスセンサー二酸化炭素検出センサモジュール CCS811 CO2 eCO2 TVOC 空気品質検出 I2C 出力 CJMCU-811

ポチップ

プログラムの概要

プログラムの概要は以下の通りです。ディスプレイにテキスト・線・四角形を表示します。

I2Cの設定
ディスプレイ(SSD1306)の設定
テキストを表示
縦・横・斜め線を表示
四角形を表示(塗りつぶし有/無)
色(ネガポジ)を反転表示

実行結果

後述する配線を行って、プログラムを実行すると、以下のようにディスプレイを表示することができます。

ライブラリのインストール

コードを書く前に「SSD1306」ライブラリをインストールします。手順は以下の通りです。

manage packages画面を開く

Thonnyの「ツール」メニューから「パッケージの管理」をクリックします。

Thonnyでパッケージの管理画面を開く方法を画像で解説。 — パッケージの管理を選択

ssd1306を検索する

manage packages 画面の検索ボックスで「ssd1306」と入力して、「micropython-lib/PyPlで検索」ボタンを押します。

画面上に「ssd1306」が表示されるので、クリックします。

ssd1306をインストールする

検索結果をクリックすると、以下の「ssd1306」が表示されるので、「インストール」ボタンをクリックします。

以下の内容が表示されれば、「ssd1306ライブラリ」のインストールは完了です。「閉じる」ボタンを押して、元の画面に戻ります。

ssd1306のインストール完了を確認する方法を画像で解説 — インストールの完了

全体コード

プログラムの全体コードは以下の通りです。詳細な内容は後述する「コードのポイント」で解説します。公式のリファレンスも併せてご覧ください。

from machine import Pin, I2C
import ssd1306

#
# I2Cの設定です。
# 識別するID(0), SDA(16), SCL(17)を設定します
#
i2c = I2C(0, sda=Pin(16), scl=Pin(17) )

#
# デバイスのアドレスを取得します
# 0x30(60)でない場合はライブラリの修正が必要です。
#
addr = i2c.scan()
print( "address is :" + str(addr) )

#
# ディスプレイを設定します
# 使用するディスプレイの縦・横のサイズ、I2Cの変数を渡します
#
display = ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c)

#　テキスト表示を設定します
display.text('Display Test', 0, 0, 1)

# 横線を設定します
display.hline(10, 10, 20, 1)

# 縦線を設定します
display.vline(10, 10, 20, 1)

# 斜め線を設定します
display.line(10, 10, 30, 30, 1)

# 四角系を設定します(塗りつぶしなし)
display.rect(10, 40, 10, 10, 1)

# 四角形を設定します(塗りつぶしあり) 
display.fill_rect(30, 40, 10, 10, 1)

# 明暗の反転を設定します
#display.invert(1) 

# 設定した内容をディスプレイに表示します
display.show()

コードのポイント

I2Cの設定とスキャン

I2C通信用の変数に、「識別用のID」「使用するSDA・SCLのピン番号」を指定します。

ピンアサインの図上の「GP〇〇」の数字を指定してください。

デバイスのアドレスをスキャンして「0x30(60)でない場合」はライブラリの修正が必要なようです。

i2c = I2C(0, sda=Pin(16), scl=Pin(17) )

addr = i2c.scan()
print( "address is :" + str(addr) )

ディスプレイの設定

ディスプレイ用の変数を作成します。引数にはディスプレイの縦・横の大きさと、前述したI2Cの変数を渡します。

display = ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c)

横線・縦線の設定

「横線」「縦線」を設定します。引数の内容は2つの関数で同一です。

hline( X軸の開始位置、Y軸の開始位置、線の長さ、色の指定)

# 横線を設定します
display.hline(10, 10, 20, 1)

# 縦線を設定します
display.vline(10, 10, 20, 1)

※ 紹介しているAideepenのディスプレイでは、色の指定は無視されます。

斜め線の設定

座標指定できるline関数を使って「斜め線」を設定します。引数の内容は以下の通りです。

line(Y軸の開始位置、Y軸の開始位置、X軸の終了位置、Y軸の終了位置、色の指定)

# 斜め線を設定します
display.line(10, 10, 30, 30, 1)

四角形の設定(塗りつぶし有/無 )

塗りつぶし有/無しで、以下2つの関数を使い分けます。

塗りつぶしなしの四角形 rect関数
塗りつぶしありの四角形 fill_rect関数

引数の内容は2つの関数で同一です。3,4番目の引数は「X/Y軸方向の線の長さ」なので、注意が必要です。

rect(X軸の開始位置,Y軸の開始位置,X軸の線の長さ,Y軸の線の長さ,色の指定)

# 四角系を設定します(塗りつぶしなし)
display.rect(10, 40, 10, 10, 1)

# 四角形を設定します(塗りつぶしあり) 
display.fill_rect(30, 40, 10, 10, 1)

明暗の反転設定

表示上の明暗(ネガポジ)の反転には、invert関数を使います。デフォルト(0) は「黒背景に白文字」、反転(1)指定で「白背景に黒文字」となります。

# 明暗を判定します
#display.invert(1)

公式リファレンスには、表示方向を180回転させる「rotate関数」の記載がありますが、私の環境では実行時に構文エラー(存在していない関数)となってしまい、使用できませんでした。

表示の実行

show関数で前述で設定したテキストや線などを、ディスプレイに表示します。


# 設定した内容をディスプレイに表示します
display.show()

まとめ

RaspberryPi Picoで、Aideepen製の0.97インチOLEDディスプレイを使う方法について解説しました。参考になればうれしいです

Picoで使えるI2C通信対応デバイス

ディスプレイ以外にも、PicoとI2Cで接続できるおもしろい機器がたくさんあります。ぜひ他のデバイスにもチャレンジしてみてください。

CO2センサ

二酸化炭素濃度を測るセンサーです。コロナ渦ですっかり身近になりました。3V~5Vで動作するのでPicoでも扱えます。

Reland Sun

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MPU-6050 使用３軸ジャイロスコープ・３軸加速度センサーモジュール

ポチップ

IMU (3軸角度/加速度センサー)

3.3V、I2Cで使える３軸の角度/加速度センサーです。とても安価ですが、遊びや勉強用途には十分な性能を持つセンサーです。

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