راه‌اندازی نمایشگر OLED با برد رزبری پای پیکو

• نمایشگر OLED مدل 0.96 اینچی 128x64 با 4 پین
• برد رزبری پای پیکو (Raspberry Pi Pico)
• بردبورد
• سیم جامپر

رزبری پای پیکو یه برد میکروکنترلری فوق‌العاده ارزون، سریع و همه‌کاره است که قلب تپنده‌اش تراشه جدید RP2040 هست. این تراشه رو خود بنیاد رزبری پای تو بریتانیا طراحی کرده تا بتونه تو پروژه‌های مختلف بهترین عملکرد رو داشته باشه.

برخلاف بردهای رزبری پای معمولی که شبیه یه مینی‌کامپیوتر عمل می‌کنن و سیستم‌عامل دارن، پیکو یک میکروکنترلره و برای کارهای کنترلی و ارتباط با سنسورها عالیه. درسته که میکروکنترلرها حافظه ذخیره‌سازی حجیمی ندارن، اما سرعت بالا و رابط‌های سخت‌افزاری متنوعی که دارن، اون‌ها رو بی‌رقیب می‌کنه.

• تراشه میکروکنترلر RP2040 طراحی شده توسط بنیاد رزبری پای
• پردازنده دو هسته‌ای ARM Cortex M0+ با فرکانس متغیر تا 133 مگاهرتز
• حافظه SRAM با ظرفیت 264 کیلوبایت و 2 مگابایت حافظه فلش روی برد
• طراحی لبه‌های کاستلی (دندانه‌دار) برای لحیم‌کاری مستقیم روی بردهای مدار چاپی
• پشتیبانی از USB 1.1 به صورت Host و Device
• دارای حالت‌های خواب و کم‌مصرف برای پروژه‌های باتری‌دار
• برنامه‌نویسی راحت با کشیدن و رها کردن فایل‌ها (Drag & Drop) از طریق درگاه USB
• دارای 26 پین GPIO چندمنظوره
• پشتیبانی از انواع پروتکل‌ها شامل 2x SPI، 2x I2C، 2x UART، سه کانال ADC دوازده بیتی و 16 کانال PWM
• دارای ساعت و تایمر داخلی بسیار دقیق
• مجهز به سنسور دمای داخلی
• کتابخانه‌های شتاب‌دهنده سخت‌افزاری برای محاسبات اعشاری
• دارای 8 ماشین حالت PIO برای پشتیبانی از تجهیزات جانبی شخصی‌سازی شده

ماژول نمایشگر OLED مدل 0.96 اینچی با رزولوشن 128x64، هم جمع‌وجوره و هم قیمت مناسبی داره. این ویژگی‌ها باعث می‌شه برای هر پروژه‌ای که به یک صفحه‌نمایش کوچیک و باکیفیت نیاز داره، بهترین انتخاب باشه.

راه‌اندازی این ماژول خیلی راحته؛ چون برای ارتباط با میکروکنترلر فقط به چهار تا پین نیاز داره. تصویر این نمایشگرها کاملا شفاف و روشنه و از طرفی ضخامت بسیار کمی دارن که اون‌ها رو برای دستگاه‌های پرتابل و کوچیک ایده‌آل می‌کنه.

ویژگی‌های نمایشگر OLED

نمایشگرهای OLED نیازی به نور پس‌زمینه ندارن، چون هر پیکسل خودش نور تولید می‌کنه. همین موضوع باعث می‌شه مصرف برق به شدت پایینی داشته باشن و بتونی متن و عکس‌ها رو با کنترل تک‌تک پیکسل‌ها نشون بدی. سایز 0.96 اینچی تو بازار خیلی محبوبه، اما سایز 0.91 اینچی با رزولوشن 128x32 هم به راحتی پیدا می‌شه.

صفحه‌نمایش این ماژول‌ها معمولا تک‌رنگ (پیکسل‌های سفید یا آبی) یا دورنگ هستن (مثلا یه نوار زرد در بالا و رنگ آبی در پایین صفحه). تو این پروژه از مدل دورنگ استفاده شده، ولی اگر مدل تک‌رنگ هم داری، اصلا جای نگرانی نیست چون روند کار دقیقا یکسانه.

اول از همه باید اتصالات سخت‌افزاری رو انجام بدیم. طبق تصویر مدار که در بالا می‌بینی، وصل کردن این نمایشگر به رزبری پای پیکو خیلی راحته. فقط کافیه پین‌ها رو با دقت روی بردبورد به هم متصل کنی.

• پین SDA از نمایشگر رو به پین GPIO16 (پایه شماره 21 روی برد پیکو) وصل کن.
• پین SCL نمایشگر رو هم به پین GPIO17 (پایه شماره 22 پیکو) متصل کن.
• برای تامین برق، پین VCC نمایشگر رو به پایه 3.3 ولت پیکو (همون پایه شماره 36) وصل کن.
• در نهایت پین GND نمایشگر رو هم به یکی از پایه‌های زمین یا GND پیکو (مثلا پایه 38) متصل کن.

حالا بریم سراغ بخش نرم‌افزاری. برای اینکه بتونی روی برد رزبری پای پیکو کد بنویسی، به نرم‌افزار Thonny IDE نیاز داری. اگر هنوز این محیط رو نصب و تنظیم نکردی، حتما نسخه مخصوص پایتون رو دانلود کن و برد پیکو رو تو تنظیماتش انتخاب کن. قبل از اینکه کد اصلی رو روی برد آپلود کنیم، باید کتابخونه مخصوص ارتباط با نمایشگر رو نصب کنیم.

• فایل کتابخانه SSD1306.py

همون‌طور که گفتم، محیط Thonny IDE برای برنامه‌نویسی مایکروپایتون بهترین گزینه‌ست. روند کدنویسی ما تو این پروژه به دو بخش تقسیم می‌شه: 1. اضافه کردن کتابخونه I2C درایور SSD1306 2. نوشتن فایل اجرایی main.py

دلیل این کار اینه که نمایشگر OLED برای روشن شدن و کار کردن، به یک کد راه‌انداز یا همون درایور (SSD1306) نیاز داره. پس ما اول کد درایور رو روی برد ذخیره می‌کنیم و بعد از اون می‌تونیم برنامه اصلی خودمون رو اجرا کنیم.

ساخت فایل ssd1306.py

کدهای مربوط به کتابخونه درایور رو کپی کن و داخل یک تب جدید تو نرم‌افزار Thonny قرار بده. حالا دکمه Run رو بزن یا فایل رو ذخیره کن. نرم‌افزار ازت می‌پرسه که فایل رو کجا ذخیره کنه؛ تو باید خود برد رزبری پای پیکو رو انتخاب کنی و اسم فایل رو دقیقا ssd1306.py بذاری. با این کار درایور نمایشگر برای همیشه روی برد ذخیره می‌شه.

حالا که کتابخونه آماده شد، یک تب جدید دیگه باز کن. کدهای اصلی پروژه که قراره متن رو روی صفحه نشون بدن، اینجا قرار می‌گیرن. کدها رو داخل نرم‌افزار بچسبون و آماده ذخیره کردن شو.

دقیقا مثل مرحله قبل، موقع ذخیره کردن این فایل، برد رزبری پای پیکو رو به عنوان محل ذخیره انتخاب کن، اما این بار اسم فایل رو main.py بذار و دکمه Save رو بزن. دلیل این نام‌گذاری اینه که وقتی برد رو به منبع تغذیه وصل می‌کنی (بدون نیاز به کامپیوتر)، پیکو به صورت خودکار می‌گرده و فایلی که اسمش main.py باشه رو اجرا می‌کنه.

به همین سادگی تونستی نمایشگر OLED رو به رزبری پای پیکو متصل کنی و با موفقیت راه‌اندازیش کنی. این مدار می‌تونه پایه و اساس خیلی از پروژه‌های بزرگ‌ترت باشه. مثلا می‌تونی یک سنسور دما بهش اضافه کنی و مقادیر رو روی همین نمایشگر بخونی.

تیم آیسی‌مدار همیشه تلاش می‌کنه تا آموزش‌های کاربردی و جذابی رو برات آماده کنه. اگر موقع ساخت این مدار به مشکلی خوردی یا سوالی برات پیش اومد، حتما تو بخش نظرات برامون بنویس. مشتاق دیدن پروژه‌های خلاقانه‌ای هستیم که با این آموزش می‌سازی!

ایده‌هایی برای پروژه‌های بعدی:

• آشنایی با پین‌اوت و مشخصات کامل رزبری پای پیکو
• راه‌اندازی سنسور فاصله اولتراسونیک HC-SR04 با پیکو
• اتصال سنسور حرکت PIR به رزبری پای پیکو برای سیستم‌های امنیتی
• ساخت سیستم خانه هوشمند با استفاده از پیکو
• کنترل زاویه دقیق سروو موتور با رزبری پای پیکو
• طراحی رابط‌های کاربری گرافیکی روی نمایشگرهای OLED