글 빚는 공방

이제 실제 GPS 데이터를 TFT LCD에 출력해볼 것이다. 이 과정을 충분히 이해한다면 응용한다면 TFT LCD에 데이터를 출력하는 일은 어렵지 않을 것이다.

1. 라이브러리 활용

GPS 모듈을 통해 수신한 데이터를 TFT LCD에 출력하기 위해서는 앞선 예제를 모두 활용해야 한다.

TFT LCD touch를 확인한 글에서 사용한 예제와 직전 GPS 통신을 확인한 글에서 사용한 예제를 활용한다. 목표는 LCD 화면에 GPS 모듈에서 보내는 값, 그리고 ESP32의 동작 상태를 확인할 문자를 회전시키며 출력하는 것이다.

일부 추가로 작성한 코드 외에 동작에 영향을 주는 부분은 없다. 모두 기존 예제를 활용한 관계로 예제에 대한 설명은 덧붙이지 않는다. 예제 코드가 길어진 관계로 코드를 별도로 첨부한다.

이중 loop()의 코드를 살펴보면 동작은 크게 세 부분으로 이루어진다.

1. gps module에서 시리얼 통신으로 데이터 읽어오기

2. 읽어온 값 중에서 chars 값을 LCD에 출력하기

3. ESP32 동작 상태를 확인한 문자 출력하기

이 중에서 일부 코드만 살펴보자. 먼저 읽어온 값 중에서 chars 값을 LCD에 출력하도록 일부 내용을 변경한 함수다.

static void print_int(unsigned long val, unsigned long invalid, int len)
{
  char sz[32];
  if (val == invalid)
    strcpy(sz, "*******");
  else
    sprintf(sz, "%ld", val);
  sz[len] = 0;
  for (int i=strlen(sz); i<len; ++i)
    sz[i] = ' ';
  if (len > 0) 
    sz[len-1] = ' ';

  if(showInfo==1) // 이 부분에서 CHARS 값을 출력한다. TFT 라이브러리에서 제공하는 함수를 사용한다.
  {
    //myGLCD.setTextColor(TFT_BLACK,TFT_WHITE);
      myGLCD.drawCentreString("*CHARS:", 20, 20, 2);
      myGLCD.drawCentreString(sz, 100, 20, 2);
      showInfo=0;
  }
  Serial.print(sz);
  smartdelay(0);
}

그다음은 ESP32 동작 상태를 확인하는 문자를 출력하는 함수다.

static void progress(void)
{
  if(prog==0) myGLCD.drawCentreString("-",10,0,2);  
  else if(prog==1) myGLCD.drawCentreString("\\",10,0,2);
  else if(prog==2) myGLCD.drawCentreString("|",10,0,2);
  else if(prog==3) myGLCD.drawCentreString("/",10,0,2);
}

이제 코드를 동작시켜볼 차례다. 다운로드한 예제를 컴파일해서 올리면 다음과 같은 화면이 나타난다.

https://youtu.be/cF7VpY5_ziE

이제 TFT LCD의 touch 동작을 확인할 차례이다.

1. touch 라이브러리 설치

먼저 Adafruit touchscreen 라이브러리 설치가 필요하다. 아두이노의 라이브러리 매너저를 통해 라이브러리 설치를 진행한다.

2. touch 예제

라이브러리 설치가 완료된 후 touch를 확인하기 위해 예제를 연다.

다음과 같이 touch 좌표를 입력 받기 위한 pin 정보를 수정한 후 코드를 write 한다.

*pin 정보는 다음 글에 기재한 pin map을 참고한다.

2021.05.11 - [BerryMixLab/Arduino Tutorial] - Arduino Tutorial - 3. TFT LCD 모듈 연결

화면 이곳저곳을 터치하면 값이 변하고 정상적으로 터치가 인식되는 것을 알 수 있다.

하지만 변환된 좌표 값이 정상적이지는 않아 보인다. 제대로 Touch를 설정하고 제대로 동작을 확인하기 위해서는 몇 가지 라이브러리가 더 필요하다.

3. 추가 라이브러리 설치

아두이노 라이브러리매니저에서 다음 라이브러리를 모두 설치한다.

● Adafruit gfx

● Adafruit tftlcd

a. Adafruit gfx 라이브러리 설치

b. Adafruit tftlcd 라이브러리 설치

4. 예제 응용

이제 예제를 활용해 touch에 따라 TFT LCD에 정보를 표시해볼 차례이다. pin 정보를 수정하고 업로드를 시도하자. 하지만 예상과는 달리 예제를 컴파일 하면 의미를 해석하고 싶지 않은 오류들을 출력한다.

동작하지도 않는 예제를 왜 제공하는지 따져 물을 수 있지만 현재로서 그것은 능력 밖의 일이다. 그래서 다른 방법을 통해 예제의 코드를 수행해 보았다. 방법은 다음과 같다.

ESP32 utftdemo 예제에
Adafruit tftlcd의 tftpaint 예제를
적당히 붙여 넣기 하는 것.

말은 쉽다. 하지만 시도에는 시행 착오가 따른다. 그래서 성공한 예제를 첨부한다.

코드에 별도의 주석은 없으며 예제 실행을 위해 직접 수정한 부분 중 중요하게 생각하는 내용만 일부 별도로 기재한다.

a. setup()

analogReadResolution(10); // ADC 해상도 범위를 10bit로 설정해야 touch 영역이 정상적으로 인식됨. 
// Setup the LCD 
myGLCD.init(0x9431); //본 글에서 사용하고 있는 TFT LCD의 IC인 ILI9431를 
                     //명시해야 정상적으로 초기화가 진행된다.

b. loop()

//p.x = map(p.x, TS_MINX, TS_MAXX, myGLCD.width(), 0); // 기존 코드 
p.x = map(p.x, TS_MINX, TS_MAXX, 0, myGLCD.width()); // 좌표 값을 반전 시켜야 
                                                       // touch가 정상적으로 
                                                       // TFT LCD에 반영이 된다.

*ADC 해상도 관련 내용은 다음글에 자세하게 기록해 두었다.

2020.10.20 - [BerryMixLab/Arduino Project] - 아두이노 프로젝트 - GPS Logger 만들기

다운로드한 예제를 컴파일해 다음과 같은 화면이 나타나면 touch를 확인해 볼 수 있다.

이제 약간의 응용만 가능하다면 touch를 통해 ESP32를 제어할 준비가 끝났다. 여기까지 아무런 문제가 없다면 다음으로 넘어가자.

 이제 TFT LCD를 ESP32에 연결해 보자. 본 tutorial에서는 ILI9341 TFT LCD를 사용했으며 이 TFT LCD 하나를 ESP32에 연결해서 얻는 이점은 다음과 같다.

● 데이터 출력

● Touch interface

● SD card interface

TFT LCD 하나면 이런저런 부차적인 인터페이스를 추가로 연결할 필요가 없으니 프로젝트 진행에 있어서 정말 유용한 부분이라고 생각된다.

https://www.pangodream.es/ili9341-esp32-parallel

연결 및 초기 설정은 위 사이트를 참고했으며 GPS 모듈 연결, SD 카드 동시 사용을 위해 일부 핀맵을 변경했다. ILI9341 TFT LCD 화면과 Arduino를 연결하는 방식은 SPI 방식과 parallel 방식이 있는데 여기서는 위 사이트를 참고하여 parallel 방식을 사용했다.

1. 핀맵

위에서 참고한 사이트와 동일하게 연결해도 무방하다. 하지만 GPS를 연결하려면 시리얼 포트가 필요하고 GPS를 사용하면서 동시에 LCD를 Parallel mode로 사용하려면 남겨두는 편이 좋다. 핀맵을 참고하여 LCD와 ESP32를 연결한다.

2. 라이브러리 설치

ILI9341 TFT LCD를 구동하는데 여러 라이브러리가 있지만 여기서는 TFT_eSPI 라이브러리를 설치한다.

3. Parellel 적용

TFT eSPI 라이브러리를 parellel 방식으로 동작시키려면 경로를 확인하여 User_Setup.h 파일을 변경해야 한다.

Document/Arduino Folder/libararies/TFT_eSPI/User_Setup.h 파일을 열어서 다음과 같이 수정한다. iCloud를 사용 중이라면 iCloud 문서에 Arduino 폴더가 있을 것이다.

4. 예제

다음과 같은 화면이 나타나면 모든 연결과 설정이 정상적으로 완료된 것이다.

이제 각종 예제와 라이브러리를 활용하여 화면에 무엇이든 표시할 준비가 끝났다. 여기까지 아무런 문제가 없다면 다음으로 넘어가자.