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Lezione 27: Modulo Display OLED (SSD1306)

In questa lezione, imparerai come collegare un Raspberry Pi con un Modulo Display OLED (SSD1306) usando Python. Imparerai come stabilire una comunicazione I2C tra il Raspberry Pi e il display OLED, e usare la Python Imaging Library (PIL) per creare grafica e testo. La lezione ti guiderà nel disegnare forme e testo sullo schermo OLED, fornendo un esempio pratico con il messaggio «Hello World!».

Componenti Necessari

Per questo progetto sono necessari i seguenti componenti.

È decisamente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:

Nome	ELEMENTI IN QUESTO KIT	LINK
Kit Sensori Universali	94	Universal Maker Sensor Kit

Puoi anche acquistarli separatamente dai link sottostanti.

Introduzione al Componente	Link per l’Acquisto
Raspberry Pi 5	ACQUISTA
Modulo Display OLED (SSD1306)	-
Breadboard	ACQUISTA

Cablaggio

Installazione Libreria

Nota

La libreria adafruit-circuitpython-ssd1306 si basa su Blinka, quindi assicurati che Blinka sia stato installato. Per installare le librerie, fare riferimento a Installazione di Adafruit_Blinka (CircuitPython) - Opzionale.

Prima di installare la libreria, assicurati che l’ambiente Python virtuale sia attivato:

source ~/env/bin/activate

Installa la libreria adafruit-circuitpython-ssd1306:

pip install adafruit-circuitpython-ssd1306

Esecuzione del Codice

Nota

Assicurati di aver installato la libreria Python necessaria per eseguire il codice seguendo i passaggi di «Installazione Libreria».
Prima di eseguire il codice, assicurati di aver attivato l’ambiente virtuale Python con blinka installato. Puoi attivare l’ambiente virtuale usando un comando come questo:
```
source ~/env/bin/activate
```
Trova il codice per questa lezione nella directory universal-maker-sensor-kit-main/pi/, oppure copia e incolla direttamente il codice qui sotto. Esegui il codice eseguendo i seguenti comandi nel terminale:
```
python 27_ssd1306_oled_module.py
```

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

# Inizializza le dimensioni del display OLED
WIDTH = 128
HEIGHT = 64

# Imposta la comunicazione I2C con il display OLED
i2c = board.I2C()  # Utilizza i pin SCL e SDA della scheda
oled = adafruit_ssd1306.SSD1306_I2C(WIDTH, HEIGHT, i2c, addr=0x3C)

# Pulisci il display OLED
oled.fill(0)
oled.show()

# Crea una nuova immagine con colore a 1 bit per il disegno
image = Image.new("1", (oled.width, oled.height))

# Ottieni un oggetto per disegnare per manipolare l'immagine
draw = ImageDraw.Draw(image)

# Disegna un rettangolo bianco pieno come sfondo
draw.rectangle((0, 0, oled.width, oled.height), outline=255, fill=255)

# Definisci la dimensione del bordo per un rettangolo interno
BORDER = 5
# Disegna un rettangolo nero più piccolo all'interno di quello più grande
draw.rectangle(
    (BORDER, BORDER, oled.width - BORDER - 1, oled.height - BORDER - 1),
    outline=0,
    fill=0,
)

# Carica il font predefinito per il testo
font = ImageFont.load_default()

def getfontsize(font, text):
    # Calcola la dimensione del testo in pixel
    left, top, right, bottom = font.getbbox(text)
    return right - left, bottom - top

# Definisci il testo da visualizzare
text = "Hello World!"
# Ottieni la larghezza e l'altezza del testo in pixel
(font_width, font_height) = getfontsize(font, text)
# Disegna il testo, centrato sul display
draw.text(
    (oled.width // 2 - font_width // 2, oled.height // 2 - font_height // 2),
    text,
    font=font,
    fill=255,
)

# Invia l'immagine al display OLED
oled.image(image)
oled.show()

Analisi del Codice

Importazione delle Librerie Necessarie

Qui importiamo le librerie necessarie per il progetto. board è utilizzata per interfacciarsi con l’hardware del Raspberry Pi, PIL per l’elaborazione delle immagini, e adafruit_ssd1306 per controllare il display OLED.

Per maggiori dettagli sulla libreria adafruit_ssd1306, si prega di fare riferimento a adafruit/Adafruit_CircuitPython_SSD1306.
```
import board
import digitalio
from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
import adafruit_ssd1306
```

Inizializzazione del Display OLED

Le dimensioni del display OLED vengono impostate e si stabilisce la comunicazione I2C. L’oggetto adafruit_ssd1306.SSD1306_I2C viene creato per interagire con l’OLED.

# Inizializza le dimensioni del display OLED
WIDTH = 128
HEIGHT = 64

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

Pulizia del Display

Il display OLED viene pulito riempiendolo di zeri (nero).
```
# Pulisci il display OLED
oled.fill(0)
oled.show()
```
Creazione di un Buffer di Immagine

Un buffer di immagine viene creato usando PIL. Qui vengono disegnate le grafiche prima di essere visualizzate sullo schermo.

PIL (Python Imaging Library) aggiunge capacità di elaborazione delle immagini al tuo interprete Python. Per maggiori dettagli, si prega di fare riferimento a Manuale di Pillow.
```
# Crea una nuova immagine con colore a 1 bit per il disegno
image = Image.new("1", (oled.width, oled.height))

# Ottieni un oggetto per disegnare per manipolare l'immagine
draw = ImageDraw.Draw(image)
```

Disegno delle Grafiche

Qui, un rettangolo bianco (sfondo) e un rettangolo nero più piccolo (effetto bordo) vengono disegnati sul buffer di immagine.

# Disegna un rettangolo bianco pieno come sfondo
draw.rectangle((0, 0, oled.width, oled.height), outline=255, fill=255)

# Definisci la dimensione del bordo per un rettangolo interno
BORDER = 5
# Disegna un rettangolo nero più piccolo all'interno di quello più grande
draw.rectangle(
    (BORDER, BORDER, oled.width - BORDER - 1, oled.height - BORDER - 1),
    outline=0,
    fill=0,
)

Aggiunta del Testo

Viene caricato il font predefinito e definita una funzione per calcolare la dimensione del testo. Poi, «Hello World!» viene centrato e disegnato sul buffer di immagine.

# Carica il font predefinito per il testo
font = ImageFont.load_default()

def getfontsize(font, text):
    # Calcola la dimensione del testo in pixel
    left, top, right, bottom = font.getbbox(text)
    return right - left, bottom - top

# Definisci il testo da visualizzare
text = "Hello World!"
# Ottieni la larghezza e l'altezza del testo in pixel
(font_width, font_height) = getfontsize(font, text)
# Disegna il testo, centrato sul display
draw.text(
    (oled.width // 2 - font_width // 2, oled.height // 2 - font_height // 2),
    text,
    font=font,
    fill=255,
)

Visualizzazione dell’Immagine

Infine, il buffer di immagine viene inviato al display OLED per la visualizzazione.
```
# Invia l'immagine al display OLED
oled.image(image)
oled.show()
```