TFTタッチシールド V1.0

2.8インチTFTタッチシールドは、Arduino / Arduino Mega互換の多色TFTディスプレイで、4線式抵抗膜タッチスクリーンを備えています。Arduinoシールド互換のフットプリントを含み、取り付けが可能です。TFTドライバはプロフェッショナルなドライバICに基づいており、8ビットデータと4ビット制御インターフェースを備えています。

特徴

Arduino/Seeeduino、Arduino Mega、Seeeduino Mega互換
2.8インチサイズのQVGAディスプレイ
抵抗膜タッチスクリーン

仕様

項目	最小	標準	最大	単位
電圧	4.5	5	5.5	VDC
電流	/	/	250	mA
LCDパネルサイズ				2.8 インチ
視野角	60~120			度
解像度	320x240			/
LCDカラー	65k			/
バックライトタイプ	LED			/
LCDドライバIC	ST7781R			/
インターフェースタイプ	パラレルポート (8ビットデータ + 4ビット制御)			/
タッチスクリーン	4線式抵抗膜タッチスクリーン			/
アクティブエリア	43.2*57.3			mm
ESD接触放電	±4			KV
ESD空気放電	±8			KV
寸法	72.5x54.7x18			mm
重量	24±2			g

注意事項

モジュールを落下させるなどの機械的衝撃や衝突を与えないでください。
ディスプレイ表面や隣接するエリアに過度の力を加えないでください。これにより色調が変化する可能性があります。

Arduinoでのピン使用

(width=undefined)

D0 - 未使用。

D1 - 未使用。

D2 - LCDデータビット8。

D3 - LCDデータビット9。

D4 - LCDデータビット10。

D5 - LCDデータビット11。

D6 - LCDデータビット12。

D7 - LCDデータビット13。

D8 - LCDデータビット14。

D9 - LCDデータビット15。

D10 - LCD CSピン（アクティブロー）。

D11 - LCD RSピン。

D12 - LCD WRピン。

D13 - LCD RDピン。

D14(A0) - タッチスクリーンY-。

D15(A1) - タッチスクリーンX-。

D16(A2) - タッチスクリーンY+。

D17(A3) - タッチスクリーンX+。

D18(A4) - 未使用。

D19(A5) - 未使用。

使用方法

ハードウェアのインストール

以下のようにTFTタッチシールドをSeeeduinoに挿入します。

TFTプログラミング

TFTライブラリは以下のアプリケーションプログラミングインターフェース（API）を提供します。このライブラリは、Arduino APIの代わりにPORTレジスタへの直接アクセスを使用します。これは、MCUとTFT間の通信速度を向上させるためです。現在、このライブラリはArduino、Arduino Mega（1280または2560）、およびSeeeduino ADKメインボード互換のボードをサポートしています。Megaでは、TFTの8ビットデータポートが異なるポートに属する異なるピンに分配されます。これにより、Arduinoと比較してグラフィック描画の速度が低下します。ポートピンの選択は、Arduino / Megaのポートピン配置に基づいています。

一般的な関数

setXY(unsigned int poX, unsigned int poY)

カーソル位置を(poX, poY)に設定します。この関数は他のグラフィックAPIによって内部的に使用されます。

setPixel(unsigned int poX, unsigned int poY, unsigned int color)

(poX, poY)ピクセルを色colorに設定します。この関数は他のグラフィックAPIによって内部的に使用されます。

線

drawLine(unsigned int x0, unsigned int y0, unsigned int x1, unsigned int y1, unsigned int color)

ピクセル(x0, y0)からピクセル(x1, y1)まで色colorで線を描画します。

drawVerticalLine(unsigned int poX, unsigned int poY, unsigned int length, unsigned int color)

ピクセル(poX, poY)から始まる長さlengthの水平線を色colorで描画します。

drawHorizontalLine(unsigned int poX, unsigned int poY, unsigned int length, unsigned int color)

ピクセル(poX, poY)から始まる長さlengthの垂直線を色colorで描画します。

長方形

drawRectangle(unsigned int poX, unsigned int poY, unsigned int length, unsigned int width, unsigned int color)

(poX, poY)から始まる長さlength、幅width、色colorの長方形を描画します。

fillRectangle(unsigned int poX, unsigned int poY, unsigned int length, unsigned int width, unsigned int color)

ピクセル(poX, poY)から始まる長さlength、幅width、色colorの塗りつぶし長方形を描画します。

円

drawCircle(int poX, int poY, int r, unsigned int color)

(poX, poY)に半径r、色colorの円を描画します。

fillCircle(int poX, int poY, int r, unsigned int color)

(poX, poY)に半径r、色colorの塗りつぶし円を描画します。

テキスト

drawChar(unsigned char ascii, unsigned int poX, unsigned int poY, unsigned int size, unsigned int fgcolor)

(poX, poY)から始まる位置に、組み込みフォントのサイズsize、色fgcolorで文字を描画します。この関数はdrawString()関数によって使用されます。

drawString(char *string, unsigned int poX, unsigned int poY, unsigned int size, unsigned int fgcolor)

(poX, poY)から始まる位置に、組み込みフォントのサイズsize、色fgcolorでテキスト文字列を描画します。

タッチスクリーンプログラミング

TFTタッチシールドはAdafruit Touch Screen Libraryを使用します。抵抗膜タッチスクリーンの原理を理解するには、外部リンクを参照してください。簡単に言えば、4線式抵抗膜タッチスクリーンは、X軸とY軸それぞれに電圧分圧器を提供します。各軸に適切な電圧を適用し、ADC値をスキャンすることでタッチ位置を検出できます。これらの値は常にノイズの影響を受けやすいため、デジタルフィルタが使用されます。

TouchScreenライブラリを使用するには、まずTouchScreenオブジェクトを作成します。

TouchScreen ts = TouchScreen(XP, YP, XM, YM, 300);

ここで、XP、YP、XM、YMはタッチスクリーンのXPlus、YPlus、XMinus、YMinusピンに接続されたADCポートピンです。300はXプレート間の抵抗値です。

生のADC値を読み取るには以下を使用します。

Point p = ts.getPoint();

Raw ADC値はピクセル座標に変換する必要があります。この変換はmap関数を使用して行われます。このマッピングはv0.9とv1.0で異なります。デモアプリケーションでは、このマッピングがすでに処理されています。

p.x = map(p.x, TS_MINX, TS_MAXX, 240, 0); p.y = map(p.y, TS_MINY, TS_MAXY, 320, 0);

以下のスケッチはTouchScreenライブラリの使用例を示しています。このスケッチはタッチスクリーン座標のキャリブレーションにも使用できます。
スケッチをコンパイルしてアップロードしてください。
シリアルポートモニターを開き、画面に表示されるポイントをタッチしてください。
表示されるXおよびY値が正しいか確認してください。正しくない場合は、タッチスクリーン座標を再キャリブレーションする必要があります。

タッチスクリーンをキャリブレーションする方法

TS_MINX, TS_MAXX, TS_MINY, TS_MAXYのパラメータは、タッチスクリーンの端を決定するものであり、キャリブレーションパラメータを構成します。
これらの変数に割り当てられる値は、タッチスクリーンの対角線の端をタッチしたときの測定されたADC値（つまりRaw X, Raw Y）です。
タッチポイント(0,0)と(239,319)をタッチし、Raw XおよびRaw Y値を記録してください。より正確な値を得るために、何度も試して正しい値を見つけてください。
TS_MINXはX = 0のときのADC値に対応します。
TS_MINYはY = 0のときのADC値に対応します。
TS_MAXXはX = 240 - 1、つまり239のときのADC値に対応します。
TS_MAXYはY = 320 - 1、つまり319のときのADC値に対応します。
スケッチ内のこれらのパラメータを変更し、再コンパイルしてArduinoにアップロードしてください。
まだ正確な値が得られない場合は、上記の手順を繰り返してください。

タッチスクリーンデモスケッチ

// ペイントアプリケーション - TFTとタッチスクリーンの両方をデモンストレーション
// このライブラリはフリーソフトウェアです。再配布および/または
// GNU Lesser General Public Licenseのバージョン2.1またはそれ以降のバージョンに基づいて
// 修正することができます。
//
// このライブラリは有用であることを願って配布されていますが、
// 商品性や特定の目的への適合性の保証はありません。
// 詳細についてはGNU Lesser General Public Licenseを参照してください。
//
// このライブラリとともにGNU Lesser General Public Licenseのコピーを受け取ったはずです。
// 受け取っていない場合は、以下に連絡してください。
// Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
#include <stdint.h>
#include <TouchScreen.h>
#include <TFT.h>

#if defined(__AVR_ATmega1280__) || defined(__AVR_ATmega2560__) // mega
#define YP A2   // 必ずアナログピンである必要があります。"An"表記を使用してください！
#define XM A1   // 必ずアナログピンである必要があります。"An"表記を使用してください！
#define YM 54   // デジタルピンでも可能です。これはA0です。
#define XP 57   // デジタルピンでも可能です。これはA3です。

#elif defined(__AVR_ATmega32U4__) // leonardo
#define YP A2   // 必ずアナログピンである必要があります。"An"表記を使用してください！
#define XM A1   // 必ずアナログピンである必要があります。"An"表記を使用してください！
#define YM 18   // デジタルピンでも可能です。これはA0です。
#define XP 21   // デジタルピンでも可能です。これはA3です。

#else //168, 328, その他
#define YP A2   // 必ずアナログピンである必要があります。"An"表記を使用してください！
#define XM A1   // 必ずアナログピンである必要があります。"An"表記を使用してください！
#define YM 14   // デジタルピンでも可能です。これはA0です。
#define XP 17   // デジタルピンでも可能です。これはA3です。

#endif

// (0,0)および(210-1,320-1)の測定されたADC値
// TS_MINXはX = 0のときのADC値に対応します
// TS_MINYはY = 0のときのADC値に対応します
// TS_MAXXはX = 240 - 1のときのADC値に対応します
// TS_MAXYはY = 320 - 1のときのADC値に対応します

#define TS_MINX 140
#define TS_MAXX 900
#define TS_MINY 120
#define TS_MAXY 940

int color = WHITE;  // ペイントブラシの色

// より良い圧力精度のためには、X+とX-間の抵抗を知る必要があります。
// 任意のマルチメーターを使用して測定してください。
// 2.8インチTFTタッチシールドにはXプレートに300オームの抵抗があります。

TouchScreen ts = TouchScreen(XP, YP, XM, YM, 300); // タッチスクリーンポートピンを初期化

void setup()
{

    Tft.init();  // TFTライブラリを初期化
    pinMode(0,OUTPUT);
    // パレットを描画
    Tft.fillRectangle(0,0,30,10,BLACK);
    Tft.fillRectangle(30,0,30,10,RED);
    Tft.fillRectangle(60,0,30,10,GREEN);
    Tft.fillRectangle(90,0,30,10,BLUE);
    Tft.fillRectangle(120,0,30,10,CYAN);
    Tft.fillRectangle(150,0,30,10,YELLOW);
    Tft.fillRectangle(180,0,30,10,WHITE);
    Tft.fillRectangle(210,0,30,10,GRAY1);

}

void loop()
{

    // Pointオブジェクトはx, y, z座標を保持します。
    Point p = ts.getPoint();

    // 読み取ったADC値をピクセル座標にマッピング

    p.x = map(p.x, TS_MINX, TS_MAXX, 240, 0);
    p.y = map(p.y, TS_MINY, TS_MAXY, 320, 0);

    // 有効とみなされる最小圧力があります。
    // 圧力が0の場合は押されていないことを意味します！

    if (p.z > ts.pressureThreshhold) {


        // ペイントブラシの色変更を検出
        if(p.y < 15)
        {
            if(p.x >= 0 && p.x < 30)
            {
                color = BLACK;
            }
            if(p.x >= 30 && p.x < 60)
            {
                color = RED;
                digitalWrite(0,HIGH);
            }
            if(p.x >= 60 && p.x < 90)
            {
                color = GREEN;
            }
            if(p.x >= 90 && p.x < 110)
            {
                color = BLUE;
                digitalWrite(0,LOW);
            }
            if(p.x >= 120 && p.x < 150)
            {
                color = CYAN;
            }
            if(p.x >= 150 && p.x < 180)
            {
                color = YELLOW;
            }
            if(p.x >= 180 && p.x < 210)
            {
                color = WHITE;
            }
            if(p.x >= 210 && p.x < 240)
            {
                color = GRAY1;
            }
        }
        else
        {
            Tft.fillCircle(p.x,p.y,2,color);
        }
    }
}

表示されたデモコード

以下のようにSeeeduinoにTFTタッチシールドを挿入してください。

TFTタッチシールドがSeeeduinoに接続されています

バージョントラッカー

リビジョン	説明	リリース日
v1.1	画像とデモコードの組み合わせを変更	2011年11月22日
v1.0	ST7781RドライバチップベースのTFTの代わりにSPFD5408AベースのTFTを使用	2011年9月12日
v0.9b	初回公開リリース	2011年6月24日

サポート

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リソース

[ライブラリ] TFT & TouchScreen Libraries
[ライブラリ] Arduino 1.0用TFT & TouchScreen Libraries 20120628
[デモ] TFT BMPデモ.
[Eagle] TFT Touch Shield v1.0 回路図とボードファイル - Eagle形式
[Eagle] TFT Touch Shield v0.9b 回路図とボードファイル - Eagle形式
[データシート] FGD280E3715V1 - TFTタッチスクリーンデータシート
[データシート] ST7781Rデータシート

購入方法

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ライセンス

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