[아두이노][LCD] ST7735S IPS (SPI 인터페이스) TFT LCD 1.8인치 사용하기

본 절은 ST7735S TFT LCD를 사용하기 위해 알아야 할 내용과 실습 방법에 대해 설명한다. ST7735S 특징, 동작원리, 사양, 연결 핀 배열, 출력 값, 주의사항을 알아본다. ST7735STFT LCD를 연결하고, 간단한 코딩으로 쉽게 실습할 수 있다. 

 

목차

 

 

 

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[아두이노] ST7735S IPS (SPI 인터페이스) LCD 사용하기

 

 

 

 

 

 

 

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ST7735S TFT LCD란?

ST7735S 센서는 다음과 같다. 

 

 

 

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ST7735S TFT LCD 특징

ST7735S 특징은 다음과 같다. 

 

 

 

 

 

 

 

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ST7735S TFT LCD 구입하기

[ST7735S ]는 알리익스프레스, 네이버 쇼핑몰, 아마존 등에서 센서를 구입할 수 있다

 

 

 

 

 

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ST7735S 연결하기

다음과 같이 연결 할 수 있다.  ST7735 TFT는 3.3V에서 작동하고 Arduino uno는 5V에서 작동하여 TFT 제어 라인에 5V를 직접 공급하여 손상시키므로 5개의 1K 옴 저항을 추가해야 한다. ST7735 보드에는 Arduino 보드에서 오는 5V가 공급된다. TFT 보드에는 5V를 3.3V로 낮추는 AMS1117 3V3 전압 조정기가 포함되어 있다.

https://simple-circuit.com/arduino-st7735-tft-display-example/

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Adafruit_ST7735_and_ST7789_Library 라이브러리 설치

라이브러리 (Adafruit_ST7735 및 Adafruit_GFX)가 필요하다.  Adafruit_ST7735_and_ST7789_Library 라이브러리를 설치한다. 

 

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ST7735S 소프트웨어 코딩

하드웨어 연결이 완료되면, 아두이노 IDE를 이용해 아두이노 소스코드를 코딩할 수 있다. 

 

 

 

CS 와 DC를 9, 10핀으로 변경한다.  RST는 +에 연결했기 때문에 핀이 필요없지만, 일단 임시로 3으로 설정했다. 

 

코드는 다음과 같다. 

/**************************************************************************
  This is a library for several Adafruit displays based on ST77* drivers.

  Works with the Adafruit 1.8" TFT Breakout w/SD card
    ----> http://www.adafruit.com/products/358
  The 1.8" TFT shield
    ----> https://www.adafruit.com/product/802
  The 1.44" TFT breakout
    ----> https://www.adafruit.com/product/2088
  The 1.14" TFT breakout
  ----> https://www.adafruit.com/product/4383
  The 1.3" TFT breakout
  ----> https://www.adafruit.com/product/4313
  The 1.54" TFT breakout
    ----> https://www.adafruit.com/product/3787
  The 1.69" TFT breakout
    ----> https://www.adafruit.com/product/5206
  The 2.0" TFT breakout
    ----> https://www.adafruit.com/product/4311
  as well as Adafruit raw 1.8" TFT display
    ----> http://www.adafruit.com/products/618

  Check out the links above for our tutorials and wiring diagrams.
  These displays use SPI to communicate, 4 or 5 pins are required to
  interface (RST is optional).

  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.
  MIT license, all text above must be included in any redistribution
 **************************************************************************/

#include <Adafruit_GFX.h>    // Core graphics library
#include <Adafruit_ST7735.h> // Hardware-specific library for ST7735
#include <Adafruit_ST7789.h> // Hardware-specific library for ST7789
#include <SPI.h>

#if defined(ARDUINO_FEATHER_ESP32) // Feather Huzzah32
  #define TFT_CS         14
  #define TFT_RST        15
  #define TFT_DC         32

#elif defined(ESP8266)
  #define TFT_CS         4
  #define TFT_RST        16                                            
  #define TFT_DC         5

#else
  // For the breakout board, you can use any 2 or 3 pins.
  // These pins will also work for the 1.8" TFT shield.
  #define TFT_CS         9
  #define TFT_RST        3 // Or set to -1 and connect to Arduino RESET pin
  #define TFT_DC         10
#endif

// OPTION 1 (recommended) is to use the HARDWARE SPI pins, which are unique
// to each board and not reassignable. For Arduino Uno: MOSI = pin 11 and
// SCLK = pin 13. This is the fastest mode of operation and is required if
// using the breakout board's microSD card.

// For 1.44" and 1.8" TFT with ST7735 use:
Adafruit_ST7735 tft = Adafruit_ST7735(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);

// For 1.14", 1.3", 1.54", 1.69", and 2.0" TFT with ST7789:
//Adafruit_ST7789 tft = Adafruit_ST7789(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);


// OPTION 2 lets you interface the display using ANY TWO or THREE PINS,
// tradeoff being that performance is not as fast as hardware SPI above.
//#define TFT_MOSI 11  // Data out
//#define TFT_SCLK 13  // Clock out

// For ST7735-based displays, we will use this call
//Adafruit_ST7735 tft = Adafruit_ST7735(TFT_CS, TFT_DC, TFT_MOSI, TFT_SCLK, TFT_RST);

// OR for the ST7789-based displays, we will use this call
//Adafruit_ST7789 tft = Adafruit_ST7789(TFT_CS, TFT_DC, TFT_MOSI, TFT_SCLK, TFT_RST);


float p = 3.1415926;

void setup(void) {
  Serial.begin(9600);
  Serial.print(F("Hello! ST77xx TFT Test"));

  // Use this initializer if using a 1.8" TFT screen:
  tft.initR(INITR_BLACKTAB);      // Init ST7735S chip, black tab

  // OR use this initializer if using a 1.8" TFT screen with offset such as WaveShare:
  // tft.initR(INITR_GREENTAB);      // Init ST7735S chip, green tab

  // OR use this initializer (uncomment) if using a 1.44" TFT:
  //tft.initR(INITR_144GREENTAB); // Init ST7735R chip, green tab

  // OR use this initializer (uncomment) if using a 0.96" 160x80 TFT:
  //tft.initR(INITR_MINI160x80);  // Init ST7735S mini display

  // OR use this initializer (uncomment) if using a 1.3" or 1.54" 240x240 TFT:
  //tft.init(240, 240);           // Init ST7789 240x240

  // OR use this initializer (uncomment) if using a 1.69" 280x240 TFT:
  //tft.init(240, 280);           // Init ST7789 280x240

  // OR use this initializer (uncomment) if using a 2.0" 320x240 TFT:
  //tft.init(240, 320);           // Init ST7789 320x240

  // OR use this initializer (uncomment) if using a 1.14" 240x135 TFT:
  //tft.init(135, 240);           // Init ST7789 240x135
  
  // SPI speed defaults to SPI_DEFAULT_FREQ defined in the library, you can override it here
  // Note that speed allowable depends on chip and quality of wiring, if you go too fast, you
  // may end up with a black screen some times, or all the time.
  //tft.setSPISpeed(40000000);

  Serial.println(F("Initialized"));

  uint16_t time = millis();
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  time = millis() - time;

  Serial.println(time, DEC);
  delay(500);

  // large block of text
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  testdrawtext("Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Curabitur adipiscing ante sed nibh tincidunt feugiat. Maecenas enim massa, fringilla sed malesuada et, malesuada sit amet turpis. Sed porttitor neque ut ante pretium vitae malesuada nunc bibendum. Nullam aliquet ultrices massa eu hendrerit. Ut sed nisi lorem. In vestibulum purus a tortor imperdiet posuere. ", ST77XX_WHITE);
  delay(1000);

  // tft print function!
  tftPrintTest();
  delay(4000);

  // a single pixel
  tft.drawPixel(tft.width()/2, tft.height()/2, ST77XX_GREEN);
  delay(500);

  // line draw test
  testlines(ST77XX_YELLOW);
  delay(500);

  // optimized lines
  testfastlines(ST77XX_RED, ST77XX_BLUE);
  delay(500);

  testdrawrects(ST77XX_GREEN);
  delay(500);

  testfillrects(ST77XX_YELLOW, ST77XX_MAGENTA);
  delay(500);

  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  testfillcircles(10, ST77XX_BLUE);
  testdrawcircles(10, ST77XX_WHITE);
  delay(500);

  testroundrects();
  delay(500);

  testtriangles();
  delay(500);

  mediabuttons();
  delay(500);

  Serial.println("done");
  delay(1000);
}

void loop() {
  tft.invertDisplay(true);
  delay(500);
  tft.invertDisplay(false);
  delay(500);
}

void testlines(uint16_t color) {
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  for (int16_t x=0; x < tft.width(); x+=6) {
    tft.drawLine(0, 0, x, tft.height()-1, color);
    delay(0);
  }
  for (int16_t y=0; y < tft.height(); y+=6) {
    tft.drawLine(0, 0, tft.width()-1, y, color);
    delay(0);
  }

  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  for (int16_t x=0; x < tft.width(); x+=6) {
    tft.drawLine(tft.width()-1, 0, x, tft.height()-1, color);
    delay(0);
  }
  for (int16_t y=0; y < tft.height(); y+=6) {
    tft.drawLine(tft.width()-1, 0, 0, y, color);
    delay(0);
  }

  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  for (int16_t x=0; x < tft.width(); x+=6) {
    tft.drawLine(0, tft.height()-1, x, 0, color);
    delay(0);
  }
  for (int16_t y=0; y < tft.height(); y+=6) {
    tft.drawLine(0, tft.height()-1, tft.width()-1, y, color);
    delay(0);
  }

  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  for (int16_t x=0; x < tft.width(); x+=6) {
    tft.drawLine(tft.width()-1, tft.height()-1, x, 0, color);
    delay(0);
  }
  for (int16_t y=0; y < tft.height(); y+=6) {
    tft.drawLine(tft.width()-1, tft.height()-1, 0, y, color);
    delay(0);
  }
}

void testdrawtext(char *text, uint16_t color) {
  tft.setCursor(0, 0);
  tft.setTextColor(color);
  tft.setTextWrap(true);
  tft.print(text);
}

void testfastlines(uint16_t color1, uint16_t color2) {
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  for (int16_t y=0; y < tft.height(); y+=5) {
    tft.drawFastHLine(0, y, tft.width(), color1);
  }
  for (int16_t x=0; x < tft.width(); x+=5) {
    tft.drawFastVLine(x, 0, tft.height(), color2);
  }
}

void testdrawrects(uint16_t color) {
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  for (int16_t x=0; x < tft.width(); x+=6) {
    tft.drawRect(tft.width()/2 -x/2, tft.height()/2 -x/2 , x, x, color);
  }
}

void testfillrects(uint16_t color1, uint16_t color2) {
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  for (int16_t x=tft.width()-1; x > 6; x-=6) {
    tft.fillRect(tft.width()/2 -x/2, tft.height()/2 -x/2 , x, x, color1);
    tft.drawRect(tft.width()/2 -x/2, tft.height()/2 -x/2 , x, x, color2);
  }
}

void testfillcircles(uint8_t radius, uint16_t color) {
  for (int16_t x=radius; x < tft.width(); x+=radius*2) {
    for (int16_t y=radius; y < tft.height(); y+=radius*2) {
      tft.fillCircle(x, y, radius, color);
    }
  }
}

void testdrawcircles(uint8_t radius, uint16_t color) {
  for (int16_t x=0; x < tft.width()+radius; x+=radius*2) {
    for (int16_t y=0; y < tft.height()+radius; y+=radius*2) {
      tft.drawCircle(x, y, radius, color);
    }
  }
}

void testtriangles() {
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  uint16_t color = 0xF800;
  int t;
  int w = tft.width()/2;
  int x = tft.height()-1;
  int y = 0;
  int z = tft.width();
  for(t = 0 ; t <= 15; t++) {
    tft.drawTriangle(w, y, y, x, z, x, color);
    x-=4;
    y+=4;
    z-=4;
    color+=100;
  }
}

void testroundrects() {
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  uint16_t color = 100;
  int i;
  int t;
  for(t = 0 ; t <= 4; t+=1) {
    int x = 0;
    int y = 0;
    int w = tft.width()-2;
    int h = tft.height()-2;
    for(i = 0 ; i <= 16; i+=1) {
      tft.drawRoundRect(x, y, w, h, 5, color);
      x+=2;
      y+=3;
      w-=4;
      h-=6;
      color+=1100;
    }
    color+=100;
  }
}

void tftPrintTest() {
  tft.setTextWrap(false);
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  tft.setCursor(0, 30);
  tft.setTextColor(ST77XX_RED);
  tft.setTextSize(1);
  tft.println("Hello World!");
  tft.setTextColor(ST77XX_YELLOW);
  tft.setTextSize(2);
  tft.println("Hello World!");
  tft.setTextColor(ST77XX_GREEN);
  tft.setTextSize(3);
  tft.println("Hello World!");
  tft.setTextColor(ST77XX_BLUE);
  tft.setTextSize(4);
  tft.print(1234.567);
  delay(1500);
  tft.setCursor(0, 0);
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  tft.setTextColor(ST77XX_WHITE);
  tft.setTextSize(0);
  tft.println("Hello World!");
  tft.setTextSize(1);
  tft.setTextColor(ST77XX_GREEN);
  tft.print(p, 6);
  tft.println(" Want pi?");
  tft.println(" ");
  tft.print(8675309, HEX); // print 8,675,309 out in HEX!
  tft.println(" Print HEX!");
  tft.println(" ");
  tft.setTextColor(ST77XX_WHITE);
  tft.println("Sketch has been");
  tft.println("running for: ");
  tft.setTextColor(ST77XX_MAGENTA);
  tft.print(millis() / 1000);
  tft.setTextColor(ST77XX_WHITE);
  tft.print(" seconds.");
}

void mediabuttons() {
  // play
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  tft.fillRoundRect(25, 10, 78, 60, 8, ST77XX_WHITE);
  tft.fillTriangle(42, 20, 42, 60, 90, 40, ST77XX_RED);
  delay(500);
  // pause
  tft.fillRoundRect(25, 90, 78, 60, 8, ST77XX_WHITE);
  tft.fillRoundRect(39, 98, 20, 45, 5, ST77XX_GREEN);
  tft.fillRoundRect(69, 98, 20, 45, 5, ST77XX_GREEN);
  delay(500);
  // play color
  tft.fillTriangle(42, 20, 42, 60, 90, 40, ST77XX_BLUE);
  delay(50);
  // pause color
  tft.fillRoundRect(39, 98, 20, 45, 5, ST77XX_RED);
  tft.fillRoundRect(69, 98, 20, 45, 5, ST77XX_RED);
  // play color
  tft.fillTriangle(42, 20, 42, 60, 90, 40, ST77XX_GREEN);
}

 

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개발환경 : WINDOWS 10 
아두이노 IDE : 1.8.13 
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01 연결
 - 아두이노와 PC 연결 
 - 아두이노 IDE 실행 
 - 메뉴 → 툴 → 보드:아두이노 UNO 확인 
  - 메뉴 → 스케치 → 확인/컴파일 

02 컴파일 확인 

스케치>확인/컴파일(CTRL+R) 를 선택해서 컴파일을 진행한다.

03 아두이노 업로드 

컴파일이 이상없이 완료되면 스케치>업로드(CTRL+U) 를 선택해서 컴파일 파일을 업로드 한다. 

04 동작 확인

다음과 같이 동작을 확인할 수 있다. 

 

 

 

 

 

'모두의 메이커'에서 업로드한 동영상

 

 

 

 

 

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마무리

 ST7735S 센서 연결하고, 간단한 코딩으로 를 쉽게 실습할 수 있다. 

 

 

https://simple-circuit.com/arduino-st7735-tft-display-example/

Arduino ST7735 1.8" TFT display example

https://simple-circuit.com/arduino-st7735-dht11-sensor-color-tft/

Interfacing Arduino with DHT11 sensor and ST7735 TFT display

 

 

 

 

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모두의 아두이노 환경 센서 책

[모두의 아두이노 환경 센서] 책은 예스24, 인터넷 교보문고, 알라딘, 인터파크도서, 영풍문고, 반디앤루니스 , 도서11번가 등에서 구입할 수 있다. 이 책에서는 PMS7003, GP2Y1010AU0F, PPD42NS, SDS011 미세먼지 센서, DHT22 온습도 센서, MH-Z19B 이산화탄소 센서, ZE08-CH2O 포름알데히드 센서, CCS811 총휘발성유기화합물 TVOC, GDK101 방사선(감마선) 센서, MQ-131 오존(O3) 센서, MQ-7 일산화탄소, MICS-4514 이산화질소 센서, MICS-6814 암모니아 센서, DGS-SO2 아황산가스(SO2) 센서, BME280 기압 센서, GUVA-S12SD 자외선(UV) 센서, MD0550 기류 센서, QS-FS01 풍속 센서(Wind speed) 를 사용한다.  

모두의 아두이노 환경 센서