ARDUINO DUEでTFTディスプレイを操作する

2番目の部分はこちらです： http : //habrahabr.ru/post/196864/

この記事では、Arduino DUEでのマルチカラーTFTディスプレイの操作に関する短いシリーズの記事を開きます。 この記事と後続の記事では、TFTディスプレイの主な機能を検討し、ライブラリの説明を提供し、そのようなディスプレイで作業する際に生じる典型的なタスクの例を検討します。







現在、Arduinoコンポーネント市場には、さまざまなTFTディスプレイがあります。 ユーザーの観点からは、主にサイズ、解像度、接続方法、および追加機能が異なります。 これらのディスプレイのほとんどにはタッチスクリーンが装備されているため、システム管理がより便利になり、従来のボタン、ジョイスティック、エンコーダー、その他の機械装置を取り除くことができます。



320x240以上の解像度のグラフィックディスプレイを使用することは、かなりの量のメモリが存在し、マイクロコントローラ自体が十分に高速であることを意味します。 さらに、多くの場合、接続には多数のピンが必要になるため、Arduino DUEコントローラーがベースとして選択されました。

この記事を執筆するとき、次の機器が「実験セットアップ」として使用されました。

• Arduino DUE Con​​troller-GetechのArduino互換Iduinoクローン。
• TFTディスプレイ：十分に検討した結果、Coldtears Electronics 3.2インチディスプレイの「高度な」バージョンが選択されました。これは、解像度の向上（ほとんどの同様のディスプレイでは320x340の代わりに480x320）と追加機能（このディスプレイにはフラッシュメモリが追加されており、フォントとアイコン。追加のフォントのダウンロードを拒否できるため、貴重なコントローラーメモリを節約できます）。 ディスプレイにはILI948コントローラーが装備されています。 ボードにはSDカードスロットもあります。
• ディスプレイをArduino DUEコントローラーに接続するための特別なネームプレート。 このネームプレートを使用すると、16ビットパラレルインターフェイスを介してディスプレイを接続し、Arduino ISPコネクタを介してフラッシュメモリを接続できます。これにより、開発者によると最大のパフォーマンスが保証されます。 ネームプレートにはSDカードスロットも装備されています（デフォルトでは無効になっています。有効にするには、ボードのジャンパーを閉じる必要がありますが、後で詳しく説明します）。

ネームプレートはArduino DUE専用に設計されていることに注意してください。 Arduino MEGAでディスプレイを使用するには、5v – 3.3vレベルコンバーターを搭載した別のバージョンのネームプレートが必要です。

ディスプレイのピン配列とCTEネームプレートに関するすべての資料は、製造元のWebサイトからダウンロードできます。

表示： http : //coldtears.lin3.siteonlinetest.com/files/3.2b.zip

Schild： http : //coldtears.lin3.siteonlinetest.com/files/CTE_DUE_shield.zip

UTFディスプレイのセットは、TFTディスプレイを操作するために使用されます。 これらのライブラリの最新バージョンは、開発者のWebサイトで見つけることができます： http : //www.henningkarlsen.com/electronics/

ディスプレイを接続した後、次のコントローラーピンは空いたままになります：D0、D1、D8、D11-D13、D14-D24、D29-D31、D41-D43、A0-A11、DAC0、DAC1、SCL1、SDA1は自由に使用できます。

1.ベースUTFTライブラリ。 一般的な情報

UTFTライブラリは、さまざまなタイプのTFTディスプレイで動作するように設計されており、並列（8ビットまたは16ビット）で接続されているほか、シリアルインターフェイスを介して接続されています。 当初、ITead StudioおよびNKG Electronicsによるディスプレイをサポートするために開発されましたが、その後、他のいくつかのメーカーからのサポートが含まれました。 元のライブラリはこちらからダウンロードできます： http : //www.henningkarlsen.com/electronics/library.php?id=51

ライブラリには、英語の非常に優れたドキュメントが付属しています。 この記事は、主に開発者のドキュメントに基づいており、ある程度の実用的な経験と作業中に得られた追加情報を追加しています。



ライブラリでサポートされるディスプレイのリストとその主な機能は、ライブラリに付属の付属文書「UTFTでサポートされるディスプレイモジュールおよびコントローラー」に記載されています。

このライブラリは基本的なもので、表示出力の基本的な機能のみが含まれています。 タッチスクリーンコントロール（U_Touch）、オンスクリーンボタンの操作（UTFT_Buttons）、グラフィックプリミティブを描画するための拡張機能セット（UTFT_Geometry）、および一部のディスプレイに組み込まれたフォントとアイコンの使用など、追加機能が実装されています。 （UTFT_CTE）など

ベースライブラリを使用すると、ロードされたフォントを操作できます。 フォントは、データの配列として保存され、別のファイルに配置されてプログラムテキストに接続されます。

2.ライブラリの使用を開始する

ライブラリは、AVRプラットフォームに基づくコントローラー（Arduino MEGA）とARMプラットフォーム上のコントローラー（Arduino DUE）の両方で使用できます。 Arduino DUEコントローラーでライブラリーの使用を開始する前に、ライブラリーがインストールされているフォルダーに移動する必要があります：_ARDUINO_FOLDER_ / libraries / UTFT、/ hardware / armフォルダーとその中のHW_ARM_definesファイルを見つけます。 このファイルでは、次の行のコメントを解除する必要があります。

#define CTE_DUE_SHIELD 1





UTFTライブラリには、現在使用されていない表示モデルの初期化コードを無効にできる便利な機能もあります。 これにより、一定量のメモリが節約されます（たとえば、コンパイルされたプログラムが12KB近く減少しました）。 これを行うには、ライブラリのルートフォルダーにあるエディターでmemorysaver.hファイルを開き、プロジェクトで使用する予定のないコントローラーの名前で行のコメントを解除します。 この場合、コメントを付けたままにする必要があるコントローラーは1つだけです（使用しているコントローラー）。 上記のように、ディスプレイにはILI9481コントローラーが装備されています。 したがって、次の行：

//#define DISABLE_ILI9481 1 // CTE32HR





コメントのままにして、残りの行では行の先頭にあるすべての//文字を削除します。 これで作業できます。



プロジェクトでのライブラリの使用は、ロードと初期化から始まります。 初期化オプションは、使用するディスプレイのタイプによって異なります。 基本UTFTライブラリをロードし、オブジェクト-myGLCDと呼ばれるディスプレイを作成します。 パラメーター-RS、WR、CS、RST、およびALEラインが接続されているディスプレイモデルとピン番号の識別子。 これらのパラメーターは、ディスプレイの製造元に確認するか、ライブラリに付属のサポートされているディスプレイのリストから選択する必要があります。

このバージョンでは、解像度480x320の3.2インチディスプレイと、Coldtears Electronics製のILI9481コントローラーがCTE32HRとして指定されています。 同時に、ネームプレート回路によると、制御ラインはピン25-28に接続されます。

#include <UTFT.h>





UTFT myGLCD(CTE32HR,25,26,27,28);





次に、外部フォントを接続する必要があります（組み込みの表示フォントはまだ使用しません-これは別の議論のトピックです）。 ライブラリには3つの基本フォントが付属しています。 これらのフォントの広告行は次のようになります。

extern uint8_t SmallFont[];





extern uint8_t BigFont[];





extern uint8_t SevenSegNumFont[];





そのため、ライブラリを接続して初期化し、フォントをアタッチして、void setup（）プロシージャでディスプレイを初期化する必要があります。

void setup() {





myGLCD.InitLCD();





myGLCD.clrScr();





}





InitLCD（）コマンドを使用すると、ディスプレイの垂直方向または水平方向を設定できます。 デフォルトでは（パラメータなしでコマンドが呼び出された場合）、水平方向が設定されます。 ClrScr（）コマンド 表示をクリアするだけです。 ライブラリには、ディスプレイ全体の背景色の概念がないことに注意してください。 クリーニング後、ディスプレイは常に黒になります。



最後に、ライブラリコマンドの詳細な説明に入る前に、最も簡単な例を終了します。BigFontフォントを選択し、従来の「Hello、world！」を印刷します。ディスプレイの一番上の行の中央に：

void loop() {





myGLCD.setFont(BigFont);





myGLCD.print("Hello, world!",CENTER,0);





}

3.ライブラリコマンド

ライブラリを使用するときは、Arduinoライブラリのあるフォルダーにインストールし、ディレクティブを使用して接続する必要があります。

#include <UTFT.h>





コマンドの説明は、主にライブラリに付属している英語のマニュアルから取られており、実際の観察と例によって大幅に補足されています。 だから...



UTFT-指定された名前で基本表示クラスを作成します。モデル識別子と接続方法はパラメーターとして示されます。

次の2つのオプションがあります。パラレルインターフェイスを持つモデルの場合、コマンドの形式は次のとおりです。

UTFT _NAME_ (model, RS, WR, CS, RST, ALE)



ここで、_NAME_は表示オブジェクトの任意の名前であり、そのオブジェクトへのアクセスのプレフィックスとして使用されます。modelは特定のディスプレイのモデルの識別子です（サポートされているモデルのリストを参照） RS、WR、CS、RST、ALEは、ディスプレイモジュールの対応する制御信号がシールドを介して接続されるピン番号です。 サポートされているすべてのモデルにALE信号があるわけではありません。モデルにALE信号がない場合は、このパラメーターをスキップしてください。

シリアルインターフェイスを持つモデルの場合、コマンドの形式は次のとおりです。

UTFT _NAME_ (model, SDA, SCL, CS, RST, RS)



ここで、SDA、SCL、CS、RST、およびRSは、シリアルインターフェースの対応する信号が接続されるピン番号です。 RSパラメータはオプションであり、一部のディスプレイモデルでは設定されていません。

このコマンドを含む行は定義領域に配置され、他のライブラリコマンドの前に配置する必要があります。 指定された表示名は、後続のすべてのライブラリコマンドのプレフィックスとして使用する必要があります。



InitLCD-ディスプレイを初期化し、水平または垂直方向を設定します。 方向識別子はパラメーターとして指定されます。

パラメータなしで指定すると、コマンドは水平方向を設定します。 パラメータPORTRAITまたは0-を指定すると、LANDSCAPEまたは1-水平を指定すると、垂直方向が選択されます。

水平方向の場合、コントローラーのコネクターは左側にあり、垂直のコネクターは下部にあります。 他のオプションは提供されません。 0および1以外の数値をパラメーターとして設定すると、情報の表示が乱れます。

このコマンドは通常、void setup（）セクションで使用されますが、たとえば次のようにメインプログラムループでも使用できます。

 #include <UTFT.h> UTFT myGLCD(CTE32HR,25,26,27,28); extern uint8_t BigFont[]; void setup() { } void loop() { myGLCD.InitLCD(1); myGLCD.setFont(BigFont); myGLCD.print("Hello, world!",CENTER,0); delay(1000); myGLCD.InitLCD(0); myGLCD.setFont(BigFont); myGLCD.print("Hello, world!",CENTER,0); delay(1000); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

原則として、位置センサーをディスプレイに接続することにより、タブレットのように画面を反転させることができます;））真実は、初期化中にディスプレイが短時間白く点滅し、印象をいくらか損なうことです。 ;）

このコマンドは、背景色を黒、テキストを白に設定し、使用するフォントの名前を「なし」にリセットし、すべての印刷コマンドの結果は、フォントが明示的に設定されるまで予測不能になります（setFontコマンドを参照）。 初期化後、ディスプレイをきれいにすることをお勧めします（clrScrコマンドを参照）。画面は黒で塗りつぶされます。



clrScr-ディスプレイをクリアし、ディスプレイに表示されているすべての情報を消去し、ディスプレイを黒で塗りつぶします。 パラメーターはありません。

ディスプレイをクリーニングするとき、指定された背景色（setBackColorコマンドを参照）はリセットされず、同じままですが、ディスプレイはまだ黒で塗りつぶされています。 別の背景色で表示をクリアするには、fillScrコマンドを使用する必要があります。 次の例は、clrScrコマンドを示しています。

 #include <UTFT.h> UTFT myGLCD(CTE32HR,25,26,27,28); extern uint8_t BigFont[]; void setup() { myGLCD.InitLCD(); delay(1000); myGLCD.setBackColor(0,255,0); myGLCD.clrScr(); delay(1000); myGLCD.setFont(BigFont); myGLCD.print("FFFFFFFF", CENTER,0); } void loop() { }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

コントローラーがリセットされると、ディスプレイが初期化され、1秒後にクリアされ（ディスプレイが黒くなり）、1秒後にシンボルが表示されますが、クリーニング前に設定された背景色は変更されていません。

次のいくつかのコマンドを検討する前に、ライブラリコマンドで色を設定する機能を検討する必要があります。



カラーコーディングシステム

ライブラリの色はいくつかの方法で設定されます。 カラーデータを表す内部形式はRGB565です。 この形式では、色は16ビット値でエンコードされます。赤と青のレベルは5ビットで、緑は6ビットでエンコードされます。 色で動作するほとんどのライブラリコマンドは、コンマで区切られた3つの数字の形式で指定された値を認識します。 これらの各数値は、対応する色（R、G、B）のレベルを担当します。 各番号に許可される値は0〜255です。



したがって、ユーザーは色をRGB888形式で設定し、RGB565はライブラリ内で使用されます。 形式変換は、次の式を使用してライブラリ内で実行されます。

word color = ((r&248)<<8 | (g&252)<<3 | (b&248)>>3);





ここで、colorはRGB565形式の色の値、r、g、およびbはユーザー定義の色の値です。 現在の色を決定するためのすべての関数が返されるのはこの形式です。

色を指定するときは、r、g、およびbの指定値のすべての組み合わせが異なる色を生成するわけではないことを考慮する必要があります。 したがって、たとえば、赤のレベル255と253の値は、同じレベルの赤を示します。 以下のプログラムは、色設定コマンドでプログラムで指定された色を取得するために有効なr、g、およびbの最大値と最小値を表示します。 計算を実行するには、myGLCD.setBackColorコマンドのパラメーターで選択した色を小数値r、g、bに置き換え、プログラムをコンパイルして実行します。 ディスプレイには、myGLCD.getBackColor関数によって返されるRGB565システムのカラーコードと、r、g、およびbの最小値と最大値が表示され、この色を取得できます。

 #include <UTFT.h> UTFT myGLCD(CTE32HR,25,26,27,28); extern uint8_t BigFont[]; void setup() { myGLCD.InitLCD(); myGLCD.clrScr(); myGLCD.setFont(BigFont); } void loop() { myGLCD.setBackColor(245,34,112); myGLCD.setColor(VGA_NAVY); word CurrentColor=myGLCD.getBackColor(); byte R_1 = highByte(CurrentColor)>>3; byte R_min = R_1<<3; byte R_max = R_min|7; byte G_1 = highByte(CurrentColor)<<5; G_1 = G_1>>2|lowByte(CurrentColor)>>5; byte G_min = G_1<<2; byte G_max = G_min|3; byte B_1 = lowByte(CurrentColor)<<3; B_1 = B_1>>3; byte B_min = B_1<<3; byte B_max = B_min|7; myGLCD.print("GetColor", 0,0); myGLCD.print("RGB888 Min", 0,36); myGLCD.print("RGB888 Max", 0,54); myGLCD.printNumI(CurrentColor, 162,0); myGLCD.printNumI(R_min, 162,36); myGLCD.printNumI(R_max, 162,54); myGLCD.printNumI(G_min, 212,36); myGLCD.printNumI(G_max, 212,54); myGLCD.printNumI(B_min, 262,36); myGLCD.printNumI(B_max, 262,54); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

一部の標準色は、識別子を使用して設定できます。

VGA_BLACK-黒、

VGA_SILVER-シルバー

VGA_GRAY-グレー

VGA_WHITE-ホワイト

VGA_MAROON-レッドブラウン

VGA_RED-赤

VGA_PURPLE-マゼンタ

VGA_FUCHSIA-フクシア

VGA_GREEN-緑

VGA_LIME-ライム

VGA_NAVY-海軍

VGA_BLUE-青

VGA_TEAL-ブルーグリーン

VGA_AQUA-海の波

これらの色のRGBコードを知りたい場合は、上記のプログラムのmyGLCD.setBackColorコマンドの3つの数字の代わりに色識別子を使用します。コンパイルと起動後、コードがディスプレイに表示されます。



そのため、ライブラリコマンドの検討を続けます。



fillScr-ディスプレイをクリアし、ディスプレイに表示されているすべての情報を消去し、パラメーターとして指定された背景色で塗りつぶします。

背景色は、次のように3つの数字または色識別子で指定されます。

fillScr(0,0,0); //





fillScr(255,255,255); //





fillScr(255,128,0); //





fillScr(VGA_RED); //





このコマンドは、clrScrと同様に、印刷コマンドの指定された背景色を変更しないため、指定された色で塗りつぶされたディスプレイで印刷する場合、背景色を追加で指定する必要があります（setBackColorコマンドを参照）。



setColor-グラフィックプリミティブを印刷および描画するためのすべてのコマンドの「インク」の色を設定します。 必要な色はパラメーターとして指定されます。

色は、fillScrコマンドの場合と同じ方法で設定されます-数字または標準色の識別子を使用します。 例：

 #include <UTFT.h> UTFT myGLCD(CTE32HR,25,26,27,28); extern uint8_t BigFont[]; void setup() { myGLCD.InitLCD(); myGLCD.clrScr(); myGLCD.setFont(BigFont); } void loop() { myGLCD.setColor(VGA_RED); myGLCD.print("Hello, World!",CENTER,0); myGLCD.setColor(VGA_NAVY); myGLCD.print("Hello, World!",CENTER,18); myGLCD.setColor(VGA_TEAL); myGLCD.print("Hello, World!",CENTER,36); myGLCD.setColor(VGA_LIME); myGLCD.print("Hello, World!",CENTER,54); while(1); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

setBackColor-印刷コマンドの背景色を設定します。 必要な色はパラメーターとして指定されます。

色は通常の方法で-数字または識別子によって設定されます（fillScrコマンドを参照）;ただし、このコマンドには別の識別子があります-VGA_TRANSPARENTは、「透明な」背景に文字を印刷できます。

黒以外の色で塗りつぶされたディスプレイに印刷する必要がある場合は、setBackColorコマンドでまったく同じ背景色を設定するか、setBackColorコマンド（VGA_TRANSPARENT）を使用する必要があります。



getColor-インク色の現在の値を返します。 パラメーターはありません。



getBackColor –現在の背景色の値を返します。 パラメーターはありません。



これらの2つの関数は、現在指定されている色に対応する単語タイプの値をRGB565形式で返します。 この値は、たとえば次のように、setColor、SetBackColor、およびfillScrコマンドのパラメーターとして渡すことができます。

setColor(32586);





このコマンドは、上記のRGB565カラーデコードプログラムで見られるように、setColor（120,232,80）またはsetColor（125,233,84）と同じ色を与えます。



getDisplayXSize-選択した方向の表示幅をピクセル単位で返します。 パラメーターはありません。



getDisplayYSize-選択した方向のディスプレイの高さをピクセル単位で返します。 パラメーターはありません。



これらの2つの機能は、次の例で説明できます。

 #include <UTFT.h> UTFT myGLCD(CTE32HR,25,26,27,28); extern uint8_t BigFont[]; void setup() { } void loop() { myGLCD.InitLCD(PORTRAIT); myGLCD.setFont(BigFont); myGLCD.clrScr(); myGLCD.print("Screen Width=",0,0); myGLCD.printNumI(myGLCD.getDisplayXSize(),250,0); myGLCD.print("Screen Height=",0,18); myGLCD.printNumI(myGLCD.getDisplayYSize(),250,18); delay(2000); myGLCD.InitLCD(LANDSCAPE); myGLCD.setFont(BigFont); myGLCD.clrScr(); myGLCD.print("Screen Width=",0,0); myGLCD.printNumI(myGLCD.getDisplayXSize(),250,0); myGLCD.print("Screen Height=",0,18); myGLCD.printNumI(myGLCD.getDisplayYSize(),250,18); delay(2000); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

プログラムが開始すると（方向は垂直に設定されます）、ディスプレイの幅は320ピクセルになり、高さは480になります。2秒後、方向は水平に変わり、幅は480ピクセルに等しくなり、高さは320になります。

印刷コマンドを検討し、フォントを操作する前に、UTFTライブラリでフォントを使用する方法について詳しく説明する必要があります。



印刷コマンド用の外部フォント。

外部フォントは、拡張子が.cの別のファイルに保存され、フォントパラメータと文字のエンコードされたグラフィックイメージに関する情報を含むデータ配列です。

フォントは、「extern uint8_t _ FONT_NAME_;」という文字列で接続されています。 extern指定子は、フォントデータ配列が別のファイルにあり、フォント名がフォントファイルから取得されることを示します。 これはファイル名ではなく、フォント自体の名前であることに注意してください（これらは異なる場合があります）。 使用するフォントは、extern指定子を使用してプログラムで宣言する必要があります。 たとえば、次のように：

extern uint8_t BigFont[];





ライブラリには、3つの主要なフォントが付属しています。

• SmallFont-95文字8x12
• BigFont-95文字16x16
• SevenSegNumFont-10 32 x 50の数字

SevenSegNumFontフォントは、7セグメントのデジタルインジケーターを模倣しています。

追加のフォントは次の場所にあります。

http://www.henningkarlsen.com/electronics/r_fonts.php



また、特別に準備された画像ファイルから独自のフォントを作成できるオンラインサービスがあります。

http://www.henningkarlsen.com/electronics/t_make_font_file.php



ライブラリに含まれるフォントは、ライブラリのルートフォルダーのDefaultFonts.cファイルに保存されます。 追加のフォント（個別に描画するか、上記のリンクからダウンロードする）をプロジェクトのフォルダーに配置することをお勧めします。そうしないと、コンパイラーがそれらを見つけられない場合があります。



フォントファイルは、ユーティリティ情報とフォントのエンコードされたグラフィックイメージを含む配列の定義です。 名前に加えて、フォントファイル内のコメントには、ピクセル単位の文字サイズに関する情報（この情報は、テキストを表示するための座標を設定するときに役立ちます）、フォントデータ配列によって占有されるメモリ量、およびこのフォントで指定された文字数も含まれます。 95文字の「フル」フォント、「デジタル」（10文字）、および「サブセット」（異なる文字数）を区別します。

配列の最初の4バイトには、オーバーヘッド情報が含まれています。



バイト0-ピクセル単位の水平フォントサイズ

バイト1-ピクセル単位の垂直フォントサイズ

バイト2は、フォントの最初の文字のコードです（「フル」フォントの場合は0x20、つまりスペースコード、「デジタル」の場合は0x30-文字コードは「ゼロ」）。

バイト3-フォント文字の数（「フル」フォントの場合は0x5F、「デジタル」の場合は0x0A）。



複雑な形式の詳細とカスタムフォントの作成については、こちらをご覧ください ： http : //www.henningkarlsen.com/electronics/h_utft_fonts_101.php



7セグメントインジケーターとしてスタイル設定された大きな数字を使用する場合は、すぐにSevenSegNumFontフォントを代替のSevenSegNumFontPlusフォントに置き換えることをお勧めします。

http://www.henningkarlsen.com/electronics/dlfont.php?id=21&t=c

標準フォントにはない非常に便利な記号「：」の存在によって区別されます。 フォントファイルはプログラムのフォルダーに配置し、extern uint8_t SevenSegNumFont []宣言を置き換えます。 on extern uint8_t SevenSegNumFontPlus []; その後、プロジェクトを閉じて再度開きます。 フォントファイルが開き、プロジェクトが隣接するタブに表示されます。



setFont-印刷コマンドのフォントを設定します。 フォント名はパラメーターとして渡されます。

フォントは、プログラム定義領域で事前に宣言する必要があります。 例：

 #include <UTFT.h> UTFT myGLCD(CTE32HR,25,26,27,28); extern uint8_t SmallFont[]; void setup() { myGLCD.InitLCD(); myGLCD.setFont(SmallFont); myGLCD.clrScr(); myGLCD.print("Hello, World!",0,0); } void loop() {}
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

getFont-コントローラーメモリ内の現在のフォントのアドレスへのポインターを返します。

例を考えてみましょう。 フォントデータ配列の最初の4バイトには、フォントプロパティに関する情報が含まれていることを少し前に述べました。 現在のフォントに関するこの情報は、コントローラーのメモリから直接取得して、プログラムで使用できます。 次のプログラムは変数に配置し、ピクセル単位の文字サイズ、最初の文字のコード、およびsetFontコマンドで指定された現在のフォントの文字数を表示します。

 #include <UTFT.h> UTFT myGLCD(CTE32HR,25,26,27,28); extern uint8_t BigFont[]; void setup() { myGLCD.InitLCD(); myGLCD.clrScr(); myGLCD.setFont(BigFont); SerialUSB.begin(9600); } void loop() { uint8_t* FontAddr = myGLCD.getFont(); byte CurrentFontX = *FontAddr; byte CurrentFontY = *(FontAddr+1); byte CurrentFontStartCode = *(FontAddr+2); byte CurrentFontSymNumber = *(FontAddr+3); myGLCD.printNumI(CurrentFontX, 0,0); myGLCD.printNumI(CurrentFontY, 0,18); myGLCD.printNumI(CurrentFontStartCode, 0,36); myGLCD.printNumI(CurrentFontSymNumber, 0,54);
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

同様に、現在のフォントの任意のバイトにアクセスできます。



getFontXsize-現在のフォントの文字の水平サイズ（幅）をピクセル単位で返します。 パラメーターはありません。



getFontYXsize-現在のフォントの文字の垂直サイズ（高さ）をピクセル単位で返します。 パラメーターはありません。



これらの関数は、印刷コマンドの座標を計算するのに役立ちます。 これらの関数を使用して座標を計算する例は、印刷コマンドの説明に記載されています。

次に、ディスプレイに記号情報を表示するように設計されたいくつかのコマンド、つまり印刷コマンドを検討します。



print-テキスト、文字変数の内容、またはString型のオブジェクトを表示します。 出力テキストと印刷領域の左上隅の座標がパラメーターとして渡されます。 別のオプションパラメータを使用すると、印刷可能な行を特定の勾配で配置できます。

このコマンドは、テキスト情報を出力するためのものです。印刷座標XおよびYはピクセル単位で指定され、明示的に、または整数変数または式を介して送信できます。X座標として使用するように設計された3つの定義済み識別子もあります。

• LEFT-テキストはディスプレイの左端に揃えられます
• CENTER-テキストはディスプレイの中央に配置されます
• RIGHT-テキストはディスプレイの右端に揃えられます

テキスト情報は、二重引用符で囲まれた文字列として表すことができます：

myGLCD.print("Hello, World!", 0,0);





String型の変数として、

String text = "Hello, World!";





myGLCD.print(text, 0,0);





または文字列値を返す関数の結果として：

int valueInt = 12345;





myGLCD.print(String(valueInt), 0,0);





float valueFloat = 12345.67;





myGLCD.print(String(valueFloat), 0,18);





座標はコマンド呼び出しごとに個別に設定され、コマンドによる現在の印刷位置は返されません。したがって、次の印刷コマンドの位置を個別に計算する必要があります。これはかなり簡単な方法で行うことができます。次の例では、2行の文字列値を1行（スペースなし）で出力します。

 #include <UTFT.h> UTFT myGLCD(CTE32HR,25,26,27,28); extern uint8_t BigFont[]; void setup() { myGLCD.InitLCD(); myGLCD.clrScr(); myGLCD.setFont(BigFont); } void loop() { int X=0; int Y=0; int valueInt1 = 12345; myGLCD.print(String(valueInt1), X,Y); X=X+myGLCD.getFontXsize()*String(valueInt1).length(); int valueInt2 = 67890; myGLCD.print(String(valueInt2), X,Y); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

表示された値をスペースで区切るには、Xの計算値を1文字の幅だけ増やす必要があります。ここで、印刷は2行で実行されます。

 #include <UTFT.h> UTFT myGLCD(CTE32HR,25,26,27,28); extern uint8_t BigFont[]; void setup() { myGLCD.InitLCD(); myGLCD.clrScr(); myGLCD.setFont(BigFont); } void loop() { int X=0; int Y=0; int valueInt1 = 12345; myGLCD.print(String(valueInt1), X,Y); Y=Y+myGLCD.getFontYsize(); int valueInt2 = 67890; myGLCD.print(String(valueInt2), X,Y); }    LEFT, CENTER  RIGHT       : #include <UTFT.h> UTFT myGLCD(CTE32HR,25,26,27,28); extern uint8_t BigFont[]; void setup() { myGLCD.InitLCD(); myGLCD.clrScr(); myGLCD.setFont(BigFont); } void loop() { int Y=60; myGLCD.print("Hello, World!", LEFT, Y); Y=Y+myGLCD.getFontYsize(); myGLCD.print("Goodbye, World!", LEFT,Y); Y=Y+myGLCD.getFontYsize()*4; myGLCD.print("Hello, World!", CENTER, Y); Y=Y+myGLCD.getFontYsize(); myGLCD.print("Goodbye, World!", CENTER,Y); Y=Y+myGLCD.getFontYsize()*4; myGLCD.print("Hello, World!", RIGHT, Y); Y=Y+myGLCD.getFontYsize(); myGLCD.print("Goodbye, World!", RIGHT,Y); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

別のオプションパラメータを使用すると、0〜359度の角度で傾斜した線を印刷できます。回転は、印刷座標（左上隅）に対して相対的に設定されます。角度の値がゼロの場合、通常の水平方向の印刷が行われ、角度が大きくなると、テキストは指定された角度だけ時計回りに回転します。次の例は、楽しいグラフィック効果を提供します。

 #include <UTFT.h> UTFT myGLCD(CTE32HR,25,26,27,28); extern uint8_t BigFont[]; void setup() { myGLCD.InitLCD(); myGLCD.clrScr(); myGLCD.setFont(BigFont); } void loop() { int X=240; int Y=160; for (int DEG=0; DEG<360; DEG+=20) { String text = "Hello, World!"; myGLCD.print(text, X,Y, DEG); } }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

テキストを斜めに印刷する場合、事前定義された識別子LEFT、CENTER、RIGHTの使用は推奨されません。ライブラリによって適切に計算できないためです。つまり、位置合わせは行が水平に印刷されるかのように計算され、回転は位置合わせ後に実行され、印刷領域の左上隅に対して相対的です。

ちなみに、印刷コマンドはディスプレイから抜け出す方法を決定できません。したがって、自分で最大行長に従う必要があります。行が長すぎる場合は、すでに印刷されているテキストの上にその「テール」を表示できます。ディスプレイの下側の境界から出た場合、結果は予測不能になることがあります。



printNumI-整数または整数変数の内容を表示します。出力値と印刷領域の左上隅の座標がパラメーターとして渡されます。オプションのパラメーターを使用すると、出力形式を制御できます。

印刷座標は、印刷コマンドと同じ方法で設定されます。位置Xに記号を付けて番号を印刷する場合、番号記号が表示され、最初の桁が表示されます。位置Xに符号なしの数値または正の値を印刷すると、数値の最初の桁が表示されます。

 #include <UTFT.h> UTFT myGLCD(CTE32HR,25,26,27,28); extern uint8_t BigFont[]; void setup() { myGLCD.InitLCD(); myGLCD.clrScr(); myGLCD.setFont(BigFont); } void loop() { byte X=100; byte Y=10; int Num1 = 1234; int Num2 = -1234; unsigned int Num3= 12345; myGLCD.printNumI(Num1,X,Y); Y=Y+myGLCD.getFontYsize(); myGLCD.printNumI(Num2,X,Y); Y=Y+myGLCD.getFontYsize(); myGLCD.printNumI(Num3,X,Y); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

印刷される値は、整数として送信することができます：

myGLCD.printNumI(1250,0,0);





または整数型のいずれかの変数：

int Num = 1324;





myGLCD.printNumI(Num,0,0);





整数値である任意の関数または式の結果を出力することも可能です：整数値を使用

myGLCD.printNumI(myGLCD.getFontYsize()*2,0,0);





する場合、Arduino DUEではint型が–2,147,483,648から2,147,483,647までの許容値の範囲を持つ4バイト数の形式のlong型。

unsigned intおよびunsigned long型は、printNumIコマンドではサポートされていません。つまり、値はコマンドに渡すことができますが、符号付きの数値として表示されます。逆に、char型は符号なしとして扱われます。



このコマンドの追加のオプションパラメータを使用すると、数値を出力するための形式を設定できます。長さパラメーターは、ディスプレイに表示される数字が占める最小文字数（数字の符号を含む）を決定します。数値のビット数が指定された長さの値より小さい場合、不足している文字数は、左側の必要な文字数で補われます。フィラーパラメータを使用すると、数字を補う文字（デフォルトではスペース）を指定できます。これらの文字の組み合わせにより、特に、時間または日付を出力するときに、右の境界に配置された数値の出力を整理したり、意味のないゼロで値を補ったりすることができます。つまり、通常の構造ではなく、

byte Day = 2;





byte Month = 9;





int Year = 2013;





if (Day<10){





myGLCD.print("0",0,0);





myGLCD.printNumI(Day,16,0);





}else{





myGLCD.printNumI(Day,0,0);}





myGLCD.print(".", 32,0);





if (Month<10){





myGLCD.print("0",48,0);





myGLCD.printNumI(Month,64,0);





}else{





myGLCD.printNumI(Month,48,0,2,'0');}





myGLCD.print(".", 80,0);





myGLCD.printNumI(Year,96,0);





単に書くことができ

byte Day = 2;





byte Month = 9;





int Year = 2013;





myGLCD.printNumI(Day,0,0,2,'0');





myGLCD.print(".", 32,0);





myGLCD.printNumI(Month,48,0,2,'0');





myGLCD.print(".", 80,0);





myGLCD.printNumI(Year,96,0);





ます。それほど良くないですか？



printNumF-実数または実数型の変数の内容を表示します。出力値、小数点以下の文字数、および印刷領域の左上隅の座標がパラメーターとして渡されます。オプションのパラメーターを使用すると、出力形式を制御できます。

印刷座標は、他の印刷コマンドと同じ方法で設定されます。表示される実際の値は、数値、実数型の変数（浮動小数点数）、および実際の結果または式（結果は実数）を返す関数として指定できます。

小数点以下の文字数は1〜5に設定できます。ゼロ値は許可されません（この場合、整数型に数値をキャストしてprintNumIコマンドを使用することをお勧めします）。たとえば、次のコマンド：

myGLCD.printNumF(-234.3442, 2, 0, 0);





–234.34の数値を表示できます。

数値は指数形式と「浮動小数点」形式の両方で指定できますが、出力は「浮動小数点」形式になります。たとえば、2つのコマンド：

myGLCD.printNumF(-2.343442E2, 2, 0, 0);





myGLCD.printNumF(-234.3442, 2, 0, 0);





同じ値を表示–234.34

オプションのDivider パラメーターを使用すると、小数点として機能する文字を再定義できます（デフォルトは「。」です）。たとえば、次のコマンドを

myGLCD.printNumF(-234.3442, 2, 0, 0, ',');





使用すると、小数点記号をコンマに置き換えることができます。この場合、もちろん、期間を使用してプログラムに数値を入力する必要があります。置換は出力にのみ影響します。

オプションの長さおよびフィラーパラメータは、printNumFコマンドと同様に機能し、数字を表示するときに最小文字数を制御できます。長さパラメータは、符号、整数部、小数点、小数部を含む、表示された数字が占めるすべての文字を考慮します。たとえば、次のコマンド

myGLCD.printNumF(-234.3442, 2, 0, 0, '.', 10, '0');





は、番号–000234.34（親しみやすさの合計数が10になるように3つの無意味なゼロで補われた元の数）を表示します。

注意！オプションの長さパラメーターを使用する場合、dividerパラメーターを設定する必要があります。設定しない場合、システムは長さの値を区切り文字コードとして解釈しようとするため、予測できない結果が生じる可能性があります。

次に、ディスプレイ上にグラフィックプリミティブを表示できるコマンドのグループ（ポイント、ライン、長方形、円）に進みましょう。



drawPixel-ドットを表示します。ポイントの色は、setColor（）コマンドで設定された現在の色の値によって決まります。

XおよびY座標はパラメーターとして渡されます。

パラメーターは、数値、変数、関数または式の結果で指定できます。パラメータは実数でもかまいませんが、小数部分は破棄されます。また、ポイントの座標がディスプレイを超えないことを確認する必要があります。そうしないと、ポイントが表示を正確に期待する場所にならない可能性があります。）

drawPixelコマンドの使用例-次の構成では、別々のポイントから構築された正弦波が表示され

for (int x=0; x<48; x++) {





int y=(sin(x)*10)+100;





myGLCD.drawPixel(x*10,320-y);







ます。次のコマンドグループでは、表示されるFigureのサイズを決定する2つのポイントの座標がパラメーターとして必要です。



drawLine-始点と終点の座標で指定された線を表示します。

線の描画の方向は、開始点と終了点の位置によって異なります。たとえば、線：

myGLCD.drawLine(10,20,100,200);





最初の点の座標がX = 10、Y = 20、2番目の点がX = 100、Y = 200の点の間に現在の色を描画します。行：

myGLCD.drawLine(100,200,10,20);





同じポイント間にまったく同じ線を描画しますが、描画の方向は逆になります。



drawRect-反対側の2つの角の座標で定義される長方形を表示します。

座標は、drawLineコマンドと同じ方法で設定されます。



drawRoundRect-反対側の2つの角の座標を指定すると、角が丸い長方形を表示します。

長方形の辺の最小サイズは5ピクセルに制限されています。小さい辺を指定すると、長方形を表示できません。



fillRect-反対側の2つの角の座標で定義された塗りつぶされた長方形を表示します。

四角形が描画され、現在の色で塗りつぶされます。



fillRoundRect-反対側の2つの角の座標を指定すると、角が丸い塗りつぶされた長方形を表示します。

このコマンドは、drawRoundRectコマンドと同じように機能します。



次の2つのコマンドは、円と円を描くためのもので、3つのパラメーターが必要です。円（または円）の中心のXおよびY座標と半径。



drawCircle-中心と半径の座標で定義された円を表示します。

この場合、円の半径は正しく表示されないため、負の値を取ることはできません。

次のコマンドは、半径が50ピクセルの円と、座標X = 100およびY = 120の点に中心を表示します。

drawCircle(100,120,50);







fillCircle-現在の色で塗りつぶされた円を表示します。中心と半径の座標によって決定されます。

負の半径値の場合、円は表示されません。



そこで、グラフィックプリミティブを描画するためのコマンドを調べました。ところで、UTFTライブラリには、UTFT_Geometryアドオンがあります。これにより、三角形（輪郭と塗りつぶし）、円弧、円セクターを表示できます。次のいずれかの記事で、このアドオンの使用を検討します。



残りはほとんどありません。特別に準備されたラスターイメージをディスプレイに表示できる2つのコマンド



drawBitmap-特別に準備されたラスターグラフィックイメージをディスプレイに表示します。

パラメーターは、画像の左上隅の座標、その寸法、およびエンコードされた画像が保存されている配列の名前です。

オプションのパラメーターscaleを使用すると、表示時の画像のスケーリングを制御できます。

このコマンドのイメージは、ライブラリに付属し、Toolsフォルダーにある特別なユーティリティImageConverter565.exeを使用して準備されます。そして、ここでオンライン画像変換サービスを使用できます：

http : //www.henningkarlsen.com/electronics/t_imageconverter565.php

コンバーターはjpg、png、gifファイル形式で動作します。



例として、ビットマップ画像とその背景にテキストメッセージを表示するタスクを考えます。もちろん、サイズが480x320ピクセルの背景画像は、コントローラーのメモリに許容できないほど大きなスペースを使用するため、2倍（240x160ピクセル）縮小した画像を使用してスケーリングを使用します。

イメージを準備するには、ImageConverter565.exeファイルを実行し、イメージを含むファイルを開く必要があります。次に、「サイズを縮小」フラグを設定し、必要な画像サイズ（240x160）を設定します。 「名前を付けて保存」スイッチで「.c」を選択し、「ターゲットボード」スイッチで「chipKit / Arduino Due」を選択します。 「配列名」フィールドで、画像の名前を設定し、「保存」をクリックします。



コンバーターの結果、拡張子が.cのファイルが取得されます。このファイルには、画像とエンコードされた画像に関する情報が保存されます。このファイルはプロジェクトのフォルダーに配置し、フォントで行ったのと同じ方法でextern指定子を使用して配列をプログラムで宣言する必要があります。 16進形式で配列のサイズを示す必要があるのは角括弧のみです（この値は配列の最初の要素にあり、テキストエディターで結果のファイルを開くと確認できます）。

アレイをコピーして接続した後は、必ずプログラムファイルを閉じて開き直してください。この場合、配列ファイルはプログラムテキストの隣の次のタブで開きます。プログラムのテキストは次のようになります。

 #include <UTFT.h> UTFT myGLCD(CTE32HR,25,26,27,28); extern uint8_t BigFont[]; extern unsigned short background[0x9600]; void setup() { myGLCD.InitLCD(); myGLCD.setColor(0,255,0); myGLCD.setFont(BigFont); myGLCD.setBackColor(VGA_TRANSPARENT); } void loop() { myGLCD.drawBitmap (0,0, 240, 160, background,2); myGLCD.print("Hello, World!", CENTER,50); while(1); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

したがって、出力を240 x 160ピクセルの名前の背景を持つ配列に配置された画像のディスプレイの左上隅に設定しますが、スケールパラメータ（2）を使用したため、画像はディスプレイ全体に拡大されます。次に、印刷時に背景の「透明度」を提供する「VGA_TRANSPARENT」パラメータを使用して、画像の上にテキストメッセージを表示します。かなり無駄です-1枚の写真だけで約100kbですが、美しいです;）



追加のパラメーターを指定してこのコマンドを呼び出す別の形式が可能であり、特定の角度で画像を回転させることができます。この場合、3つのパラメーターが必要です。deg-画像の回転角度rox-回転中心のX座標、roy-回転中心のY座標回転角度は度（0〜359）で指定され、回転の中心roxとroyの座標は画像の左上隅からカウントされます。例を考えてみましょう。ライブラリに付属するinfo.cファイルを画像として使用します（ライブラリルートフォルダーの/ examples / Arduino（ARM）/ UTFT_Bitmapサブフォルダーにあります）。画像のサイズは32x32ピクセルで、配列のサイズは0x400です。次のプログラムは、軸を中心に回転する画像を表示します。

 #include <UTFT.h> UTFT myGLCD(CTE32HR,25,26,27,28); extern uint8_t BigFont[]; extern unsigned short info[0x400]; void setup() { myGLCD.InitLCD(); myGLCD.fillScr(VGA_WHITE); } void loop() { for (int R=0; R<360; R+=10){ myGLCD.drawBitmap (100,100, 32, 32, info,R,16,16); } }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

残念ながら、回転とスケーリングを同時に使用することはできません。



最後に、さらにいくつかのコマンド：



lcdOff-ディスプレイをオフにします。パラメーターはありません。



lcdOn-ディスプレイをオンにします。パラメーターはありません。



lcdOff（）コマンドが実行されると、ディスプレイはオフになり、lcdOn（）コマンドが実行されるまでどのコマンドにも応答しません。

開発者によると、これらの2つのチームはPCF8833コントローラーを備えたディスプレイにのみ実装されているため、ディスプレイでは単に無視されます。



setContrast-ディスプレイのコントラストを設定します。パラメータはコントラストの量です。

パラメーターとして、ディスプレイのコントラストを決定する条件値が定義されます：0（最小コントラスト）から64（最大コントラスト）まで。

また、このコマンドはPCF8833コントローラーを備えたディスプレイにのみ実装されているため、ディスプレイでコントラストの変化は発生せず、コマンドは無視されます。

おわりに

そこで、UTFTベースライブラリのすべてのコマンドの使用方法を学びました。次の記事では、このライブラリへの追加について説明します。これにより、機能が拡張されます。次のステップは、タッチスクリーンでの作業、およびタッチスクリーンで制御されるディスプレイ上のテキストおよびグラフィックボタンでの作業と同様に、三角形、円弧、およびセクターの描画です。将来的には、ディスプレイの組み込み機能を検討する予定です-ディスプレイモジュールの内部メモリ、ROMに縫い付けられたフォントおよびアイコンを操作します。