初版

Raspberry Pi で小型LCDを動かす その２

セットアップや使用方法

# はじめに この記事は[Raspberry Piで小型LCDを動かす]()の第2弾です。 Raspberry PiでILI9341というLCDを動かす方法がいくつかあったため、以下の4つの方法についてそれぞれまとめています。 方法1.pythonからSPI接続したディスプレイに表示する 方法2.pythonでフレームバッファに直接書き込み 方法3.fbiを使って静止画を表示 方法4.MPlayerを使って動画を表示 この記事では方法2についてまとめています。 # まとめ フレームバッファに直接書き込めば多少は処理が早くならないかと期待したのですが、前回の処理と比較して大して変化はありませんでした。 python上ではSPI設定やILI9341のライブラリが不要なため、コードはシンプルになりました。 裏ではSPI0のバスを使っているため、他にもSPI接続するデバイスを使いたい場合はSPI1を使った方が良いと思います。（タブン） # 使用したLCD 前回と同じくSPI接続タイプのILI9341を使用しました。 よく似たLCDでも、ドライバICが異なるとライブラリが使用できない場合があるため注意が必要です。 # Raspberry Pi Raspberry Pi は4Bで32bit版 Raspberry Pi OS(Bullseye)を使用しました。 64bit版を使いたいところですが、まだ64bit版に対応できていないライブラリも多くあります。使用用途や環境が限定的かつ64bi対応済みならば64bit版でも良いのですが、古くからあるデバイスやアプリを使うときには32bit版、場合によっては最新のBullseyeではなくLegacy版(Buster)の方が良い場合もあります。 今回使用するLCDやドライバ群は比較的昔からあるものなので、32bit版を使用してトラブルを回避します。 # 接続方法 Raspberry Piとディスプレイの接続は次の通りです。 |LCD|Raspberry Pi| |-|-| |SDO/MISO|21:GPIO9(SPI0 MISO)| |LED|12:GPIO18| |SCK|23:GPIO11(SPI0 SCLK)| |SDI/MOSI|19:GPIO10(SPI0 MOSI)|1 |DC/RS|18:GPIO24| |RESET|16:GPIO23| |CS|24:GPIO8(SPI0 CS0)| |GND|9:GND| |VCC|17:3V3| バックライトを点灯させ続けるならLEDは3V3ラインにつなげておいてもOKです。 今回はバックライトのON/OFFも制御したいのでGPIOに接続しています。 # 前準備 まずはRaspberry Piの設定を行い、必要なモジュールをインストールします。 ## ライブラリの準備 まずはパッケージを最新状態にしておきます。 ```shell sudo apt-get update sudo apt-get upgrade ``` 続いてopencvとlcdのモジュールをインストールします。 lcdを動かすだけならopencvは不要ですが、今回はUSBカメラ画像を表示する際にopencvを使用します。 2023/1/13現在、pip install opencv-pythonではうまく入らいないのでapt で入れます。 ```shell sudo apt-get install python3-opencv ``` ## デバイスツリーからILI9341を有効化する pythonでSPI接続するのではなく、デバイスツリーを書き換えてili9341を有効化します。 ```shell sudo nano /boot/config.txt ``` エディターでconfig.txtを開き、最後に次の一行を追加して保存します。 ``` dtoverlay=rpi-display ``` 保存するにはctrl+x>y>enter config.txtが編集できたら、rebootしてディスプレイが認識されているか確認します。 lsmodで確認すると、ili9341が認識されています。 ```shell $ lsmod | grep ili9341 fb_ili9341 16384 0 fbtft 45056 1 fb_ili9341 ``` lsコマンドで見ると、デバイスツリーにfb1ができています。fb0が通常のディスプレイ用、fb1がili9341のフレームバッファです。 ```shell $ ls -al /dev/fb* crw-rw---- 1 root video 29, 0 Jan 13 20:58 /dev/fb0 crw-rw---- 1 root video 29, 1 Jan 13 20:58 /dev/fb1 ``` fbsetコマンドで見ると、320x240サイズで設定されています。 ```shell fbset -fb /dev/fb1 mode "320x240" geometry 320 240 320 240 16 timings 0 0 0 0 0 0 0 nonstd 1 rgba 5/11,6/5,5/0,0/0 endmode ``` # フレームバッファに書き込みする。 USBカメラで取得した画像を直接/dev/fb1に書き込みます。 ```python import cv2 cap = cv2.VideoCapture(0) cap.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH, 320) cap.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 240) # main roop while(True): ret, frame = cap.read() frame = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2BGR565) with open("/dev/fb1", "rb+") as buf: buf.write(frame) cap.release() ```