Lektionsmål
Formålet med denne lektion er at introducere dig til TFT-skærme, forklare hvordan de fungerer, og hvordan de kommunikerer med mikrocontrollere som ESP32. Du vil lære de vigtigste begreber bag TFT-skærmteknologi, dens fordele for IoT-applikationer, og hvordan den kan bruges til at visualisere data fra sensorer i realtid.
Introduktion
Efterhånden som vi fortsætter med vores IoT-projekt, er næste skridt at præsentere sensordata på en brugervenlig måde. En af de mest almindelige metoder til at visualisere disse data er ved hjælp af en TFT (Thin Film Transistor) skærm. TFT-skærme er små, farverige og i stand til at vise dynamiske data i realtid, hvilket gør dem perfekte til kompakte IoT-projekter.
Hvad er en TFT-skærm?
En TFT-skærm er en type flydende krystaldisplay (LCD), der bruger tyndfilmstransistorteknologi til at forbedre billedkvaliteten. I modsætning til ældre passive matrix LCD'er, som har langsommere opdateringshastigheder og lavere kontrast, giver TFT-skærme skarpere billeder og hurtigere opdateringer, hvilket gør dem ideelle til visning af realtidsdata.
Vigtige egenskaber ved TFT-skærme
-
Farvekapacitet: TFT-skærme kan vise fuldfarvebilleder og understøtter normalt 65.000 farver eller mere. Dette er en fordel, når du skal designe visuelt tiltalende brugerflader.
-
Hurtig opdateringshastighed: TFT-skærme opdaterer hurtigt, hvilket gør det muligt at vise ændrende sensordata i realtid uden forsinkelser.
-
Opløsning: Skærmens opløsning er 135x240 pixels, hvilket giver et passende område til at vise tekst og grundlæggende grafiske data.
-
Kompakt størrelse: Disse skærme fås i forskellige små størrelser (1,4", 1,8", 2,0" osv.), hvilket gør dem ideelle til bærbare eller pladskrævende IoT-enheder.
-
Touchskærmsmulighed: Nogle TFT-skærme har også touch-funktionalitet, hvilket tilføjer en ekstra dimension af interaktivitet.
Til vores projekt bruger vi en 1.14" TFT-skærm, som er integreret i ESP32 TTGO T-Display udviklingsboardet. Denne type skærm giver en kompakt og ren brugerflade til visualisering af realtidsdata fra sensorer.
Hvordan kommunikerer TFT-skærme med mikrocontrollere?
TFT-skærme kommunikerer med mikrocontrollere via en protokol kaldet SPI (Serial Peripheral Interface). SPI er en hurtig og enkel kommunikationsprotokol, der bruges til at overføre data mellem mikrocontrolleren og eksterne enheder.
SPI-kommunikation med TFT-skærme:
-
MOSI (Master Out Slave In): Denne pin sender data fra ESP32 til skærmen.
-
MISO (Master In Slave Out): Denne pin sender data fra skærmen tilbage til ESP32 (sjældent brugt i skærmkommunikation).
-
SCK (Serial Clock): Synkroniserer dataoverførsel mellem ESP32 og TFT-skærmen.
-
CS (Chip Select): Angiver, hvilken enhed på SPI-bussen der er aktiv for kommunikation.
Til vores projekt bruger vi TFT_eSPI-biblioteket, som forenkler koden til at kommunikere med TFT-skærmen. Biblioteket håndterer alle lavniveauoperationer, så vi kan fokusere på at formatere og vise data.
Fordele ved TFT-skærme i IoT-projekter
-
Forbedret visuel præsentation: TFT-skærme giver IoT-enheder mulighed for at præsentere data visuelt, i farver og med forskellige detaljeringsniveauer.
-
Realtidsopdateringer: Sensoraflæsninger kan opdateres øjeblikkeligt på skærmen, hvilket giver brugeren feedback i realtid.
-
Tilpasning: Med TFT-skærme kan du kontrollere skrifttype, farver og dataopsætning, så du kan designe en skræddersyet brugerflade.
Opsummering
I denne lektion har vi lært om TFT-skærme og deres betydning i IoT-projekter. Vi har undersøgt, hvordan de fungerer, hvordan de kommunikerer med mikrocontrollere, og hvorfor vi bruger en 1.14" TFT-skærm på TTGO T-Display-boardet til vores projekt.
Ved at forstå, hvordan TFT-skærme fungerer, og deres rolle i realtidsdata-visualisering, kan du skabe mere interaktive og brugervenlige IoT-systemer.
I de kommende lektioner vil vi dykke ned i det praktiske arbejde med at kode TFT-skærme, opdatere dem med sensordata og forbedre deres visuelle output for at give en bedre brugeroplevelse.
