SSD1306, écran OLED I2C 128×64 0.96″. Comment afficher du texte, image et animation avec un Arduino

Dans ce tutoriel, nous allons apprendre comment câbler et afficher du texte, des images et faire de petites animations sur un mini écran OLED monochrome SSD1306 0.96” à l’aide d’un Arduino. Cet écran piloté par un micro-contrôleur SSD1306 utilise le bus I2C pour communiquer avec un Arduino, un ESP8266 et même un mini-PC (Raspberry Pi, Orange Pi…). Cet écran de 0,96” est capable d’afficher 128×64 pixels.

Vous pouvez trouver cet écran OLED chez Adafruit ou Sparkfun par exemple. On le trouve également pour moins de 3€ chez de nombreux fabricants asiatiques. Ces écrans sont de bonne qualité. Adafruit et Sparkfun ont développés des librairies qui permettent d’afficher très facilement du texte, des images et mêmes de faire des animations à base de formes géométriques très simplement.

Câblage de l’écran OLED I2C SSD1306 128x64p 0.96″ sur Arduino

L’utilisation de l’interface I2C permet de réduire très fortement le câblage de cet écran OLED. Cet écran n’étant pas disponible dans la librairie d’Adafruit, je l’ai remplacé par son cousin plus petit, 128 x 32 pixels. L’écran est alimenté en 3.3V, il utilise le même micro-contrôleur SSD1306.

Si vous disposez d’un Arduino Uno, relié le Pin A4 sur le Pin SDA (Serial DAta) de l’écran et le port A5 sur le Pin SCL (Serial CLock). Certaines cartes disposent directement des Pins dédiés SDA/SCL. Sinon, voici un petit tableau qui récapitule les connecteurs SDA et SCL pour différentes cartes Arduino courantes (d’après cet article).

	Carte	SDA	SCL
	Arduino Uno	A4	A5
	Arduino Mega	20 Marqué SDA	21 Marqué SCL
	Arduino Leonardo	D2	D3

Matériel nécessaire

Pour réaliser le montage de ce projet vous aurez besoin du matériel suivant

	Arduino Uno R3
	Ecran OLED I2C 0.96” monochrome (SSD1306)
	Jumper Dupont

Pour ce tutoriel, nous allons utiliser un écran de 0,96” permettant d’afficher 128×64 pixels mais il existe d’autres résolutions et d’autres tailles disponibles. En voici quelques unes.

	128×32 pixels monochrome 0.91”
	128×64 pixels monochrome 1,3”

N’oubliez pas de vérifier que la résolution est supportée par la librairie. Par exemple, la librairie Adafruit supporte les écrans de 128×64 ou 128×32 pixels.

Enfin, il existe principalement trois couleurs d’affichage.​

	Blanc
	Bleu
	Jaune (le haut de l’écran) et bleu

Comment trouver l’adresse de l’écran SSD1306 sur le bus I2C ?

Avant de pouvoir utiliser l’écran OLED SSD1306, il va falloir configurer le port sur lequel celui-ci ce trouve sur le bus I2C. Pour cela, Nick Gammon’s a développé un petit programme Arduino pour trouver le port I2C sur lequel est branché l’écran OLED. Le programme scrute en boucle et recherche les appareils I2C connectés au port série toutes les 5 secondes mais on peut ajuster le délai de rafraichissement en ajustant le délai en fin de boucle.

/*
  Scanner I2C d'après le projet initial de Nick Grammon's http://playground.arduino.cc/Main/I2cScanner
  Projets DIY - Mars 2016 - http://www.projetsdiy.fr

*/
// --------------------------------------
// i2c_scanner
//
// Version 1
//    This program (or code that looks like it)
//    can be found in many places.
//    For example on the Arduino.cc forum.
//    The original author is not know.
// Version 2, Juni 2012, Using Arduino 1.0.1
//     Adapted to be as simple as possible by Arduino.cc user Krodal
// Version 3, Feb 26  2013
//    V3 by louarnold
// Version 4, March 3, 2013, Using Arduino 1.0.3
//    by Arduino.cc user Krodal.
//    Changes by louarnold removed.
//    Scanning addresses changed from 0...127 to 1...119,
//    according to the i2c scanner by Nick Gammon
//    http://www.gammon.com.au/forum/?id=10896
// Version 5, March 28, 2013
//    As version 4, but address scans now to 127.
//    A sensor seems to use address 120.
// Version 6, November 27, 2015.
//    Added waiting for the Leonardo serial communication.
//
//
// This sketch tests the standard 7-bit addresses
// Devices with higher bit address might not be seen properly.
//
 
#include <Wire.h>
 
void setup()
{
  Wire.begin();
 
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial);             // Leonardo: wait for serial monitor
  Serial.println("\nI2C Scanner");
}
 
void loop()
{
  byte error, address;
  int nDevices;
 
  Serial.println("Scanning...");
 
  nDevices = 0;
  for(address = 1; address < 127; address++ )
  {
    // The i2c_scanner uses the return value of
    // the Write.endTransmisstion to see if
    // a device did acknowledge to the address.
    Wire.beginTransmission(address);
    error = Wire.endTransmission();
 
    if (error == 0)
    {
      Serial.print("Appareil I2C trouve a cette adresse 0x");
      if (address<16)
        Serial.print("0");
      Serial.print(address,HEX);
      Serial.println("  !");
 
      nDevices++;
    }
    else if (error==4)
    {
      Serial.print("Erreur inconnue a cette address 0x");
      if (address<16)
        Serial.print("0");
      Serial.println(address,HEX);
    }    
  }
  if (nDevices == 0)
    Serial.println("Aucun appareil I2C trouve\n");
  else
    Serial.println("Fin\n");
 
  delay(5000);           // wait 5 seconds for next scan
}

Rappel : comment installer une librairie sur l’IDE Arduino ?

Pour ceux qui découvrent l’IDE Arduino, vous aurez besoin d’ajouter des librairies pour faire fonctionner l’écran OLED. Certaines librairies sont directement disponibles depuis le gestionnaire de librairies. C’est le cas par exemple de la librairie Adafruit pour le SSD1306. Dans le menu croquis, aller dans Inclure une bibliothèque puis Gérer les bibliothèques.

D’autres bibliothèques sont disponibles sur GitHub. C’est par exemple le cas de la bibliothèque (library en anglais) de Sparkfun. Dans ce cas, commencez par télécharger la librairie mais ne compressez pas le Zip. Ensuite, allez dans Croquis -> Inclure une librairie -> Ajouter la bibliothèque .ZIP et choisissez le zip de la librairie à importer.

Vous pouvez maintenant aller dans Fichier -> Exemples pour découvrir les exemples proposés dans la librairie.

Pour utiliser une librairie dans vos projets, déclarez la en début de projet, par exemple

#include <Adafruit_GFX.h>

Test des librairies Adafruit et Sparkfun pour piloter un écran OLED SSD1306

Pour gérer l’affichage sur votre écran OLED, il y a plusieurs librairies Open Source à notre disposition. Pour cet article, je vais vous présenter les deux principales. La librairie développée par Adafruit et celle de Sparkfun.

Librairies Adafruit_GFX et Adafruit_SSD1306

Adafruit a développé une librairie très puissante qui va nous permettre de gérer l’affichage de notre mini écran mais aussi de tracer plein de chose très facilement grâce à la librairie dédiée, GFX Library. Vous pouvez récupérer la librairie Adafruit SSD1306 sur le github https://github.com/adafruit/Adafruit_SSD1306 et la librairie GFX ici https://github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library/archive/master.zip.

Liste des fonctions de la librairie disponibles

Le paramètre color permettant de définir la couleur d’affichage uniquement sur les écrans couleur est disponible dans toutes les fonctions graphiques de la librairie GFX. Pour plus d’informations, vous pouvez consulter ce document de formation en anglais.

La librairie Adafruit_GFX est utilisée par d’autres librairies dédiées à chaque (microcontroleur) écran.

Afficher du texte

L’affichage d’un texte demande un peu plus de travail. Il est nécessaire de modifier les paramètres d’affichage paramètre par paramètre. Voici un petit exemple pour afficher Hello Word en 0,0:

display.setTextSize(1);                    // setTextSize applique est facteur d'échelle qui permet d'agrandir ou réduire la font

display.setTextColor(WHITE);    // La couleur du texte

display.setCursor(0,0);                  // On va écrire en x=0, y=0

display.println("Hello, world!"); // un println comme pour écrire sur le port série

display.setTextColor(BLACK, WHITE); // On inverse les couleurs, le fond devient noir

display.println("Hello, world!");

// Vous pouvez changer à la volée de Font (pour cela vous devez la déclarer comme une librairie en début de projet, par exemple #include <Fonts/FreeMono9pt7b.h>)

display.setFont(&FreeMono9pt7b);

display.setTextColor(WHITE);

display.println("Hello, world!");

display.setFont();                          // Pour revenir à la Font par défaut

Par contre, vous pouvez oublier les accents, ils ne sont pas gérés dans les Fonts disponibles.

/*
  Programme de démo pour écran OLED 128x64 pixels I2C basé sur le contrôleur SSD1306
  Ajout de traduction en français
  Projets DIY - mars 2016 - http://www.projetsdiy.fr
  
*/
/*********************************************************************
This is an example for our Monochrome OLEDs based on SSD1306 drivers

  Pick one up today in the adafruit shop!
  ------> http://www.adafruit.com/category/63_98

This example is for a 128x64 size display using I2C to communicate
3 pins are required to interface (2 I2C and one reset)

Adafruit invests time and resources providing this open source code, 
please support Adafruit and open-source hardware by purchasing 
products from Adafruit!

Written by Limor Fried/Ladyada  for Adafruit Industries.  
BSD license, check license.txt for more information
All text above, and the splash screen must be included in any redistribution
*********************************************************************/
#include <SPI.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

#define OLED_RESET 4
Adafruit_SSD1306 display(OLED_RESET);

#define NUMFLAKES 10
#define XPOS 0
#define YPOS 1
#define DELTAY 2

#define LOGO16_GLCD_HEIGHT 16 
#define LOGO16_GLCD_WIDTH  16 
// Logo Adafruit
static const unsigned char PROGMEM logo16_glcd_bmp[] =
{ B00000000, B11000000,
  B00000001, B11000000,
  B00000001, B11000000,
  B00000011, B11100000,
  B11110011, B11100000,
  B11111110, B11111000,
  B01111110, B11111111,
  B00110011, B10011111,
  B00011111, B11111100,
  B00001101, B01110000,
  B00011011, B10100000,
  B00111111, B11100000,
  B00111111, B11110000,
  B01111100, B11110000,
  B01110000, B01110000,
  B00000000, B00110000 };

#if (SSD1306_LCDHEIGHT != 64)
#error("Height incorrect, please fix Adafruit_SSD1306.h!");
#endif

void setup()   {                
  Serial.begin(9600);

  // by default, we'll generate the high voltage from the 3.3v line internally! (neat!)
  //Utiliser le scanner I2C pour trouver le port série sur lequel se trouve votre écran 
  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);  // initialize with the I2C addr 0x3D (for the 128x64) 
  // init done
  
  display.display();        // show splashscreen  // Affiche le logo Adafruit par défaut
  delay(2000);
  display.clearDisplay();   // clears the screen and buffer   // Efface l'écran 

  // draw a single pixel // Dessine un pixel blanc aux coordonnées 10,10
  display.drawPixel(10, 10, WHITE);     
  display.display();
  delay(2000);
  display.clearDisplay();

  // draw many lines    // Dessine plusieurs lignes
  testdrawline();
  display.display();
  delay(2000);
  display.clearDisplay();

  // draw rectangles    // Des rectangles
  testdrawrect();
  display.display();
  delay(2000);
  display.clearDisplay();

  // draw multiple rectangles // Plusieurs rectangles imbriqués
  testfillrect();
  display.display();
  delay(2000);
  display.clearDisplay();

  // draw mulitple circles   // Des cercles
  testdrawcircle();
  display.display();
  delay(2000);
  display.clearDisplay();

  // draw a white circle, 10 pixel radius   // Un cercle blanc de 10 pixels de rayon
  display.fillCircle(display.width()/2, display.height()/2, 10, WHITE);
  display.display();
  delay(2000);
  display.clearDisplay();

  testdrawroundrect();      // Rectangle arondi
  delay(2000);
  display.clearDisplay();

  testfillroundrect();      // idem mais rempli
  delay(2000);
  display.clearDisplay();

  testdrawtriangle();       // triangle
  delay(2000);
  display.clearDisplay();
   
  testfilltriangle();       // triangle plein
  delay(2000);
  display.clearDisplay();

  // draw the first ~12 characters in the font  / 12 caractères
  testdrawchar();
  display.display();
  delay(2000);
  display.clearDisplay();

  // draw scrolling text    // scrolling d'un texte
  testscrolltext();
  delay(2000);
  display.clearDisplay();

  // text display tests
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(WHITE);
  display.setCursor(0,0);
  display.println("Hello, world!");
  display.setTextColor(BLACK, WHITE); // 'inverted' text
  display.println(3.141592);
  display.setTextSize(2);
  display.setTextColor(WHITE);
  display.print("0x"); display.println(0xDEADBEEF, HEX);
  display.display();
  delay(2000);

  // miniature bitmap display
  display.clearDisplay();
  display.drawBitmap(30, 16,  logo16_glcd_bmp, 16, 16, 1);
  display.display();

  // invert the display
  display.invertDisplay(true);
  delay(1000); 
  display.invertDisplay(false);
  delay(1000); 

  // draw a bitmap icon and 'animate' movement
  testdrawbitmap(logo16_glcd_bmp, LOGO16_GLCD_HEIGHT, LOGO16_GLCD_WIDTH);
}

void loop() {
}

void testdrawbitmap(const uint8_t *bitmap, uint8_t w, uint8_t h) {
  uint8_t icons[NUMFLAKES][3];
 
  // initialize
  for (uint8_t f=0; f< NUMFLAKES; f++) {
    icons[f][XPOS] = random(display.width());
    icons[f][YPOS] = 0;
    icons[f][DELTAY] = random(5) + 1;
    
    Serial.print("x: ");
    Serial.print(icons[f][XPOS], DEC);
    Serial.print(" y: ");
    Serial.print(icons[f][YPOS], DEC);
    Serial.print(" dy: ");
    Serial.println(icons[f][DELTAY], DEC);
  }

  while (1) {
    // draw each icon
    for (uint8_t f=0; f< NUMFLAKES; f++) {
      display.drawBitmap(icons[f][XPOS], icons[f][YPOS], logo16_glcd_bmp, w, h, WHITE);
    }
    display.display();
    delay(200);
    
    // then erase it + move it
    for (uint8_t f=0; f< NUMFLAKES; f++) {
      display.drawBitmap(icons[f][XPOS], icons[f][YPOS],  logo16_glcd_bmp, w, h, BLACK);
      // move it
      icons[f][YPOS] += icons[f][DELTAY];
      // if its gone, reinit
      if (icons[f][YPOS] > display.height()) {
    icons[f][XPOS] = random(display.width());
    icons[f][YPOS] = 0;
    icons[f][DELTAY] = random(5) + 1;
      }
    }
   }
}


void testdrawchar(void) {
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(WHITE);
  display.setCursor(0,0);

  for (uint8_t i=0; i < 168; i++) {
    if (i == '\n') continue;
    display.write(i);
    if ((i > 0) && (i % 21 == 0))
      display.println();
  }    
  display.display();
}

void testdrawcircle(void) {
  for (int16_t i=0; i<display.height(); i+=2) {
    display.drawCircle(display.width()/2, display.height()/2, i, WHITE);
    display.display();
  }
}

void testfillrect(void) {
  uint8_t color = 1;
  for (int16_t i=0; i<display.height()/2; i+=3) {
    // alternate colors
    display.fillRect(i, i, display.width()-i*2, display.height()-i*2, color%2);
    display.display();
    color++;
  }
}

void testdrawtriangle(void) {
  for (int16_t i=0; i<min(display.width(),display.height())/2; i+=5) {
    display.drawTriangle(display.width()/2, display.height()/2-i,
                     display.width()/2-i, display.height()/2+i,
                     display.width()/2+i, display.height()/2+i, WHITE);
    display.display();
  }
}

void testfilltriangle(void) {
  uint8_t color = WHITE;
  for (int16_t i=min(display.width(),display.height())/2; i>0; i-=5) {
    display.fillTriangle(display.width()/2, display.height()/2-i,
                     display.width()/2-i, display.height()/2+i,
                     display.width()/2+i, display.height()/2+i, WHITE);
    if (color == WHITE) color = BLACK;
    else color = WHITE;
    display.display();
  }
}

void testdrawroundrect(void) {
  for (int16_t i=0; i<display.height()/2-2; i+=2) {
    display.drawRoundRect(i, i, display.width()-2*i, display.height()-2*i, display.height()/4, WHITE);
    display.display();
  }
}

void testfillroundrect(void) {
  uint8_t color = WHITE;
  for (int16_t i=0; i<display.height()/2-2; i+=2) {
    display.fillRoundRect(i, i, display.width()-2*i, display.height()-2*i, display.height()/4, color);
    if (color == WHITE) color = BLACK;
    else color = WHITE;
    display.display();
  }
}
   
void testdrawrect(void) {
  for (int16_t i=0; i<display.height()/2; i+=2) {
    display.drawRect(i, i, display.width()-2*i, display.height()-2*i, WHITE);
    display.display();
  }
}

void testdrawline() {  
  for (int16_t i=0; i<display.width(); i+=4) {
    display.drawLine(0, 0, i, display.height()-1, WHITE);
    display.display();
  }
  for (int16_t i=0; i<display.height(); i+=4) {
    display.drawLine(0, 0, display.width()-1, i, WHITE);
    display.display();
  }
  delay(250);
  
  display.clearDisplay();
  for (int16_t i=0; i<display.width(); i+=4) {
    display.drawLine(0, display.height()-1, i, 0, WHITE);
    display.display();
  }
  for (int16_t i=display.height()-1; i>=0; i-=4) {
    display.drawLine(0, display.height()-1, display.width()-1, i, WHITE);
    display.display();
  }
  delay(250);
  
  display.clearDisplay();
  for (int16_t i=display.width()-1; i>=0; i-=4) {
    display.drawLine(display.width()-1, display.height()-1, i, 0, WHITE);
    display.display();
  }
  for (int16_t i=display.height()-1; i>=0; i-=4) {
    display.drawLine(display.width()-1, display.height()-1, 0, i, WHITE);
    display.display();
  }
  delay(250);

  display.clearDisplay();
  for (int16_t i=0; i<display.height(); i+=4) {
    display.drawLine(display.width()-1, 0, 0, i, WHITE);
    display.display();
  }
  for (int16_t i=0; i<display.width(); i+=4) {
    display.drawLine(display.width()-1, 0, i, display.height()-1, WHITE); 
    display.display();
  }
  delay(250);
}

void testscrolltext(void) {
  display.setTextSize(2);
  display.setTextColor(WHITE);
  display.setCursor(10,0);
  display.clearDisplay();
  display.println("scroll");
  display.display();
 
  display.startscrollright(0x00, 0x0F);
  delay(2000);
  display.stopscroll();
  delay(1000);
  display.startscrollleft(0x00, 0x0F);
  delay(2000);
  display.stopscroll();
  delay(1000);    
  display.startscrolldiagright(0x00, 0x07);
  delay(2000);
  display.startscrolldiagleft(0x00, 0x07);
  delay(2000);
  display.stopscroll();
}

Librairie Micro_OLED de Sparkfun (compatible SSD1306)

La seconde librairie à notre disposition est celle développée par Sparkfun. Elle est disponible sur le github de Sparkfun. Elle est plus compacte que celle d’Adafruit mais en contrepartie elle offre (un peu) moins de fonctions de tracé. Cette librairie peut fonctionner aussi bien sur I2C qu’en SPI avec votre SSD1306.  Vous pouvez tester l’un ou l’autre directement en ajustant vos paramètres dans le code d’essai ci-dessous. La librairie Sparkfun est livrée avec 4 exemples :

• Hello
• Clock : affiche une montre qui actualise la petite aiguille à chaque seconde
• Cube : dessine un cube 3D en rotation
• Demo : une démo qui passe en revue toutes les possibilités de la librairie
• DrawBitmap : Affiche un bitmap

/*
  Demo pour controler un écran mini OLED 128x64 pixels 
  Configuré en I2C
  Projets DIY - Mars 2016 - http://www.projetsdiy.fr
  
*/
/******************************************************************************
 * MicroOLED_Demo.ino
 * SFE_MicroOLED Library Demo
 * Jim Lindblom @ SparkFun Electronics
 * Original Creation Date: October 27, 2014
 * 
 * This sketch uses the MicroOLED library to draw a 3-D projected
 * cube, and rotate it along all three axes.
 * 
 * Development environment specifics:
 *  Arduino 1.0.5
 *  Arduino Pro 3.3V
 *  Micro OLED Breakout v1.0
 * 
 * This code is beerware; if you see me (or any other SparkFun employee) at the
 * local, and you've found our code helpful, please buy us a round!
 * 
 * Distributed as-is; no warranty is given.
 ******************************************************************************/
#include <Wire.h>  // Include Wire if you're using I2C
#include <SPI.h>  // Include SPI if you're using SPI
#include <SFE_MicroOLED.h>  // Include the SFE_MicroOLED library

//////////////////////////
// MicroOLED Definition //
//////////////////////////
#define PIN_RESET 9  // Connect RST to pin 9
#define PIN_DC    8  // Connect DC to pin 8
#define PIN_CS    10 // Connect CS to pin 10
#define DC_JUMPER 0

//////////////////////////////////
// MicroOLED Object Declaration //
//////////////////////////////////
MicroOLED oled(PIN_RESET, PIN_DC, PIN_CS); // SPI declaration
//MicroOLED oled(PIN_RESET, DC_JUMPER);    // I2C declaration

void setup()
{
  oled.begin();    // Initialize the OLED
  oled.clear(ALL); // Clear the display's internal memory
  oled.display();  // Display what's in the buffer (splashscreen)
  delay(1000);     // Delay 1000 ms
  oled.clear(PAGE); // Clear the buffer.
  
  randomSeed(analogRead(A0) + analogRead(A1));
}

void pixelExample()
{
  printTitle("Pixels", 1);
  
  for (int i=0; i<512; i++)
  {
    oled.pixel(random(oled.getLCDWidth()), random(oled.getLCDHeight()));
    oled.display();
  }
}

void lineExample()
{
  int middleX = oled.getLCDWidth() / 2;
  int middleY = oled.getLCDHeight() / 2;
  int xEnd, yEnd;
  int lineWidth = min(middleX, middleY);
  
  printTitle("Lines!", 1);
  
  for (int i=0; i<3; i++)
  {
    for (int deg=0; deg<360; deg+=15)
    {
      xEnd = lineWidth * cos(deg * PI / 180.0);
      yEnd = lineWidth * sin(deg * PI / 180.0);
      
      oled.line(middleX, middleY, middleX + xEnd, middleY + yEnd);
      oled.display();
      delay(10);
    }
    for (int deg=0; deg<360; deg+=15)
    {
      xEnd = lineWidth * cos(deg * PI / 180.0);
      yEnd = lineWidth * sin(deg * PI / 180.0);
      
      oled.line(middleX, middleY, middleX + xEnd, middleY + yEnd, BLACK, NORM);
      oled.display();
      delay(10);
    }
  }
}

void shapeExample()
{
  printTitle("Shapes!", 0);
  
  // Silly pong demo. It takes a lot of work to fake pong...
  int paddleW = 3;  // Paddle width
  int paddleH = 15;  // Paddle height
  // Paddle 0 (left) position coordinates
  int paddle0_Y = (oled.getLCDHeight() / 2) - (paddleH / 2);
  int paddle0_X = 2;
  // Paddle 1 (right) position coordinates
  int paddle1_Y = (oled.getLCDHeight() / 2) - (paddleH / 2);
  int paddle1_X = oled.getLCDWidth() - 3 - paddleW;
  int ball_rad = 2;  // Ball radius
  // Ball position coordinates
  int ball_X = paddle0_X + paddleW + ball_rad;
  int ball_Y = random(1 + ball_rad, oled.getLCDHeight() - ball_rad);//paddle0_Y + ball_rad;
  int ballVelocityX = 1;  // Ball left/right velocity
  int ballVelocityY = 1;  // Ball up/down velocity
  int paddle0Velocity = -1;  // Paddle 0 velocity
  int paddle1Velocity = 1;  // Paddle 1 velocity
    
  //while(ball_X >= paddle0_X + paddleW - 1)
  while ((ball_X - ball_rad > 1) && 
         (ball_X + ball_rad < oled.getLCDWidth() - 2))
  {
    // Increment ball's position
    ball_X+=ballVelocityX;
    ball_Y+=ballVelocityY;
    // Check if the ball is colliding with the left paddle
    if (ball_X - ball_rad < paddle0_X + paddleW)
    {
      // Check if ball is within paddle's height
      if ((ball_Y > paddle0_Y) && (ball_Y < paddle0_Y + paddleH))
      {
        ball_X++;  // Move ball over one to the right
        ballVelocityX = -ballVelocityX; // Change velocity
      }
    }
    // Check if the ball hit the right paddle
    if (ball_X + ball_rad > paddle1_X)
    {
      // Check if ball is within paddle's height
      if ((ball_Y > paddle1_Y) && (ball_Y < paddle1_Y + paddleH))
      {
        ball_X--;  // Move ball over one to the left
        ballVelocityX = -ballVelocityX; // change velocity
      }
    }
    // Check if the ball hit the top or bottom
    if ((ball_Y <= ball_rad) || (ball_Y >= (oled.getLCDHeight() - ball_rad - 1)))
    {
      // Change up/down velocity direction
      ballVelocityY = -ballVelocityY;
    }
    // Move the paddles up and down
    paddle0_Y += paddle0Velocity;
    paddle1_Y += paddle1Velocity;
    // Change paddle 0's direction if it hit top/bottom
    if ((paddle0_Y <= 1) || (paddle0_Y > oled.getLCDHeight() - 2 - paddleH))
    {
      paddle0Velocity = -paddle0Velocity;
    }
    // Change paddle 1's direction if it hit top/bottom
    if ((paddle1_Y <= 1) || (paddle1_Y > oled.getLCDHeight() - 2 - paddleH))
    {
      paddle1Velocity = -paddle1Velocity;
    }
    
    // Draw the Pong Field
    oled.clear(PAGE);  // Clear the page
    // Draw an outline of the screen:
    oled.rect(0, 0, oled.getLCDWidth() - 1, oled.getLCDHeight());
    // Draw the center line
    oled.rectFill(oled.getLCDWidth()/2 - 1, 0, 2, oled.getLCDHeight());
    // Draw the Paddles:
    oled.rectFill(paddle0_X, paddle0_Y, paddleW, paddleH);
    oled.rectFill(paddle1_X, paddle1_Y, paddleW, paddleH);
    // Draw the ball:
    oled.circle(ball_X, ball_Y, ball_rad);
    // Actually draw everything on the screen:
    oled.display();
    delay(25);  // Delay for visibility
  }
  delay(1000);
}

void textExamples()
{
  printTitle("Text!", 1);
  
  // Demonstrate font 0. 5x8 font
  oled.clear(PAGE);     // Clear the screen
  oled.setFontType(0);  // Set font to type 0
  oled.setCursor(0, 0); // Set cursor to top-left
  // There are 255 possible characters in the font 0 type.
  // Lets run through all of them and print them out!
  for (int i=0; i<=255; i++)
  {
    // You can write byte values and they'll be mapped to
    // their ASCII equivalent character.
    oled.write(i);  // Write a byte out as a character
    oled.display(); // Draw on the screen
    delay(10);      // Wait 10ms
    // We can only display 60 font 0 characters at a time.
    // Every 60 characters, pause for a moment. Then clear
    // the page and start over.
    if ((i%60 == 0) && (i != 0))
    {
      delay(500);           // Delay 500 ms
      oled.clear(PAGE);     // Clear the page
      oled.setCursor(0, 0); // Set cursor to top-left
    }
  }
  delay(500);  // Wait 500ms before next example
  
  // Demonstrate font 1. 8x16. Let's use the print function
  // to display every character defined in this font.
  oled.setFontType(1);  // Set font to type 1
  oled.clear(PAGE);     // Clear the page
  oled.setCursor(0, 0); // Set cursor to top-left
  // Print can be used to print a string to the screen:
  oled.print(" !\"#$%&'()*+,-./01234");
  oled.display();       // Refresh the display
  delay(1000);          // Delay a second and repeat
  oled.clear(PAGE);
  oled.setCursor(0, 0);
  oled.print("56789:;<=>?@ABCDEFGHI");
  oled.display();
  delay(1000);
  oled.clear(PAGE);
  oled.setCursor(0, 0);
  oled.print("JKLMNOPQRSTUVWXYZ[\\]^");
  oled.display();
  delay(1000);
  oled.clear(PAGE);
  oled.setCursor(0, 0);
  oled.print("_`abcdefghijklmnopqrs");
  oled.display();
  delay(1000);
  oled.clear(PAGE);
  oled.setCursor(0, 0);
  oled.print("tuvwxyz{|}~");
  oled.display();
  delay(1000);
  
  // Demonstrate font 2. 10x16. Only numbers and '.' are defined. 
  // This font looks like 7-segment displays.
  // Lets use this big-ish font to display readings from the
  // analog pins.
  for (int i=0; i<25; i++)
  {
    oled.clear(PAGE);            // Clear the display
    oled.setCursor(0, 0);        // Set cursor to top-left
    oled.setFontType(0);         // Smallest font
    oled.print("A0: ");          // Print "A0"
    oled.setFontType(2);         // 7-segment font
    oled.print(analogRead(A0));  // Print a0 reading
    oled.setCursor(0, 16);       // Set cursor to top-middle-left
    oled.setFontType(0);         // Repeat
    oled.print("A1: ");
    oled.setFontType(2);
    oled.print(analogRead(A1));
    oled.setCursor(0, 32);
    oled.setFontType(0);
    oled.print("A2: ");
    oled.setFontType(2);
    oled.print(analogRead(A2));
    oled.display();
    delay(100);
  }
  
  // Demonstrate font 3. 12x48. Stopwatch demo.
  oled.setFontType(3);  // Use the biggest font
  int ms = 0;
  int s = 0;
  while (s <= 5)
  {
    oled.clear(PAGE);     // Clear the display
    oled.setCursor(0, 0); // Set cursor to top-left
    if (s < 10)
      oled.print("00");   // Print "00" if s is 1 digit
    else if (s < 100)     
      oled.print("0");    // Print "0" if s is 2 digits
    oled.print(s);        // Print s's value
    oled.print(":");      // Print ":"
    oled.print(ms);       // Print ms value
    oled.display();       // Draw on the screen
    ms++;         // Increment ms
    if (ms >= 10) // If ms is >= 10
    {
      ms = 0;     // Set ms back to 0
      s++;        // and increment s
    }
  }
  
  // Demonstrate font 4. 31x48. Let's use the print function
  // to display some characters defined in this font.
  oled.setFontType(4);  // Set font to type 4
  oled.clear(PAGE);     // Clear the page
  oled.setCursor(0, 0); // Set cursor to top-left
  // Print can be used to print a string to the screen:
  oled.print("OL");
  oled.display();       // Refresh the display
  delay(1000);          // Delay a second and repeat
  oled.clear(PAGE);
  oled.setCursor(0, 0);
  oled.print("ED");
  oled.display();
  delay(1000);
}

void loop()
{
  pixelExample();  // Run the pixel example function
  lineExample();   // Then the line example function
  shapeExample();  // Then the shape example
  textExamples();  // Finally the text example
}

// Center and print a small title
// This function is quick and dirty. Only works for titles one
// line long.
void printTitle(String title, int font)
{
  int middleX = oled.getLCDWidth() / 2;
  int middleY = oled.getLCDHeight() / 2;
  
  oled.clear(PAGE);
  oled.setFontType(font);
  // Try to set the cursor in the middle of the screen
  oled.setCursor(middleX - (oled.getFontWidth() * (title.length()/2)),
                 middleY - (oled.getFontWidth() / 2));
  // Print the title:
  oled.print(title);
  oled.display();
  delay(1500);
  oled.clear(PAGE);
}

Comment préparer et afficher des images Bitmaps

Vous voudrez très certainement afficher plus qu’un simple texte sur votre petit écran. Voici deux solutions pour convertir vos Bitmaps en chaine Hexa.

LCD Assistant

LCD Assistant est un petit utilitaire bien pratique qui va vous permettre de convertir d’importe quel image au format Bitmap en un tableau de caractères pouvant être affiché sur votre mini écran OLED. LCD Assistant est recommandé par Sparkfun mais vous en trouverez d’autres sur internet avec les mots clés “convert bitmap to graphic lcd”.

Pour commencer vous devez disposer d’une image au format Bitmap. Après quelques tests, je vous conseil de redimensionner votre image pour quelle soit compatible avec l’écran cible. LCD Assistant est un programme bien pratique mais déjà ancien, il ne faut pas trop lui en demander et corriger à la main les petits défauts. J’ai pris pour cet exemple le logo de Projets DIY que j’ai redimensionné en 64 x 64 pixels (le logo est carré). Exportez l’image au format BMP monochrome. Si votre image dépasse la résolution demandée, elle sera tronquée et seule la partie en haut à gauche de l’image importée sera générée. J’ai obtenu le meilleur résultat en prenant la taille inférieure de 48×48 pixels.

Ouvrez l’image dans LCD Assistant en laissant 8 pixels/byte, orientation verticale pour Byte Orientation. Exportez le tableau via File -> Save Output. Donnez d’importe quel nom avec une extension .txt par exemple pour pouvoir ouvrir facilement le fichier avec un petit éditeur de texte. Vous obtiendrez une variable contenant votre image convertie. La conversion n’est pas toujours parfaite, bien souvent (toujours !!) vous devrez supprimer la première ligne du tableau [0x40, 0x00, 0x40, 0x00,] (attention de ne pas oublier la virgule).

//------------------------------------------------------------------------------
// File generated by LCD Assistant
// http://en.radzio.dxp.pl/bitmap_converter/
//------------------------------------------------------------------------------

const unsigned char icone [] = {
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x60,
0x60, 0x60, 0x60, 0x60, 0xFF, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xE0, 0xFF, 0x60, 0x60, 0x60, 0x60,
0x60, 0x60, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x10,
0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0xFF, 0x1F, 0x1F, 0x1F, 0x1F, 0x1F, 0x1F, 0xFF, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10,
0x10, 0x10, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x08,
0x08, 0x08, 0x08, 0x08, 0xFF, 0xF8, 0xF8, 0xF8, 0xF8, 0xF8, 0xF8, 0xFF, 0xF8, 0xF8, 0xF8, 0xF8,
0xF8, 0xF8, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x04,
0x04, 0x04, 0x04, 0x04, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFC,
0xFC, 0xFC, 0xFC, 0xFC, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00
};

Affichage d’un bitmap à l’aide de la librairie Sparkfun

On commence par nettoyer l’écran

oled.clear(ALL);

En imaginant que votre écran OLED soit déclaré avec l’objet oled, il suffit d’appeler la fonction drawBitmap en lui passant en paramètre la variable contenant l’image à afficher.

oled.drawBitmap(bender);

Maintenant on actualise l’écran. C’est tout

oled.display();

Affichage d’un bitmap avec la librairie Adafruit_GFX

La librairie Adafruit_GFX utilise une variable PROGMEM pour stocker l’image. La variable suivante a été générée à l’aide d’image2cpp présenté au prochain paragraphe

const unsigned char myBitmap [] PROGMEM = {
0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xe0, 0x10, 0x08, 0x07, 0xff, 0xff,
0xff, 0xff, 0xe0, 0x10, 0x08, 0x07, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xe0, 0x10, 0x08, 0x07, 0xff, 0xff,
0xff, 0xff, 0xe0, 0x10, 0x08, 0x07, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
0xff, 0xff, 0xe0, 0x1f, 0xf8, 0x07, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xe0, 0x1f, 0xf8, 0x07, 0xff, 0xff,
0xff, 0xff, 0xe0, 0x1f, 0xf8, 0x07, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
0xff, 0xff, 0xe0, 0x10, 0x08, 0x07, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xe0, 0x10, 0x08, 0x07, 0xff, 0xff,
0xff, 0xff, 0xe0, 0x10, 0x08, 0x07, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xe0, 0x10, 0x08, 0x07, 0xff, 0xff,
0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xe0, 0x1f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
0xff, 0xff, 0xe0, 0x1f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xe0, 0x1f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xe0, 0x1f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
0xff, 0xff, 0xe0, 0x1f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xe0, 0x1f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
0xff, 0xff, 0xe0, 0x1f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,};

Les commandes sont très similaires à celles de Sparkfun. On commence par nettoyer l’écran

display.clearDisplay()

La commande drawBitmap nécessite les paramètres suivants : position x, position y, variable contenant le bitmap, largeur, hauteur, couleur. Pour mes tests, j’ai un écran de 128×32 pixels. Pour obtenir un logo carré, j’ai étendu l’image en doublant le nombre de pixels de x (64×32).

display.drawBitmap(32,0,myBitmap,64,32,WHITE);

On actualise l’affichage

display.display();

Convertir une image bitmap en ligne avec Image2CPP

image2cpp est un outil de conversion de bitmap en chaine hexa pour afficheur LCD disponible en ligne à cette adresse http://javl.github.io/image2cpp/. image2cpp est beaucoup plus récent que LCD Assistant. image2cpp est aussi beaucoup plus puissant. Il vous permettra :

• De choisir une taille de génération différente du fichier image
• De choisir le mode de mise à l’échelle
• D’ajuster le niveau de gris de seuillage (Brightness threshold) entre le noir et le blanc si vos choisissez une image en couleur ou en niveau de gris.
• De re-centrer l’image verticalement et/ou horizontalement.
• D’inverser les couleurs
• D’ajouter du code Arduino qui définit la variable qu’il ne restera plus qu’à renommer après l’avoir collé dans votre code.

Un autre fonction très pratique et la possibilité de visualiser l’image qui sera produite par l’écran OLED en collant la chaine Hexa dans la zone “Paste byte array”. Par contre pour que cela fonctionne correctement, rechargez la page si vous aviez fait une conversion d’image avant.

Si vous avez un petit projet à réaliser et que vos trouvez que la programmation Arduino  demande trop d’effort, le firmware ESP Easy permet d’afficher très simplement des informations sur un mini écran OLED. Il n’est pas possible d’afficher des images ou faire des animations, mais c’est suffisant pour débuter.

D’autres projets et tutoriels utilisant l’écran OLED SSD1306

• Adresses I2C des capteurs et actionneurs les plus courants
• Affichage OLED SSD1306 I2C sur Raspberry Pi. Code Python d’une mini station météo connectée à Jeedom avec la librairie Adafruit
• Déballage du clone Wemos ESP32 LoLin avec écran OLED monochrome 0.96” SSD1306 intégré
• Affichage OLED SSD1306 en MicroPython, exemple avec un baromètre numérique BME280 I2C
• Adafruit PiOLED, carte d’extension à écran OLED monochrome 128x32pixels pour Raspberry Pi
• Scanner WiFi portable à écran OLED (ESP8266) : force du signal, test de connection à un serveur
• Test du Shield OLED pour Wemos D1 Mini (SSD1306 64×48 pixels) avec ESP Easy et Adafruit_SSD1306
• ESP Easy R120. Ecran d’affichage OLED SSD1306 déporté avec un script Lua
• ESP Easy R120. Utiliser les Rules pour créer la consigne d’un thermostat connecté (Jeedom, Domoticz, Node-RED…)
• ESP Easy R120. Ecran d’affichage OLED SSD1306 pour Jeedom actualisé par requête HTTP

Mises à jour

26/08/2020 Actualisation du style

• Stocker des données sur une carte micro SD. Code Arduino compatible ESP32, ESP8266
• Débuter Arduino. Recevoir des commandes depuis le port série (compatible ESP32 ESP8266)
• Fonctions C++ print•println•printf•sprintf pour Arduino ESP32 ESP8266. Combiner•formater → port série
• String C++. concat•c_srt•indexOf•replace•subString… pour Arduino ESP32 ESP8266
• Débuter avec ArduinoJSON v6, librairie Arduino pour manipuler des objets JSON