Informationen zum Code

Arduino Uno - OLED Display Anschlussanleitung

Was sind OLED-Displays?

OLED (Organic Light Emitting Diode) Displays bieten gegenüber herkömmlichen LCD-Displays mehrere Vorteile:

• Hoher Kontrast - echte schwarze Pixel, da keine Hintergrundbeleuchtung benötigt wird
• Geringer Stromverbrauch - ideal für batteriebetriebene Projekte
• Schnelle Reaktionszeit - keine Verzögerungen bei Animationen
• Weiter Betrachtungswinkel - von fast allen Seiten gut ablesbar
• Kompakte Bauweise - dünner als LCDs

Die meisten für Arduino verwendeten OLED-Displays basieren auf dem SSD1306-Controller und kommunizieren über den I2C-Bus, was die Verkabelung vereinfacht.

Pinbelegung

Der Anschluss eines I2C OLED-Displays an einen Arduino Uno ist dank des I2C-Bus sehr einfach und benötigt nur 4 Verbindungen:

Benötigte Bibliotheken

Für die Verwendung eines OLED-Displays benötigst du folgende Bibliotheken:

• Adafruit SSD1306: Für die Steuerung des OLED-Displays
• Adafruit GFX Library: Für die Grafikfunktionen
• Wire.h: Für die I2C-Kommunikation (standardmäßig in Arduino enthalten)

Installation der Bibliotheken

So installierst du die benötigten Bibliotheken über den Bibliotheksverwalter:

1. Öffne die Arduino IDE
2. Navigiere zu Werkzeuge > Bibliotheken verwalten
3. Suche nach "Adafruit SSD1306" und installiere diese Bibliothek
4. Suche nach "Adafruit GFX" und installiere diese Bibliothek

Alternativ kannst du die Bibliotheken auch manuell von GitHub herunterladen:

• Adafruit SSD1306 Bibliothek
• Adafruit GFX Bibliothek

I2C-Adresse

Die Standard-I2C-Adresse des Displays ist 0x3C. Falls dein Display nicht erkannt wird, versuche 0x3D als alternative Adresse.

Um herauszufinden, welche Adresse dein Display verwendet, kannst du einen I2C-Scanner verwenden. Hier ist ein einfacher Code dafür:

#include 

void setup() {
  Wire.begin();
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("I2C Scanner bereit!");
}

void loop() {
  byte error, address;
  int deviceCount = 0;
  
  Serial.println("Scanning...");
  
  for(address = 1; address < 127; address++) {
    Wire.beginTransmission(address);
    error = Wire.endTransmission();
    
    if (error == 0) {
      Serial.print("I2C-Gerät gefunden an Adresse 0x");
      if (address < 16) {
        Serial.print("0");
      }
      Serial.println(address, HEX);
      deviceCount++;
    }
  }
  
  if (deviceCount == 0) {
    Serial.println("Keine I2C-Geräte gefunden!");
  } else {
    Serial.println("Scan abgeschlossen!");
  }
  
  delay(5000); // Warte 5 Sekunden, dann scanne erneut
}

Display-Initialisierung

Hier ist ein Beispiel, wie du das OLED-Display initialisierst:

#include 
#include 
#include 
#include 

#define SCREEN_WIDTH 128    // OLED-Display-Breite in Pixeln
#define SCREEN_HEIGHT 64    // OLED-Display-Höhe in Pixeln
#define OLED_RESET -1       // Reset Pin (-1 = teilt Arduino Reset Pin)
#define SCREEN_ADDRESS 0x3C // Siehe Adresse deines Displays (0x3C oder 0x3D)

Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  
  // SSD1306 Display initialisieren
  if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, SCREEN_ADDRESS)) {
    Serial.println(F("SSD1306 Initialisierung fehlgeschlagen"));
    for(;;); // Programm anhalten, wenn Display nicht gefunden wurde
  }

  // Display leeren
  display.clearDisplay();
  
  // Grundeinstellungen
  display.setTextSize(1);              // Normale Textgröße
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE); // Weißer Text
  display.setCursor(0, 0);             // Start links oben
  
  // Text anzeigen
  display.println(F("OLED Test"));
  display.println(F("Es funktioniert!"));
  
  // Änderungen anzeigen
  display.display();
}

void loop() {
  // Hier kommt dein Code hin
}

Beispiel mit Text und Grafik

Hier ist ein komplettes Beispiel, das Text und einige Grafikelemente auf dem Display zeigt:

#include 
#include 
#include 
#include 

#define SCREEN_WIDTH 128    // OLED-Display-Breite in Pixeln
#define SCREEN_HEIGHT 64    // OLED-Display-Höhe in Pixeln
#define OLED_RESET -1       // Reset Pin (-1 = teilt Arduino Reset Pin)
#define SCREEN_ADDRESS 0x3C // Siehe Adresse deines Displays (0x3C oder 0x3D)

Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  
  // SSD1306 Display initialisieren
  if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, SCREEN_ADDRESS)) {
    Serial.println(F("SSD1306 Initialisierung fehlgeschlagen"));
    for(;;); // Programm anhalten, wenn Display nicht gefunden wurde
  }

  // Display leeren
  display.clearDisplay();
}

void loop() {
  // Text demonstrieren
  textDemo();
  delay(2000);
  
  // Formen zeichnen
  drawShapes();
  delay(2000);
  
  // Animation zeigen
  bounceDemo();
  delay(1000);
}

void textDemo() {
  display.clearDisplay();
  
  // Verschiedene Textgrößen demonstrieren
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
  display.setCursor(0, 0);
  display.println(F("Hello, Arduino!"));
  
  display.setTextSize(2);
  display.setCursor(0, 16);
  display.println(F("Size 2"));
  
  display.setTextSize(3);
  display.setCursor(0, 36);
  display.println(F("BIG"));
  
  display.display();
}

void drawShapes() {
  display.clearDisplay();
  
  // Rechteck zeichnen
  display.drawRect(0, 0, 60, 30, SSD1306_WHITE);
  
  // Gefüllter Kreis
  display.fillCircle(95, 15, 15, SSD1306_WHITE);
  
  // Linie zeichnen
  display.drawLine(0, 40, 127, 40, SSD1306_WHITE);
  
  // Dreiecke zeichnen
  display.fillTriangle(
    30, 60, 60, 45, 90, 60,
    SSD1306_WHITE);
  
  display.display();
}

void bounceDemo() {
  const int ballSize = 8;
  int x = random(ballSize, SCREEN_WIDTH - ballSize);
  int y = random(ballSize, SCREEN_HEIGHT - ballSize);
  int xSpeed = 2;
  int ySpeed = 1;
  
  for(int i = 0; i < 60; i++) { // Animation für 60 Frames
    display.clearDisplay();
    
    // Position aktualisieren
    x += xSpeed;
    y += ySpeed;
    
    // Auf Kollision mit Rändern prüfen
    if(x <= ballSize || x >= SCREEN_WIDTH - ballSize) {
      xSpeed = -xSpeed;
    }
    if(y <= ballSize || y >= SCREEN_HEIGHT - ballSize) {
      ySpeed = -ySpeed;
    }
    
    // Ball zeichnen
    display.fillCircle(x, y, ballSize, SSD1306_WHITE);
    display.display();
    delay(50);
  }
}

Anpassungen für verschiedene Display-Größen

Wenn dein Display andere Abmessungen als 128x64 Pixel hat, passe diese Parameter im Code an:

#define SCREEN_WIDTH 128    // OLED-Display-Breite in Pixeln
#define SCREEN_HEIGHT 64    // OLED-Display-Höhe in Pixeln

Übliche OLED-Display-Größen sind:

• 128x64 - Standard-Größe
• 128x32 - Häufig bei kleineren Displays
• 96x16 - Schmale Displays
• 64x48 - Kompakte quadratische Displays

Display-Rotation

Um das Display zu drehen, füge nach der Display-Initialisierung folgende Zeile hinzu:

display.setRotation(2); // Werte 0-3 für 0°, 90°, 180°, 270°

Die Werte für setRotation() entsprechen folgenden Drehungen:

• 0 - Keine Drehung (0°)
• 1 - 90° im Uhrzeigersinn
• 2 - 180° gedreht (umgedreht)
• 3 - 270° im Uhrzeigersinn (90° gegen den Uhrzeigersinn)

Text-Formatierung und Positionierung

Die Adafruit GFX Bibliothek bietet verschiedene Möglichkeiten zur Text-Formatierung:

// Textgröße festlegen (1-6)
display.setTextSize(1); // 1 ist die kleinste Größe

// Textfarbe festlegen
display.setTextColor(SSD1306_WHITE); // Weißer Text (Standard)
display.setTextColor(SSD1306_BLACK, SSD1306_WHITE); // Invertierter Text

// Cursor-Position setzen
display.setCursor(0, 0); // x, y Position in Pixeln

// Text ausrichten (nur für Textblock mit mehreren print-Befehlen)
display.setTextWrap(true); // Zeilenumbruch aktivieren (Standard)
display.setTextWrap(false); // Zeilenumbruch deaktivieren

// Text ausgeben
display.print("Normaler Text");
display.println("Mit Zeilenumbruch");

// Nach jedem Zeichnen display.display() aufrufen, um Änderungen zu zeigen
display.display();

Energiesparfunktionen

OLED-Displays verbrauchen weniger Strom als LCDs, können aber dennoch in batteriebetriebenen Projekten optimiert werden:

// Display ausschalten (niedriger Stromverbrauch)
display.ssd1306_command(SSD1306_DISPLAYOFF);

// Display wieder einschalten
display.ssd1306_command(SSD1306_DISPLAYON);

// Helligkeit einstellen (0x00 bis 0xFF)
display.ssd1306_command(SSD1306_SETCONTRAST);
display.ssd1306_command(0x8F); // Wert zwischen 0 und 255

Fehlerbehebung

Hier sind einige häufige Probleme und deren Lösungen:

• Display bleibt leer: Überprüfe die Verkabelung und die I2C-Adresse. Benutze den I2C-Scanner, um die richtige Adresse zu ermitteln.
• Unscharfe oder fehlerhafte Anzeige: Überprüfe die eingestellte Display-Größe in deinem Code. Möglicherweise wird eine falsche Größe verwendet.
• Fehler "Adafruit SSD1306 allocation failed": Dein Arduino hat nicht genügend RAM. Versuche, weniger Variablen zu verwenden oder den Code zu optimieren.
• Nur ein Teil des Displays funktioniert: Überprüfe die Stromversorgung. Manche Displays benötigen mehr Strom für eine vollständige Anzeige.
• Text ist invertiert/negativ: Du verwendest möglicherweise SSD1306_BLACK für die Textfarbe statt SSD1306_WHITE.

Weiterführende Projekte

Nach dem erfolgreichen Anschluss deines OLED-Displays könntest du folgende Projekte ausprobieren:

• Temperatur- und Feuchtigkeitsanzeige mit einem DHT22-Sensor
• Mini-Wetterstation mit Barometer und Außentemperatur
• Batterieanzeige für batteriebetriebene Projekte
• Kleinspannungs-Messgerät mit Spannungsanzeige
• Arduino-Spiel mit einfacher Grafik (z.B. Pong, Snake)
• Status-Display für Smart Home mit Raumtemperatur und Luftqualität

Die Möglichkeiten sind nahezu endlos, und ein OLED-Display verleiht deinen Arduino-Projekten eine professionelle visuelle Komponente!