Utiliser un écran OLED (SSD1306) : texte, formes et graphiques avec Arduino

À peine plus grand qu'un bout de doigt, l'écran OLED de 0,96 pouce affiche pourtant une image nette de 128×64 pixels et compte parmi les écrans préférés des projets Arduino. Contrairement aux LCD à caractères, il ne dessine pas que des lettres : aussi des lignes, des cercles, des icônes, des graphiques et même de petits jeux. Il est idéal pour les montres connectées, les stations météo, les télécommandes et les appareils de mesure portables. Presque tous ces écrans utilisent la puce de commande SSD1306 et se branchent avec seulement deux fils de données (I2C).

Qu'est-ce qu'un OLED et en quoi diffère-t-il d'un LCD ?

Dans un écran OLED (Organic Light Emitting Diode), chaque pixel produit sa propre lumière ; il n'y a pas de rétroéclairage. Le noir est donc vraiment noir, le contraste très élevé, l'écran reste net sous tous les angles et il consomme très peu quand l'image est surtout sombre. Ses 128×64 pixels permettent graphiques, icônes et dessins impossibles sur un LCD à caractères.

Caractéristiques techniques

Câblage de l'écran OLED

Sur les modèles bicolores, les 16 lignes du haut s'affichent en jaune et le reste en bleu ; ces couleurs ne se changent pas par logiciel, il est donc judicieux de concevoir la partie haute comme une barre de titre. Si tu n'es pas sûr de l'adresse de l'écran, utilise le scanner I2C de l'article Utiliser un écran LCD I2C.

Installer les bibliothèques

1. Ouvre le gestionnaire de bibliothèques de l'Arduino IDE et cherche Adafruit SSD1306.
2. Quand l'installation propose les dépendances, choisis Install all pour installer aussi Adafruit GFX et Adafruit BusIO.
3. Si tu veux, ouvre Fichier > Exemples > Adafruit SSD1306 > ssd1306_128x64_i2c et essaie-le avec l'adresse 0x3C.

Premier programme : écrire du texte à l'écran

1#include <Wire.h>
2#include <Adafruit_GFX.h>
3#include <Adafruit_SSD1306.h>
4
5Adafruit_SSD1306 display(128, 64, &Wire, -1);   // genişlik, yükseklik, I2C, reset pini yok / width, height, I2C, no reset pin
6
7void setup() {
8  if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) {   // I2C adresi / I2C address
9    for (;;);                                         // ekran bulunamadı / display not found
10  }
11  display.clearDisplay();
12  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
13  display.setTextSize(2);                   // 2 kat büyük / double size
14  display.setCursor(0, 0);
15  display.println(F("BlueGrays"));
16  display.setTextSize(1);
17  display.setCursor(0, 24);
18  display.println(F("OLED 128x64 hazir!"));
19  display.display();                        // tamponu ekrana gönder / push the buffer to the screen
20}
21
22void loop() {
23}

Dessiner des formes : les fonctions d'Adafruit GFX

Le coin supérieur gauche de l'écran est (0, 0), le coin inférieur droit (127, 63). Comme couleur, on utilise SSD1306_WHITE (allumé), SSD1306_BLACK (éteint) ou SSD1306_INVERSE (inverser).

Afficher une valeur de capteur : un thermomètre en direct

La force de l'OLED, c'est d'afficher des mesures en grands chiffres et en graphiques. Le code ci-dessous écrit en gros la température lue sur un DHT11 et affiche l'humidité en dessous sous forme de barre. Pour le branchement du capteur, vois Capteur de température et d'humidité DHT11.

1#include <Wire.h>
2#include <Adafruit_GFX.h>
3#include <Adafruit_SSD1306.h>
4#include <DHT.h>
5
6Adafruit_SSD1306 display(128, 64, &Wire, -1);
7DHT dht(2, DHT11);
8
9void setup() {
10  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);
11  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
12  dht.begin();
13}
14
15void loop() {
16  float t = dht.readTemperature();
17  float h = dht.readHumidity();
18  display.clearDisplay();
19  display.setTextSize(1);
20  display.setCursor(0, 0);
21  display.print(F("Sicaklik / Temp"));
22  display.setTextSize(3);
23  display.setCursor(0, 16);
24  display.print(t, 1);
25  display.print(F("C"));
26  display.drawRect(0, 52, 128, 10, SSD1306_WHITE);                    // nem çubuğu çerçevesi / humidity bar frame
27  display.fillRect(2, 54, (int)(h / 100.0 * 124), 6, SSD1306_WHITE);  // nem oranı kadar dolu / filled by humidity
28  display.display();
29  delay(2000);
30}

Dessiner ta propre icône : les bitmaps

Pour afficher un logo ou une icône, on convertit l'image en tableau d'octets : chaque bit est un pixel. Des outils de conversion comme image2cpp transforment directement une image noir et blanc en tableau Arduino. Tu peux aussi écrire les petites icônes à la main ; le tableau 8×8 ci-dessous dessine un cœur :

1const unsigned char PROGMEM heart[] = {
2  0b01100110,
3  0b11111111,
4  0b11111111,
5  0b11111111,
6  0b01111110,
7  0b00111100,
8  0b00011000,
9  0b00000000
10};
11
12// setup() ya da loop() içinde / inside setup() or loop()
13display.drawBitmap(60, 28, heart, 8, 8, SSD1306_WHITE);
14display.display();

L'OLED avec l'ESP32 et le Raspberry Pi Pico

Sur l'ESP32, le même code Arduino et les mêmes bibliothèques fonctionnent ; les broches I2C sont GPIO 21 (SDA) et 22 (SCL). Comme l'ESP32 a beaucoup de mémoire, les animations et les graphiques rafraîchis rapidement sont bien plus fluides. Sur le Pico en MicroPython, il suffit de copier le fichier pilote ssd1306.py (de micropython-lib) sur le Pico :

1from machine import Pin, I2C
2import ssd1306                                 # ssd1306.py Pico'da olmalı / must be on the Pico
3
4i2c = I2C(0, sda=Pin(4), scl=Pin(5), freq=400000)
5oled = ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c)       # adres varsayılan 0x3C / default address 0x3C
6
7oled.fill(0)                                   # ekranı temizle / clear the screen
8oled.text("BlueGrays", 0, 0)
9oled.text("Pico + OLED", 0, 16)
10oled.rect(0, 40, 128, 20, 1)                   # çerçeve / frame
11oled.fill_rect(2, 42, 80, 16, 1)               # dolu çubuk / filled bar
12oled.show()                                    # ekrana gönder / push to the screen

Durée de vie et marquage (burn-in)

Les pixels OLED perdent de la luminosité avec l'usage. Si la même image reste affichée sans changement pendant des mois, une ombre légère peut apparaître sur les pixels les plus souvent allumés. Pour l'éviter, éteins l'écran quand il ne sert pas (display.ssd1306_command(SSD1306_DISPLAYOFF)), baisse la luminosité (display.dim(true)), décale de temps en temps le contenu fixe de quelques pixels, ou n'allume l'écran que lorsque quelqu'un est à proximité grâce à un capteur PIR.

Idées de projets avec un écran OLED

• Mini-station météo : affiche température, humidité et pression avec des icônes.
• Jeux de poche : joue à Pong ou au T-Rex avec des boutons ou un joystick.
• Écran météo : affiche avec des icônes la météo récupérée sur Internet par un ESP32.
• Afficheur de radar de recul : montre en chiffres et en barre la distance mesurée par un HC-SR04.
• Traceur de signal : dessine les valeurs d'analogRead sous forme de courbe défilante.
• Horloge de bureau : réunis l'heure Internet, la date et la météo du jour sur un seul écran.

Erreurs fréquentes et solutions

• L'écran reste vide : display.display() n'est pas appelé, l'adresse est fausse (0x3D au lieu de 0x3C), ou SDA et SCL sont inversés.
• « SSD1306 allocation failed » : l'Uno manque de RAM ; le tampon d'un écran 128×64 occupe 1 Ko. Écris les textes avec F(), place les grands tableaux en PROGMEM ou utilise la bibliothèque U8g2, plus économe.
• L'image est déformée ou à moitié affichée : un écran 128×32 a été déclaré en 128×64 (ou l'inverse) ; indique la bonne taille dans le code.
• L'image est à l'envers : fais-la pivoter de 180 degrés avec display.setRotation(2).
• Inverser VCC et GND : cela détruit l'écran définitivement ; lis les inscriptions des broches avant de brancher.
• Blocages aléatoires : fils I2C longs et mal fixés ; garde des fils courts et baisse la vitesse I2C si besoin.

Un écran OLED est le moyen le moins cher de donner une allure professionnelle à ton projet. Pour afficher seulement des nombres, un afficheur 7 segments est un bon choix, et pour du texte lisible au soleil, un LCD I2C. Dans l'application BlueGrays, tu trouveras des jeux Pong et T-Rex sur OLED, un écran météo ESP32, un radar de recul et un enregistreur de température, avec schémas et code.