树莓派复古小电视开发教程

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这是什么?

这是 ssd1306 复古小电视的使用文档,购买了此产品的用户可以通过阅读文档,了解复古小电视的使用方法,包括学会如何显示 png 图片、如何使用canvas绘图、如何使用原生 api 绘图。

没有购买此产品的读者,可以点击上面的淘宝链接访问复古小电视介绍页面,建议在手机端打开,想直接购买,可以通过淘宝链接,或者点击右下角的与我联系,或者直接发邮件与我联系。

此文档中提到的程序代码、图片等全部资源在页面底部有下载地址。

如何自定义显示内容?

自定义显示内容有3种方法,分别是:

  1. 直接显示png图片。此方式最简单
  2. 使用canvas绘图。此方式能动态显示任何内容,包括中文汉字
  3. 使用api绘图。此方式性能最好

读者可以根据自己的基础选择上面的任何一种方式。也可以同时使用。对于没有nodejs基础的读者,建议选择png图片方式,如果想动态显示内容,则可以使用canvas或者api方式,但是需要你有一点nodejs基础。因为驱动是nodejs编写的,别担心,使用它们绘图非常简单。

显示png图片

首先准备一张png格式的图片,注意图片的分辨率最佳为12864,因为复古小电视的屏幕分辨率就是 12864。其次,png图片的内容最好为黑色,背景透明,因为复古小电视的屏幕是OLED 屏幕,只能显示单色。黑色的地方在屏幕上会显示,透明的地方则不会显示。

然后进入 watcher 的根目录,新建 show_png.js 文件,同时把 png 图片也放在根目录。我们将使用驱动提供的 drawPNG 函数来显示图片。show_png.js 文件的代码如下:

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// oled.js 是购买产品附带的软件包,包含完整驱动,可直接使用

var Device = require('./oled.js');

var ssd1306 = new Device({
  description: 'test drawPNG',
  model: 'ssd1306',
  width: 128,
  height: 64,
  address: 0x3c,
  device: '/dev/i2c-1'
});

ssd1306.drawPNG('./starwars.png', false, function(error){
  if (error) {
    console.log('png 图片显示错误,请确认图片的文件名是否正确');
    console.log(error);
  } else {
    console.log('显示PNG图片完成');
  }
});

上面第一段代码的作用是引入 复古小电视 的驱动包,然后我们创建了一个 SSD1306复古小电视 的驱动。这些都是必要的,并且都是相同的。创建完驱动后,我们就能用驱动提供的 api 去操作屏幕了。

我们使用 drawPNG 来显示图片。此函数第一个参数是图片的路径,第二个参数我们暂且使用 false,第三个参数是回调,显示完成或者错误的时候会调用。假如现在根目录下有一张叫 starwars.png 的图片,保存文件,然后执行

$ node show_png.js

现在,你的屏幕应该会显示图片了。如果没有提示 显示 PNG 图片完成,而是报错了,则确认下图片的路径。好了,现在你已经学会了如何显示图片,接下来再去学习如何制作 png 图片吧。如果对以上文档仍有疑问,请通过开篇的联系方式与我联系。

我们来点高级的,使用 canvas 动态显示内容

在开始之前,确保你按照软件包的安装说明安装好了全部的依赖,这其中就包括我们要用的 canvas 的安装。canvas 是 HTML5 中定义的一个用于在网页实时生成图像,并且可以操作图像内容的 api。你只需要学会如何使用 canvas,它的教程非常多。

下面,我们来学习如何使用 canvas 来动态的绘制图形。新建 show_canvas.js 文件,文件的代码如下:

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var Device = require('./oled.js');
// 注意,这里多了一行,我们要使用 canvas
var Canvas = require('canvas');

var ssd1306 = new Device({
  description: 'test drawCanvas',
  model: 'ssd1306',
  width: 128,
  height: 64,
  address: 0x3c,
  device: '/dev/i2c-1'
});

// 创建一个 canvas 画布,并且大小是 128*64
var canvas = new Canvas(128, 64);
var ctx = canvas.getContext('2d');

// 我们先设置字体和大小,然后把画笔的颜色设置成白色,最后显示2行文字
ctx.font = '18px Impact';
ctx.fillStyle = '#FFF';
ctx.fillText("hello Canvas", 0, 20);
ctx.fillText("你好啊", 0, 50);

// 上面是 canvas 的操作,现在我们让屏幕显示 canvas 的内容
ssd1306.drawCanvas(canvas);

以//开头的是注释。保存文件,然后运行

$ node show_canvas.js

现在,你的屏幕上应该会显示汉字了。需要注意的是,为了达到最理想的显示效果,canvas 的分辨率最好和屏幕的分辨率一致,并且使用单色绘制 canvas,建议用 #FFF。因为无论如何,你的OLED都是单色的屏幕,无法显示彩色。虽然有彩色的 OLED,但目前还没集成驱动。后续会集成更大尺寸的彩色 LCD、TFT 屏幕驱动。

更多 canvas 内容,可以通过这个网站学习,并在线预览效果 http://www.runoob.com/html/html5-canvas.html

最后我们使用原生 api 来做一个动画效果

动画的效果是一个屏幕扫描动画,一条垂直的直线从屏幕的左边开始逐列扫描到右边,然后又扫描到左边,一直循环往复。这个动画很简单,先垂直画一条直线,然后在横坐标依次叠加就出来动画效果了。新建 show_api.js 文件,代码如下:

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/**
 * author: LanFly
 * email: bluescode@outlook.com
 * document: http://timor.tech/tv/timor-tv-rpi.html
 */

var Device = require('./oled.js');

var ssd1306 = new Device({
  description: 'test draw animation',
  model: 'ssd1306',
  width: 128,
  height: 64,
  address: 0x3c,
  device: '/dev/i2c-1'
});

// 记录当前水平位置
var x = 0;
// 记录扫描方向
var dt = 1;

function render(oled) {
  // 每次都先清除屏幕
  oled.clearDisplay();
  // 然后画一条垂直的直线,前2个参数表示起点的横纵坐标,接下来2个参数表示终点的横纵坐标,最后一个参数表示颜色亮
  oled.drawLine(x, 0, x, 63, 1);
  // 每次移动一个像素点
  x = x + dt;
  // 如果到达屏幕右边界,则改变方向,向左移动扫描
  if (x > 127) {
    x = 127;
    dt = -1;
  // 如果到达屏幕左边界,则改变方向,向右移动扫描
  } else if (x < 0) {
    x = 0;
    dt = 1;
  }
  // 每隔30毫秒移动一次,注意不能太快
  setTimeout(function () {
    render(oled);
  }, 30);
}

// 原生 api 挂载在 oled 对象上,开始显示
render(ssd1306.oled);

保存文件,然后运行它。现在,你的屏幕应该在显示扫描动画了。动画的原理就是先显示一帧,然后清除,然后又快速的显示下一阵。只要速度保持足够快,就会出现动画效果。学习到这里就结束了,你应该能显示任何你想要显示的内容了,你甚至可以拿 canvas 播放视频。

原生 api 有非常多的方法,比如画点、线、面、矩形、圆、文字、关闭屏幕、打开屏幕、调节亮度等等。合理的使用它们。全部的 api 可以在这里查看:https://www.npmjs.com/package/oled-ssd1306-i2c#available-methods

如果你还有疑问,点击右下角的 与我联系 按钮,我会及时回复你,或者从头开始看。

此文档的代码下载地址

http://timor.tech/tv/tv_demo.zip

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