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Lección 27: Módulo de pantalla OLED (SSD1306)

En esta lección, aprenderás a conectar una Raspberry Pi con un módulo de pantalla OLED (SSD1306) utilizando Python. Aprenderás a establecer comunicación I2C entre la Raspberry Pi y la pantalla OLED, y usar la Biblioteca de Imágenes de Python (PIL) para crear gráficos y texto. La lección te guiará en el proceso de dibujar formas y texto en la pantalla OLED, proporcionando un ejemplo práctico con el mensaje «¡Hola Mundo!».

Componentes necesarios

En este proyecto, necesitamos los siguientes componentes.

Es definitivamente conveniente comprar un kit completo, aquí tienes el enlace:

Nombre	ELEMENTOS EN ESTE KIT	ENLACE
Kit Sensor Universal Maker	94	BUY

También puedes comprarlos por separado en los siguientes enlaces.

Introducción del componente	Enlace de compra
Raspberry Pi 5	Comprar
Módulo de Pantalla OLED (SSD1306)	-
Placa de Pruebas	Comprar

Cableado

Instalar la biblioteca

Nota

La biblioteca adafruit-circuitpython-ssd1306 depende de Blinka, por lo que asegúrate de que Blinka esté instalada. Para instalar bibliotecas, consulta Instalar Adafruit_Blinka (CircuitPython) - Opcional.

Antes de instalar la biblioteca, asegúrate de que el entorno virtual de Python esté activado:

source ~/env/bin/activate

Instalar la biblioteca adafruit-circuitpython-ssd1306:

pip install adafruit-circuitpython-ssd1306

Ejecutar el código

Nota

Asegúrate de haber instalado la biblioteca de Python necesaria para ejecutar el código siguiendo los pasos de «Instalar la biblioteca».
Antes de ejecutar el código, asegúrate de que hayas activado el entorno virtual de Python con Blinka instalado. Puedes activar el entorno virtual utilizando un comando como este:
```
source ~/env/bin/activate
```
Encuentra el código para esta lección en el directorio universal-maker-sensor-kit-main/pi/, o copia y pega directamente el código a continuación. Ejecuta el código ejecutando los siguientes comandos en el terminal:
```
python 27_ssd1306_oled_module.py
```

import board
import digitalio
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
import adafruit_ssd1306

# Inicializa las dimensiones de la pantalla OLED
WIDTH = 128
HEIGHT = 64

# Configura la comunicación I2C con la pantalla OLED
i2c = board.I2C()  # Utiliza los pines SCL y SDA de la placa
oled = adafruit_ssd1306.SSD1306_I2C(WIDTH, HEIGHT, i2c, addr=0x3C)

# Limpia la pantalla OLED
oled.fill(0)
oled.show()

# Crea una nueva imagen con color de 1 bit para dibujar
image = Image.new("1", (oled.width, oled.height))

# Obtén un objeto de dibujo para manipular la imagen
draw = ImageDraw.Draw(image)

# Dibuja un rectángulo blanco lleno como fondo
draw.rectangle((0, 0, oled.width, oled.height), outline=255, fill=255)

# Define el tamaño del borde para un rectángulo interno
BORDER = 5
# Dibuja un rectángulo negro más pequeño dentro del más grande
draw.rectangle(
    (BORDER, BORDER, oled.width - BORDER - 1, oled.height - BORDER - 1),
    outline=0,
    fill=0,
)

# Carga la fuente predeterminada para el texto
font = ImageFont.load_default()

def getfontsize(font, text):
    # Calcula el tamaño del texto en píxeles
    left, top, right, bottom = font.getbbox(text)
    return right - left, bottom - top

# Define el texto a mostrar
text = "Hello World!"
# Obtén el ancho y la altura del texto en píxeles
(font_width, font_height) = getfontsize(font, text)
# Dibuja el texto, centrado en la pantalla
draw.text(
    (oled.width // 2 - font_width // 2, oled.height // 2 - font_height // 2),
    text,
    font=font,
    fill=255,
)

# Envía la imagen a la pantalla OLED
oled.image(image)
oled.show()

Análisis del código

Importación de bibliotecas necesarias

Aquí importamos las bibliotecas necesarias para el proyecto. board se utiliza para interactuar con el hardware de la Raspberry Pi, PIL para el procesamiento de imágenes y adafruit_ssd1306 para controlar la pantalla OLED.

Para más detalles sobre la biblioteca adafruit_ssd1306, consulta adafruit/Adafruit_CircuitPython_SSD1306.
```
import board
import digitalio
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
import adafruit_ssd1306
```

Inicialización de la pantalla OLED

Se configuran las dimensiones de la pantalla OLED y se establece la comunicación I2C. El objeto adafruit_ssd1306.SSD1306_I2C se crea para interactuar con la OLED.

# Inicializa las dimensiones de la pantalla OLED
WIDTH = 128
HEIGHT = 64

# Configura la comunicación I2C con la pantalla OLED
i2c = board.I2C()
oled = adafruit_ssd1306.SSD1306_I2C(WIDTH, HEIGHT, i2c, addr=0x3C)

Limpiar la pantalla

La pantalla OLED se limpia llenándola de ceros (negro).
```
# Limpia la pantalla OLED
oled.fill(0)
oled.show()
```
Crear un buffer de imagen

Se crea un buffer de imagen usando PIL. Aquí es donde se dibujan los gráficos antes de mostrarlos en la pantalla.

La PIL (Biblioteca de Imágenes de Python) agrega capacidades de procesamiento de imágenes a tu intérprete de Python. Para más detalles, consulta Pillow Handbook.
```
# Crea una nueva imagen con color de 1 bit para dibujar
image = Image.new("1", (oled.width, oled.height))

# Obtén un objeto de dibujo para manipular la imagen
draw = ImageDraw.Draw(image)
```

Dibujar gráficos

Aquí, se dibuja un rectángulo blanco (fondo) y un rectángulo negro más pequeño (efecto de borde) en el buffer de imagen.

# Dibuja un rectángulo blanco lleno como fondo
draw.rectangle((0, 0, oled.width, oled.height), outline=255, fill=255)

# Define el tamaño del borde para un rectángulo interno
BORDER = 5
# Dibuja un rectángulo negro más pequeño dentro del más grande
draw.rectangle(
    (BORDER, BORDER, oled.width - BORDER - 1, oled.height - BORDER - 1),
    outline=0,
    fill=0,
)

Añadir texto

Se carga la fuente predeterminada y se define una función para calcular el tamaño del texto. Luego, «¡Hola Mundo!» se centra y se dibuja en el buffer de imagen.

# Carga la fuente predeterminada para el texto
font = ImageFont.load_default()

def getfontsize(font, text):
    # Calcula el tamaño del texto en píxeles
    left, top, right, bottom = font.getbbox(text)
    return right - left, bottom - top

# Define el texto a mostrar
text = "Hello World!"
# Obtén el ancho y la altura del texto en píxeles
(font_width, font_height) = getfontsize(font, text)
# Dibuja el texto, centrado en la pantalla
draw.text(
    (oled.width // 2 - font_width // 2, oled.height // 2 - font_height // 2),
    text,
    font=font,
    fill=255,
)

Mostrar la imagen

Finalmente, el buffer de imagen se envía a la pantalla OLED para su visualización.
```
# Envía la imagen a la pantalla OLED
oled.image(image)
oled.show()
```