Driver for majoca Iris LCD (fbtft mod)

マジョカアイリスLCD の ラズパイ用 mod ドライバーです。

フレームバッファとして使えるようになります。

（カーネル5.4 からfbtft の構成が大きく変わりましたが、これは5.x でも 4.x でもOKです。）

動いてる様子

https://twitter.com/devemin/status/1351562926616788994

https://twitter.com/devemin/status/1351198449442709508

https://twitter.com/devemin/status/1351214926707175432

https://twitter.com/devemin/status/1351187167314325506

https://twitter.com/devemin/status/1351338649116311552

確認環境

ラズパイ4 8gB / 2021-1-11 released Raspberry Pi OS, カーネル 5.4.83-v7l+

ラズパイ3B+ / 2021-1-11 released Raspberry Pi OS, カーネル 5.4.83-v7+

ラズパイ3B+ / 2019-4-8 released Raspian OS, カーネル 4.14.98-v7+

（ラズパイ Zero W / Raspberry Pi OS Lite でも動作したのことです。 @lutecia16v さん、ありがとうございます。）

HOWTO

LCD とラズパイの配線

(LCD :	ラズパイ)
reset:	21
WR:	23
CS:	24
DC:	22
DB0:	5
DB1:	6
DB2:	13
DB3:	19
DB4:	26
DB5:	12
DB6:	16
DB7:	20

LCD pin
1	-	(GND)
2	-	reset	(ラズパイ	gpio-21)
3	-	(GND)
4	-	DB0	(ラズパイ	gpio-5)
5	-	DB1	(ラズパイ	gpio-6)
6	-	DB2	(ラズパイ	gpio-13)
7	-	DB3	(ラズパイ	gpio-19)
8	-	DB4	(ラズパイ	gpio-26)
9	-	DB5	(ラズパイ	gpio-12)
10	-	DB6	(ラズパイ	gpio-16)
11	-	DB7	(ラズパイ	gpio-20)
12	-	(GND)　 (補足：　どうやらパネル先端半分側のCSだったようです。単体使用ならGND で OK)
13	-	RD	(3.3V へ！)
14	-	WR	(ラズパイ	gpio-23)
15	-	CS	(ラズパイ	gpio-24)　（補足：　どうやらパネルコネクタ側半分側のCSだったようです。）
16	-	DC	(ラズパイ	gpio-22)
17	-	TE	(未配線)
18	-	VDD	(3.3V)
19	-	VDDIO	(3.3V)
20	-	LED+	(茶フレキ基板液晶なら5.5V～、みどり基板液晶なら12V～)
21	-	LED-	(GND)
22	-	(GND)

補足：　12 / 15 pin は、どうやらそれぞれパネル半分ずつを制御するCS pin だったようです。

今回の単体使用であれば、12pin GND で使えています。

https://twitter.com/lovyan03/status/1354724044336111617?s=20

Pin 配置画像

Thanks!! Twitter @Komikoni

（CC BY-SA の公式画像を修正されたもの）

https://www.raspberrypi.org/documentation/usage/gpio/

配線の様子

ラズパイGPIO ピン配置　参考

→　https://deviceplus.jp/hobby/raspberrypi4_04/

細長液晶側のピン配置

参考→　https://github.com/htlabnet/inside_magimajopures/blob/main/640x48_LCD_ESP32/640x48_LCD_ESP32.ino

インストール

# カーネルソースの準備

sudo apt update 
sudo apt install git bc bison flex libssl-dev
sudo wget https://raw.githubusercontent.com/RPi-Distro/rpi-source/master/rpi-source -O /usr/local/bin/rpi-source && sudo chmod +x /usr/local/bin/rpi-source && /usr/local/bin/rpi-source -q --tag-update
sudo rpi-source

# https://github.com/RPi-Distro/rpi-source
# /root/内にLinux カーネルソース一式が、サクサクッと準備されます。
# また、/lib/modules/x.x.x.../build にシンボリックリンクが作成されます。
# 以上で、カーネルモジュールをビルドする環境が作られたことになります。
# 参考　https://qiita.com/RCA3610/items/02d8274d78ee8c26e8c9

# ドライバをビルド
cd
git clone https://github.com/devemin/fbtft
cd fbtft
sudo make -j4

# デバイスツリーをコピー・反映

dtc -I dts -O dtb -o majocairis.dtbo majocairis.dts
sudo cp majocairis.dtbo /boot/overlays/

sudo mousepad /boot/config.txt
#または、 sudo leafpad /boot/config.txt



# /boot/config.txt の最後に、下記1行を追加します。【忘れずに！（最初ここに書き忘れました）】

dtoverlay=majocairis,debug=1


sudo reboot now
# 再起動します。

# dts 情報とても参考になりました。Thanks! : Twitter @Akkiesoft さん　https://twitter.com/Akkiesoft
# https://gist.github.com/Akkiesoft/86446a431190709bec47877626a5623f

# ドライバをロード
cd fbtft
chmod +x ./majoins.sh
chmod +x ./majorm.sh

./majoins.sh

# gpioの接続が正しければ、液晶が暗転します。

lsmod | grep fb


# チェックするコマンド
# ロードされていれば、/dev/fb1 が今回のLCDとして表れます。
# /dev/fb0 は液晶等、通常の画面です。

# ドライバをアンロード
./majorm.sh

# 再起動すると登録は解除されます。必要な場合は、スクリプト起動時実行を設定しましょう。

動作確認する際は、下の方に書いてある fbtest が良いと思います。

フレームバッファ遊び方

qiita にも簡単にまとめました。

マジョカアイリス細長液晶をラズパイで使う

https://qiita.com/devemin/items/9a3a3d40538b782b39d2

スクリプト　sample 作りました

Python x PIL で寿司

https://github.com/devemin/fbtft/blob/master/test_sushi.py

（冒頭の画像。Python で描画遅いです）

python3 test_sushi.py

Python x OpenCV x PIL で USBカメラ画像を細長液晶に映す（カメラ画像が横長に表示されますｗ）

https://github.com/devemin/fbtft/blob/master/test_opencv.py

# (別途、OpenCV インストールが必要です。)
python3 test_opencv.py

C でframebuffer （四角を描画するだけ）

https://github.com/devemin/fbtft/blob/master/test_fbcpp.cpp

g++ test_fbcpp.cpp
./a.out

#参考：https://qiita.com/iwatake2222/items/0a7a2fefec9d93cdf6db

自分のコードからアクセスする場合は、

フレームバッファ /dev/fb1 をpython なりC なりでopen してバイナリ書き込めば、画面にその色が出ます。

今回は、640x48x16bit の配列になり、BGR 16bit で格納されてます

web の情報をご参照ください。

ソフト等

https://github.com/notro/fbtft/wiki/Framebuffer-use

fbcpでデスクトップ写すのが面白いですね。　あとは fbi 等

（con2fbmap はsudo raspi-config のブートのところをコンソールブートにしないと、GUIブートだとできなそう？というかできなかった）

https://qiita.com/kitazaki/items/9f6119d7dc21cd29268e

fbtest　（描画のベンチマーク）

sudo apt-get install libnetpbm10-dev
git clone https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/geert/fbtest.git
cd fbtest
make -j4
./fbtest -f /dev/fb1

トラブルシューティング

2021/1/11 release イメージの新規インストール環境で実際に試していますが、画面が出ない場合は pin 配線と波形をご確認ください。

液晶がノイズに弱いらしい？というのも、考慮が必要かもしれません。

（実際は、Reset: 3.3V, RD: 3.3V, CS: GND でも大丈夫かも？）

一応波形サンプル

→　https://github.com/devemin/fbtft/blob/master/img/hakei1.png

→　https://github.com/devemin/fbtft/blob/master/img/hakei2.png

補足

#frame buffer 何があるか確認
ls /dev/fb*
#/dev/fb0 は基本的にGUI(startXではじまるX11環境)
#/dev/fb1 に今回のマジョカアイリス液晶がfbtftによって登録される
#GUI なしのCUI コンソールログインだと、それが番号ずれることもある


#fbtft関連のドライバの読み込み状況確認
lsmod | grep fb

#ドライバ１個ずつロード
sudo insmod xxx
#ドライバ１個ずつアンロード
sudo rmmod xxx

#カーネルバージョン確認
uname -r

insmod はモジュール（ドライバ）を１個ずつロードします。

modprobe はモジュールをうまいこと関連のものを一緒にまとめてロードしてくれます。

ちなみに、ラズパイアップデートを行う際にはカーネルバージョンが変わって動かなくなるかと思います。

その際は、当ドライバのビルドをやり直してみてください。

以下、original README

FBTFT

Linux Framebuffer drivers for small TFT LCD display modules. The module 'fbtft' makes writing drivers for some of these displays very easy.

Development is done on a Raspberry Pi running the Raspbian "wheezy" distribution.

INSTALLATION Download kernel sources

From Linux 3.15 cd drivers/video/fbdev/fbtft git clone https://github.com/notro/fbtft.git

Add to drivers/video/fbdev/Kconfig:   source "drivers/video/fbdev/fbtft/Kconfig"
Add to drivers/video/fbdev/Makefile:  obj-y += fbtft/

Before Linux 3.15 cd drivers/video git clone https://github.com/notro/fbtft.git

Add to drivers/video/Kconfig:   source "drivers/video/fbtft/Kconfig"
Add to drivers/video/Makefile:  obj-y += fbtft/

Enable driver(s) in menuconfig and build the kernel

See wiki for more information: https://github.com/notro/fbtft/wiki

Source: https://github.com/notro/fbtft/