Arduino ve Dokunmatik TFT LCD ile Dijital Boyama Tableti Yapımı

Arduino ve Dokunmatik TFT LCD ile Dijital Boyama Tableti Yapımı

Renkli TFT LCD ekranlarda grafik çizmeyi öğrendikten sonra, şimdi işi bir adım öteye taşıyor ve ekranımızın dokunmatik panel (Touch Screen) özelliğini aktif ediyoruz! Bu rehberde, ekranımızın üst kısmında renk kutularından oluşan bir palet oluşturacağız. Parmağımızla veya bir dokunmatik kalemle (stylus) ekrana dokunarak istediğimiz rengi seçecek ve ekranın alt kalan kısmını tıpkı dijital bir resim defteri gibi boyayabileceğiz. Ekranın en altına dokunduğumuzda ise tüm çizimi tek seferde temizleyen akıllı bir algoritma inceleyeceğiz.

Gerekli Malzemeler

• Arduino Uno
• Arduino Uno Uyumlu Dokunmatik TFT LCD Shield Ekran (Resistive Touch Modüllü)
• Dokunmatik Ekran Kalemi (Stylus) veya parmak ucu

1. Dokunmatik Panel Pin Yapısı ve Montajı

Kullandığımız ekran Arduino Uno'nun üzerine doğrudan oturan (Shield) yapıda olduğu için ekstra bir kablolamaya gerek yoktur. Ancak dokunmatik hassasiyetin kararlı çalışması için dokunmatik panel katmanının hangi pinleri paylaştığını bilmek önemlidir:

2. Arduino Kod Blokları

Bu uygulamada ekran çizimleri için TFTLCD.h kütüphanesinin yanı sıra dokunmatik yüzeydeki basınç ve koordinatları okuyabilmek için TouchScreen.h kütüphanesini kullanıyoruz. Kodu doğrudan kopyalayıp yükleyebilirsiniz:

#include "TFTLCD.h"
#include "TouchScreen.h"

// Dokunmatik ekran pin tanımlamaları
#define YP A1  // Mutlaka bir analog pin olmalı!
#define XM A2  // Mutlaka bir analog pin olmalı!
#define YM 7   // Dijital pin olabilir
#define XP 6   // Dijital pin olabilir

// Dokunmatik panel kalibrasyon değerleri (Ekrana göre ince ayar gerekebilir)
#define TS_MINX 150
#define TS_MINY 120
#define TS_MAXX 920
#define TS_MAXY 940

// X plakası arasındaki direnç değeri (Hassas basınç algısı için 300 ohm civarıdır)
TouchScreen ts = TouchScreen(XP, YP, XM, YM, 300);

// TFT LCD Kontrol Pinleri
#define LCD_CS A3
#define LCD_CD A2
#define LCD_WR A1
#define LCD_RD A0
#define LCD_RESET A4 

// 16-bit Renk Kodları
#define BLACK   0x0000
#define BLUE    0x001F
#define RED     0xF800
#define GREEN   0x07E0
#define CYAN    0x07FF
#define MAGENTA 0xF81F
#define YELLOW  0xFFE0
#define WHITE   0xFFFF

TFTLCD tft(LCD_CS, LCD_CD, LCD_WR, LCD_RD, LCD_RESET);

#define BOXSIZE 40    // Üstteki renk kutularının boyutu (piksel genişliği)
#define PENRADIUS 3   // Çizim kaleminin kalınlığı (yarıçapı)
int oldcolor, currentcolor; // Renk geçişlerini kontrol eden değişkenler

void setup(void) {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Boyama Programi Baslatildi!");

  tft.reset();

  // Ekran sürücü entegresini (Chipset) tespit etme
  uint16_t identifier = tft.readRegister(0x0);
  if (identifier == 0x9325) {
    Serial.println("ILI9325 surucusu bulundu.");
  } else if (identifier == 0x9328) {
    Serial.println("ILI9328 surucusu bulundu.");
  } else {
    Serial.print("Bilinmeyen ekran surucusu: ");
    Serial.println(identifier, HEX);
    while (1); // Sürücü bulunamazsa programı burada kilitle
  }

  tft.initDisplay();
  tft.fillScreen(BLACK); // Ekranı siyaha boyayarak temizle
  
  // Üst menüdeki renk kutularını çiz (Palet oluşturma)
  tft.fillRect(0, 0, BOXSIZE, BOXSIZE, RED);
  tft.fillRect(BOXSIZE, 0, BOXSIZE, BOXSIZE, YELLOW);
  tft.fillRect(BOXSIZE * 2, 0, BOXSIZE, BOXSIZE, GREEN);
  tft.fillRect(BOXSIZE * 3, 0, BOXSIZE, BOXSIZE, CYAN);
  tft.fillRect(BOXSIZE * 4, 0, BOXSIZE, BOXSIZE, BLUE);
  tft.fillRect(BOXSIZE * 5, 0, BOXSIZE, BOXSIZE, MAGENTA);

  // Başlangıçta Kırmızı rengi seç ve etrafına beyaz çerçeve çiz
  tft.drawRect(0, 0, BOXSIZE, BOXSIZE, WHITE);
  currentcolor = RED;

  pinMode(13, OUTPUT); // İşlem bildirimi için Arduino üzerindeki dahili LED
}

// Dokunmatik basınç sınırları (0 = dokunulmadı demektir)
#define MINPRESSURE 10
#define MAXPRESSURE 1000

void loop() {
  // Dokunma verisi alınırken dahili LED'i yakıp söndür
  digitalWrite(13, HIGH);
  TSPoint p = ts.getPoint();
  digitalWrite(13, LOW);

  // ÖNEMLİ KRİTİK ADIM: Dokunmatik ekran ve TFT LCD aynı pinleri paylaştığı için 
  // getPoint() sonrasında pin modlarını yeniden çıkış (OUTPUT) olarak ayarlamalıyız.
  pinMode(XM, OUTPUT);
  pinMode(YP, OUTPUT);

  // Eğer ekrana geçerli bir basınçla dokunulduysa
  if (p.z > MINPRESSURE && p.z < MAXPRESSURE) {

    // EĞER ekranın en altına (kalibrasyon sınırının dışına) dokunulursa ekranı temizle
    if (p.y < (TS_MINY - 5)) {
      Serial.println("Ekran Temizlendi");
      tft.fillRect(0, BOXSIZE, tft.width(), tft.height() - BOXSIZE, BLACK);
    }
    
    // Dokunmatik panelden gelen 0-1023 arası analog değerleri, ekranın piksel çözünürlüğüne dönüştür
    p.x = map(p.x, TS_MINX, TS_MAXX, 0, tft.width());
    p.y = map(p.y, TS_MINY, TS_MAXY, 0, tft.height());

    // Eğer dokunulan yer üstteki renk paleti menüsündeyse (Y ekseni BOXSIZE'dan küçükse)
    if (p.y < BOXSIZE) {
      oldcolor = currentcolor; // Eski rengi kaydet

      // Hangi renk kutusuna dokunulduğunu X eksenine göre tespit et ve seçilene beyaz çerçeve ekle
      if (p.x < BOXSIZE) {
        currentcolor = RED;
        tft.drawRect(0, 0, BOXSIZE, BOXSIZE, WHITE);
      } else if (p.x < BOXSIZE * 2) {
        currentcolor = YELLOW;
        tft.drawRect(BOXSIZE, 0, BOXSIZE, BOXSIZE, WHITE);
      } else if (p.x < BOXSIZE * 3) {
        currentcolor = GREEN;
        tft.drawRect(BOXSIZE * 2, 0, BOXSIZE, BOXSIZE, WHITE);
      } else if (p.x < BOXSIZE * 4) {
        currentcolor = CYAN;
        tft.drawRect(BOXSIZE * 3, 0, BOXSIZE, BOXSIZE, WHITE);
      } else if (p.x < BOXSIZE * 5) {
        currentcolor = BLUE;
        tft.drawRect(BOXSIZE * 4, 0, BOXSIZE, BOXSIZE, WHITE);
      } else if (p.x < BOXSIZE * 6) {
        currentcolor = MAGENTA;
        tft.drawRect(BOXSIZE * 5, 0, BOXSIZE, BOXSIZE, WHITE);
      }

      // Yeni bir renk seçildiyse, eski seçili rengin beyaz çerçevesini kendi rengiyle boyayarak kaldır
      if (oldcolor != currentcolor) {
        if (oldcolor == RED) tft.fillRect(0, 0, BOXSIZE, BOXSIZE, RED);
        if (oldcolor == YELLOW) tft.fillRect(BOXSIZE, 0, BOXSIZE, BOXSIZE, YELLOW);
        if (oldcolor == GREEN) tft.fillRect(BOXSIZE * 2, 0, BOXSIZE, BOXSIZE, GREEN);
        if (oldcolor == CYAN) tft.fillRect(BOXSIZE * 3, 0, BOXSIZE, BOXSIZE, CYAN);
        if (oldcolor == BLUE) tft.fillRect(BOXSIZE * 4, 0, BOXSIZE, BOXSIZE, BLUE);
        if (oldcolor == MAGENTA) tft.fillRect(BOXSIZE * 5, 0, BOXSIZE, BOXSIZE, MAGENTA);
      }
    }
    
    // Eğer dokunulan yer renk paletinin altındaysa ve ekran sınırları içindeyse küçük daireler çizerek boya
    if (((p.y - PENRADIUS) > BOXSIZE) && ((p.y + PENRADIUS) < tft.height())) {
      tft.fillCircle(p.x, p.y, PENRADIUS, currentcolor);
    }
  }
}
Kopyala

Projenin Çalışma Mantığı ve Kritik Püf Noktaları

• Ortak Pin Paylaşımı (Çakışma Önleme): TFT LCD shield ekranlar veriyi ve dokunmatik sinyalleri göndermek için aynı pinleri (A1 ve A2) ortak kullanırlar. Kod içerisindeki en kritik satır ts.getPoint() fonksiyonundan hemen sonra gelen pinMode(XM, OUTPUT); pinMode(YP, OUTPUT); komutlarıdır. Dokunmatik kütüphanesi bu pinleri okuma moduna (INPUT) çeker, hemen ardından ekrana çizim yapabilmek için onları tekrar yazma (OUTPUT) moduna geri almamız gerekir. Bu satırlar olmazsa ekran kilitlenir ve çizim yapmaz.
• Değer Eşleme (Mapping): Dokunmatik panelden gelen veriler ham analog verilerdir (0-1023 arası). map() fonksiyonları sayesinde bu ham veriyi ekranımızın piksel çözünürlüğü olan genişlik (width) ve yükseklik (height) sınırlarına birebir oranlayarak parmağımızın bastığı tam pikseli buluyoruz.

Sık Karşılaşılan Sorunlar ve Çözümleri

1. Kalemle Dokunduğum Yer Farklı, Çizimin Çıktığı Yer Farklı (Eksen Kayması)

Çözüm: Bu durum dokunmatik panellerde çok sık yaşanır. Kodun en üstünde bulunan Kalibrasyon Değerlerini (TS_MINX, TS_MINY vb.) kendi ekranınıza göre kalibre etmeniz gerekir. Çizim sola çok kayıyorsa MINX değerini biraz artırabilir veya azaltabilirsiniz. Seri porttan gelen p.x ve p.y ham değerlerini izleyerek ekranın köşelerine bastığınızdaki değerleri bu define satırlarına yazıp tam kalibrasyon sağlayabilirsiniz.

2. Renk Seçim Kutularına Basıyorum Ama Renk Değişmiyor

Çözüm: Rezistif dokunmatik ekranlar basınçla çalışır. Kalemle ya da tırnağınızla biraz daha belirgin basmanız gerekebilir. Kodun içerisindeki MINPRESSURE 10 değerini 5 veya 2 yaparak ekranın en hafif dokunmaları bile algılamasını sağlayabilirsiniz.

Gerekli dosyalar: TFTLCD.zip