===== Эксперимент 46. Подключаем TFT дисплей =====

В комплектацию конструктора в версии MAXI входит TFT дисплей. Thin Film Transistor (TFT) – это система производства жидкокристаллических дисплеев, в основе которой лежит активная матрица из тонкопленочных транзисторов. При подаче напряжения на такую матрицу, кристаллы поворачиваются друг к другу, что приводит к образованию черного цвета. Отключение электричества дает противоположный результат — кристаллы образовывают белый цвет. Изменения подаваемого напряжения позволяет формировать любой цвет на каждом отдельно взятом пикселе. Дисплей имеет сложное многослойное строение и чтобы понять его принцип действия потребуются некоторые знания физики, поэтому здесь мы не будем рассказывать это. 

<WRAP center round info 60%>
[[https://ru.wikipedia.org/wiki/Жидкокристаллический_дисплей|Подробнее об устройстве жидко- кристаллических дисплеев]]
</WRAP>

Управление матрицей кристаллов берет на себя встроенный в дисплей контроллер. А мы будем управлять этим контроллером. Для этого нам потребуется специальная библиотека. Установите библиотеку "Adafruit ST7735 and ST7789" как мы уже делали ранее. После нажатия кнопки "Установка" появится окно "Установите зависимости библиотек" с предложением установить необходимые зависимости. Нужно нажать "Установить все".  

{{ :products:laboratory_iot_c:arduino_ide_exp46_1.png?nolink |}}

Для обмена данными с дисплеем используется шина SPI. SPI (англ. Serial Peripheral Interface, SPI bus — последовательный периферийный интерфейс, шина SPI) — последовательный синхронный стандарт передачи данных в режиме полного дуплекса, предназначенный для обеспечения простого и недорогого высокоскоростного сопряжения микроконтроллеров и периферии. SPI также иногда называют четырёхпроводным (англ. four-wire) интерфейсом.

Для работы с SPI требуется специальная библиотека, но она уже встроена, поэтому дополнительно загружать ее не потребуется.

<WRAP center round info 60%>
[[https://ru.wikipedia.org/wiki/Serial_Peripheral_Interface|Подробнее о шине SPI]]
</WRAP>

В разных партиях конструктора версии MAXI может лежать дисплей одного из двух видов − либо с 8 выводами, либо с 11. В дальнейшем мы будем приводить монтажную схему для обоих дисплеев, но вам необходимо руководствоваться схемой для своего типа дисплея.

==== Схема эксперимента ====

{{ :products:esp-iot:exp21_mont.png?direct&600 |}}
//Рисунок 1. Монтажная схема эксперимента для дисплея с 8 выводами//

{{ :products:esp-iot:exp21_mont_11pin.png?direct&600 |}}
//Рисунок 2. Монтажная схема эксперимента для дисплея с 11 выводами//
==== Программный код эксперимента ====
Напишем приветственную надпись на дисплее. 

<file arduino Exp46.ino[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="1"]>
#include <SPI.h>
#include <Adafruit_ST7735.h> 

#define PIN_CS  2
#define PIN_DC  4
#define PIN_RST 5

Adafruit_ST7735 tft = Adafruit_ST7735(PIN_CS,  PIN_DC, PIN_RST);

void setup() {
  tft.initR(INITR_BLACKTAB);
  tft.setRotation(2); 
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  tft.setCursor(0, 0);
  tft.setTextColor(ST77XX_WHITE);
  tft.print("Hello world!");
}

void loop() {
}
</file>

Подключаем библиотеки для работы в портами ввода-вывода, шиной SPI, дисплеем и шрифт.
<code arduino[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="1"]>
#include <SPI.h>
#include <Adafruit_ST7735.h> 
</code>

TFT дисплей не имеет встроенного знакогенератора, он ничего не знает о буквах и о том как они выглядят. Дисплей — это просто большой массив точек, которые могут светиться различным цветом. .

Настраиваем выводы, используемые для дисплея
<code arduino[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="4"]>
#define PIN_CS  2
#define PIN_DC  4
#define PIN_RST 5
</code>

Создаем объект дисплея и задаем какие выводы микроконтроллера используются для управления.
<code arduino[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="8"]>
Adafruit_ST7735 tft = Adafruit_ST7735(PIN_CS,  PIN_DC, PIN_RST);
</code>

Вызываем функцию инициализации дисплея. Прежде чем мы сможем работать с дисплеем, мы должны настроить встроенный в него контроллер. Это делает функция инициализации. 
<code python[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="11"]>
  tft.initR(INITR_BLACKTAB);
</code>

Переворачиваем изображение. Если этого не сделать, изображение на дисплее для нас буде "верх ногами".
<code python[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="12"]>
  tft.setRotation(2);
</code>

Когда дисплей инициализирован мы можем управлять изображением на нем. Сначала закрасим его черным цветом, установим курсор в координаты 0,0, зададим цвет текста — белый, и выведем текст.  
<code arduino[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="13"]>
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  tft.setCursor(0, 0);
  tft.setTextColor(ST77XX_WHITE);
  tft.print("Hello world!");
</code>

Координата 0,0 находится в верхнем левом углу. Максимальная — в нижнем правом.
{{ :products:esp-iot:exp21_coords.png?nolink |}}
//Рисунок 3. Отсчет координат на дисплее//

==== Дополнительное задание ====
<WRAP center round tip 60%>
  - Выведи другой текст по середине дисплея
  - Выведи несколько строк разными цветами друг под другом
</WRAP>