OLED を Raspberry Pi のコンソールにするのバックアップ(No.96)

概要 †

RaspBerry Pi に I2C 接続の単色 128*64 ドットの OLED(有機 EL) を接続して、コンソール画面(CTRL+ALT+F1 を押したときの画面)を表示するディスプレイとして使う手順です。RaspBerry Pi 本体に接続した USB キーボードから 16x8 文字表示のコンソールにログインして操作できます。

動画 oled01.mpg (Twitter の動画)
機種: RaspberryPi(Model-B, Model-B+)で動作確認
OS: Linux pi 4.1.13+ #826 PREEMPT Fri Nov 13 20:13:22 GMT 2015 armv6l GNU/Linux
- NOOBS v1.5.0 でインストール
OLED(有機 EL) ディスプレイ: SSD1306 制御の製品(4ピン, I2C インタフェースのもの, I2C スレーブアドレス=3CH[1bit左シフトして78Hと表記される場合もあり])
- Aitendo1 Aitendo2
- Amazon

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設定 †

(1) 配線

RaspberryPi の I2C 出力と OLED ディスプレイを結線する(4本)
- 参考ページ: Raspberry PiでI2C接続の128×64 OLEDに日本語を表示(美咲フォント)

(2) oled コマンド(フレームバッファの内容を I2C に繰り返し出力するオリジナルプログラム)を /bin/oled に置いて実行パーミションを付ける

oled.zip

# cp oled /bin/oled
# chmod a+x /bin/oled

(3) 8dot フォント(alt-8x8 他)をインストール

# apt-get install console-data

フォントファイルが /usr/share/consolefonts に追加される

(4) I2C の有効化

# raspi-config

メニューから "Advenced Options" → "I2C" を選択して有効化
メニューから日本語キーボードの設定もできる
再起動

(5) 解像度の追加

/etc/fb.modes を編集して下記の行を追加

mode "128x64-60"
    # D: 25.175 MHz, H: 31.469 kHz, V: 59.94 Hz
    geometry 128 64 128 64 8
    timings 39722 48 16 33 10 96 2
endmode

(6) oled サービスの追加

/etc/systemd/system/oled.service を作成して下記の内容を入力

[Unit]
Description = oled daemon
[Service]
ExecStartPre=/bin/bash -c "/bin/chvt 1; /bin/fbset '128x64-60'; /bin/setfont (行継続)
'alt-8x8'; export TERM=linux; setterm -blank 0 > /dev/tty1"
ExecStopPost=/bin/bash -c "/bin/fbset '800x600-60'; /bin/setfont 'default8x16'"
ExecStart = /bin/oled
Restart = always
Type = simple
[Install]
WantedBy = multi-user.target

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使い方 †

表示開始
- コンソール(CTRL+ALT+F1)の解像度が 128*64 になり、OLED ディスプレイにも表示されるようになる

# service oled start
または
# systemctl start oled

表示停止
- コンソール(CTRL+ALT+F1)の解像度が 800*600 になり、OLED ディスプレイの更新が停止される

# service oled stop
または
# systemctl stop oled

OS 起動時に表示開始

# systemctl enable oled

OS 起動時に表示開始しない

# systemctl disable oled

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補足 †

上記の「表示停止」を実行しても X-Window の解像度が 128*64 のままで、本来の解像度に戻りません → 解決策が分かる方がいましたら教えてください
I2C　スレーブアドレスが 3CH(78H) 以外のディスプレイを使う場合はソースファイルoled.c 中の定数 OLED_ADDR を修正して再コンパイルが必要です(gcc -o oled oled.c)
CPU 負荷を軽減するために、1フレーム表示ごとに 100ms のウェイトを入れています(10fps程度?)。top コマンドで表示される oled コマンドの CPU 負荷は 1～2% になっています。

/etc/rsyslog.conf の末尾を次のように編集すると、システムログを OLED ディスプレイに表示させることができます。

旧: xconsole に出力

daemon.*;mail.*;\
        news.err;\
        *.=debug;*.=info;\
        *.=notice;*.=warn       |/dev/xconsole

新: OLED(/dev/tty1) に出力

daemon.*;mail.*;\
        news.err;\
        *.=debug;*.=info;\
        *.=notice;*.=warn       |/dev/tty1 ←この行を修正

サービスの定義中にある "export TERM=linux; setterm -blank 0 > /dev/tty1" の部分は画面自動消灯機能を無効にするためのものです。これを付けなければ、一定時間(600秒)の無操作でディスプレイの省電力機能が働きます。その場合 USB キーボードのキーを押せば再度表示されます。

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OLED を Raspberry Pi のコンソールにする のバックアップ(No.96)

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設定 †

使い方 †

補足 †

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