Raspberry Pi Pico 2: Waveshare Display mit Tasten in MicroPython programmieren

Wie du am neuen Raspberry Pi Pico 2 das Waveshare 1,3″ TFT-LCD Display in MicroPython programmieren kannst. Du kannst dieses Display selbstverständlich auch mit dem Vorgängermodell und auch dem Pi Pico W programmieren, nur gerne möchte ich dir dieses heute am neuen Mikrocontroller der Raspberry Foundation präsentieren.

Raspberry Pi Pico 2: Waveshare Display mit Tasten in MicroPython programmieren

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Disclaimer: Dieser Beitrag ist nicht gesponsert. Ich habe den Raspberry Pi Pico 2 und das Waveshare Display selbst gekauft, um meine Erfahrungen und Erkenntnisse mit euch zu teilen. Alle Meinungen und Empfehlungen in diesem Artikel basieren auf meinen persönlichen Eindrücken und Tests.

Für diesen Beitrag verwende ich den neuen Raspberry Pi Pico 2 welchen ich dir bereits im Beitrag Raspberry Pi Pico 2: Maximale Leistung bei unverändertem Layout vorgestellt habe, das Display ist jedoch auch voll kompatibel mit dem Vorgängermodell und natürlich dem RPi Pico mit WiFi

Inhaltsverzeichnis

• Bezug des Waveshare 1,3″ TFT-LCD Display
• Aufbau des Displays
  • Technische Daten
  • Pinout des Displays
• Programmieren des Waveshare Display am Pi Pico mit MicroPython
  • Text – „Hallo Welt!“ anzeigen
  • Sensordaten des DHT11 Sensors anzeigen
  • Tasten vom Display auswerten

Bezug des Waveshare 1,3″ TFT-LCD Display

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Aufbau des Displays

Das Modul verfügt neben dem 1,3″ TFT-LCD noch über vier Taster (A, B, X, Y) sowie ein 4 Achsen Joystick mit einem Taster in der Mitte.

Technische Daten

Hier kurz zusammengefasst, die technischen Daten des Displays:

• Betriebsspannung: 2,6 bis 5,5 V
• Treiber: ST7789
• Kommunikationsschnittstelle: 4-Draht-SPI
• Display-Panel: IPS
• Auflösung: 240 x 240 Pixel
• Anzeigegröße: 23,4 x 23,4 mm
• Pixelgröße: 0,0975 x 0,0975 mm
• Abmessungen: 52,0 x 26,5 mm

• Auf der offiziellen Seite https://www.waveshare.com/wiki/Pico-LCD-1.3 findest du weitere Informationen zu diesem Modul.

Pinout des Displays

Nachfolgend das Pinout des Displays, welches für uns lediglich interessant wird, wenn wir das Display über ein wie oben gezeigtes Dual Base Shield mit dem Mikrocontroller verbinden, denn dann können wir die freien GPIOs verwenden. Solltest du ein anderes Modul zum Programmieren nutzen, so benötigst du dieses Pinout ebenso für die Konfiguration im Code.

Funktion	GPIO	Beschreibung
VCC	VSYS	Spannungsversorgung
GND	GND	Minus-Pol
DIN	GP11	MOSI-Pin von SPI, Daten-Eingang des Slave-Geräts
CLK	GP10	SCK-Pin von SPI, Takt-Pin
CS	GP9	Chip-Auswahl von SPI, Low-aktiv
DC	P8	Daten-/Befehlssteuer-Pin (High für Daten; Low für Befehl)
RST	GP12	Reset-Pin, Low-aktiv
BL	GP13	Hintergrundbeleuchtungssteuerung
A	GP15	Benutzertaste A
B	GP17	Benutzertaste B
X	GP19	Benutzertaste X
Y	GP21	Benutzertaste Y
HOCH	GP2	Joystick hoch
RUNTER	GP18	Joystick runter
LINKS	GP16	Joystick links
RECHTS	GP20	Joystick rechts
MITTE	GP3	Joystick zentriert

Programmieren des Waveshare Display am Pi Pico mit MicroPython

Den Mikrocontroller Raspberry Pi Pico 2 kannst du über die Arduino IDE, MicroPython und auch CircuitPython programmieren. Auf der Seite https://micropython.org/download/RPI_PICO2/ findest du die passende Firmware für den Pico 2 um diesen in MicroPython programmieren zu können.

Für das Display benötigen wir noch zusätzlich ein Modul um den Treiberchip ST7789 zu programmieren, dieses kannst du vom GitHub Repository russhughes/st7789py_mpy als ZIP-Datei herunterladen.

Text – „Hallo Welt!“ anzeigen

Als erstes Beispiel möchte ich dir zeigen, wie du den Text „Hallo Welt!“ auf dem Display anzeigst.

Wir benötigen hier zusätzlich noch die Datei tft_config.py für das Display, diese Datei finden wir ebenso auf dem verlinkten GitHub Repository unter „st7789py_mpy-master\tft_configs\waveshare_13“. Diese Datei kopieren wir in das root Verzeichnis unseres Mikrocontrollers!

Für den Text benötigen wir zusätzlich noch eine Schriftart, hier bietet der Entwickler eine kleine Handvoll von unterschiedlichen Schriftarten an, welche wir verwenden können, die Dateien finden wir unter „st7789py_mpy-master\romfonts“. Die Schriftart wird in das lib Verzeichnis auf dem Mikrocontroller kopiert!

import st7789py as st7789
import tft_config
import vga2_bold_16x32 as font

tft = tft_config.config(tft_config.WIDE)

tft.fill(0)
tft.rotation(1)
tft.text(font, "Hallo Welt!", 25,100, st7789.BLACK, st7789.MAGENTA)

Sensordaten des DHT11 Sensors anzeigen

Mit dem Dual Base Shield können wir auf die freien GPIOs des Pico zugreifen und dort nun Sensoren wie den DHT11 Sensor anschließen. In meinem Fall habe ich diesen Sensor über GPIO 4, 5V und GND angeschlossen.

import st7789py as st7789
import tft_config
import vga1_8x8 as font
from machine import Pin

import dht
from time import sleep

tft = tft_config.config(tft_config.WIDE)
dhtSensor = dht.DHT11(Pin(4, Pin.IN))

while True:
    tft.fill(0)
    tft.rotation(1)
    tft.text(font, "DHT11 Sensordata", 25,10, st7789.MAGENTA, st7789.BLACK)
    dhtSensor.measure()
    tft.text(font, "Temperatur: "+str(dhtSensor.temperature())+"°C", 25,35, st7789.BLUE, st7789.BLACK)
    tft.text(font, "Luftfeuchtigkeit: "+str(dhtSensor.humidity())+"%", 25,55, st7789.RED, st7789.BLACK)
    sleep(2)
    

Tasten vom Display auswerten

Das Display von Waveshare besitzt an der Seite 4 Tasten welche mit A, B, X und Y beschriftet sind.

Beschriftung	GPIO	Funktion
A	GP15	Benutzertaste A
B	GP17	Benutzertaste B
X	GP19	Benutzertaste X
Y	GP21	Benutzertaste Y

Im nachfolgenden Beispiel nutze ich die beiden Taste A & B, um jeweils zwischen den beiden Sensorwerten Temperatur und rel. Luftfeuchtigkeit zu wechseln.

import st7789py as st7789
import tft_config
import vga2_16x16 as font
import vga2_16x32 as bigFont

from machine import Pin

import dht
from time import sleep

tft = tft_config.config(tft_config.WIDE)
dhtSensor = dht.DHT11(Pin(4, Pin.IN))

tasterA = Pin(15, Pin.IN, Pin.PULL_UP)
tasterB = Pin(17, Pin.IN, Pin.PULL_UP)

def displaySensorValue(text, value, symbol):
    tft.fill(0)
    tft.rotation(1)
    tft.text(font, text, 35,35, st7789.BLUE, st7789.BLACK)
    tft.text(bigFont, str(value)+symbol,100,65, st7789.BLUE, st7789.BLACK)
    sleep(2)

while True:
    if not tasterA.value():
        dhtSensor.measure()
        displaySensorValue("Temperatur", dhtSensor.temperature(), "C")
    if not tasterB.value():
        dhtSensor.measure()
        displaySensorValue("Luftfeucht.",dhtSensor.humidity(), "%")