GC9A01 1.28 İnç 240x240 Yuvarlak IPS TFT LCD Grafik Ekran Modülü - 7 Pin SPI

GC9A01 1.28 inç yuvarlak ekran modülü; saat, gösterge, sensör paneli, robot yüzü, küçük kontrol arayüzü ve kompakt IoT cihazlarına renkli grafik ekran kazandırmak için kullanılan 240x240 piksel çözünürlüklü bir IPS TFT LCD modülüdür. Ekran; metin, simge, çizgi, grafik, ibre, fotoğraf ve animasyon gösterebilir. Dört telli SPI haberleşmesi sayesinde ESP32, Arduino, Raspberry Pi Pico, STM32 ve Raspberry Pi gibi çok sayıda geliştirme platformuyla kullanılabilir.

Yuvarlak görüntü alanı özellikle analog gösterge tasarımlarında doğal bir görünüm sağlar. GC9A01/GC9A01A ekran denetleyicisi piksel belleğini, adresleme ve panel sürme işlemlerini kendi içinde yönetir; mikrodenetleyici yalnızca komutları ve çizilecek piksel verisini SPI üzerinden gönderir. Bu yapı, tam ekran tamponu ayırmadan da grafik çizilebilmesini sağlar.

Öne Çıkan Özellikler

• 1.28 inç yuvarlak, tam renkli IPS TFT LCD görüntü alanı
• 240x240 piksel çözünürlük ve yaklaşık 32,4 mm aktif görüntü çapı
• GC9A01 veya yazılım açısından uyumlu GC9A01A ekran denetleyicisi
• Yaygın RGB565 kullanımında 65.536 renk
• 4 telli, yalnızca yazma yönünde SPI haberleşmesi
• 7 pin: VCC, GND, SCL, SDA, RES/RST, DC ve CS
• Geniş görüş açısı sunan IPS panel yapısı
• Dahili görüntü belleği sayesinde tam ekran framebuffer zorunluluğu olmadan çizim
• Metin, şekil, ibre, grafik, simge, fotoğraf ve animasyon gösterimi
• Adafruit_GC9A01A, Adafruit_GFX, TFT_eSPI, Arduino_GFX, LovyanGFX ve CircuitPython sürücüleriyle kullanım
• ESP32, ESP8266, RP2040, STM32, Arduino ve Linux SBC platformlarına uygun
• Akıllı saat, araç göstergesi, termostat, pusula, sayaç ve kompakt HMI projeleri için ideal form

Teknik Özellikler

Not: Aktif ekran çapı ve piksel aralığı, bu sınıftaki yaygın 1.28 inç panel geometrisini ifade eder. PCB dış ölçüsü, pin sırası, montaj deliği ve güç devresi OEM üreticiye göre değişebildiği için kasa tasarımı yalnızca satıcı çizimine dayanarak tamamlanmamalıdır.

OLED ile IPS TFT LCD Arasındaki Fark

GC9A01 Denetleyicisi Nasıl Çalışır?

GC9A01A, 240RGB x 240 çözünürlüğe kadar küçük TFT paneller için tasarlanmış tek çipli LCD sürücüsüdür. Kaynak ve kapı sürme devrelerini, zamanlama denetimini, komut kaydedicilerini ve ekran belleğini bir araya getirir. Mikrodenetleyici önce komutla yazılacak pencerenin başlangıç ve bitiş koordinatlarını belirler, ardından renk verisini ardışık olarak gönderir.

SPI aktarımında DC düşük iken gönderilen bayt komut, DC yüksek iken veri olarak yorumlanır. CS hattı modülü seçer; RST hattı denetleyiciyi bilinen başlangıç durumuna getirir. Yaygın 7 pin modülde MISO çıkışı bulunmadığından bağlantı çoğunlukla yalnızca yazma yönündedir. Bu nedenle ekrandan piksel, kimlik veya durum okuyan örnekler her PCB'de çalışmaz.

240 x 240 pikselin tamamını RGB565 olarak mikrodenetleyici RAM'inde saklamak 115.200 bayt gerektirir. RAM'i sınırlı kartlarda tam framebuffer kullanmak zorunlu değildir; Adafruit_GFX ve benzeri sürücüler şekilleri doğrudan ekranın dahili GRAM'ına aktarabilir. Tam ekran animasyon, sprite ve titreşimsiz gösterge güncellemesi için ise ESP32 veya RP2040 gibi daha fazla RAM sunan bir kart avantaj sağlar.

Pinout ve Pin Açıklamaları

Besleme Gerilimi ve 5 V Kartlarla Kullanım

GC9A01 denetleyicisi 3,3 V sınıfı mantıkla çalışır. OEM modüllerin bazılarında VCC girişini 5 V ile kullanmaya izin veren regülatör bulunurken bazılarında yalnızca temel pasif bileşenler vardır. PCB üzerinde regülatör ve seviye dönüştürücü bulunduğu doğrulanmadıkça hem besleme hem de sinyal hatlarında 3,3 V kullanmak en güvenli yaklaşımdır.

• ESP32, ESP8266, RP2040 ve STM32 3,3 V kartlar: Genellikle doğrudan bağlanabilir.
• Arduino Uno/Nano/Mega 5 V kartlar: SCK, MOSI, CS, DC ve RST hatlarında 3,3 V lojik seviye dönüştürücü kullanılması önerilir.
• VCC girişi: Ürün PCB'sinde 5 V desteği açıkça belirtilmiyorsa 3,3 V ile besleyin.
• Ortak GND: Harici besleme kullanılsa bile ekran ve mikrodenetleyici toprakları ortak olmalıdır.
• Arka aydınlatma: 7 pin sürümde BL pini çoğunlukla dışarı çıkarılmaz; ekran beslendiğinde arka ışık sürekli yanabilir.

ESP32 Bağlantı Örneği

Aşağıdaki bağlantı klasik ESP32 DevKit donanım SPI pinlerini kullanır. DC, CS ve RST pinleri yazılımla başka uygun GPIO'lara taşınabilir.

Arduino, Raspberry Pi Pico ve Raspberry Pi Bağlantıları

Bu pinler çalışan örnek eşleştirmelerdir; zorunlu tek seçenek değildir. Kullandığınız kartın boot, Flash, PSRAM, USB veya dahili LED için ayırdığı pinleri kontrol edin ve yazılımdaki pin tanımlarını fiziksel bağlantıyla aynı yapın.

Arduino IDE ile İlk Çalıştırma

1. Arduino IDE Library Manager'ı açın.
2. Adafruit GC9A01A kütüphanesini kurun.
3. Bağımlılık olarak istenirse Adafruit GFX Library ve Adafruit BusIO paketlerini de kurun.
4. Bağlantı tablosuna göre ekranı 3,3 V ile bağlayın.
5. Aşağıdaki örnekteki pinleri kendi kartınıza göre düzenleyip yükleyin.

#include 
#include 

#define TFT_CS   5
#define TFT_DC   16
#define TFT_RST  17

Adafruit_GC9A01A tft(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);

void setup() {
  tft.begin();
  tft.setRotation(0);
  tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK);

  tft.drawCircle(120, 120, 110, GC9A01A_CYAN);
  tft.fillCircle(120, 120, 6, GC9A01A_YELLOW);

  tft.setTextColor(GC9A01A_WHITE);
  tft.setTextSize(2);
  tft.setCursor(58, 106);
  tft.print("GC9A01");

  tft.setTextColor(GC9A01A_GREEN);
  tft.setCursor(72, 132);
  tft.print("240x240");
}

void loop() {
}

Yuvarlak Gösterge ve İbre Örneği

Yuvarlak ekranda göstergeler kutupsal koordinat mantığıyla kolayca çizilebilir. Açı değeri sinüs ve kosinüs kullanılarak ibrenin uç koordinatına çevrilir. Aşağıdaki fonksiyon 0-100 arasındaki bir değeri yaklaşık -135 ile +135 derece arasında gösterir.

#include 

void drawGauge(float value) {
  value = constrain(value, 0, 100);
  tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK);

  const int cx = 120;
  const int cy = 120;
  const int radius = 94;

  for (int i = 0; i <= 10; i++) {
    float deg = -135.0 + i * 27.0;
    float rad = deg * PI / 180.0;
    int x1 = cx + cos(rad) * 78;
    int y1 = cy + sin(rad) * 78;
    int x2 = cx + cos(rad) * radius;
    int y2 = cy + sin(rad) * radius;
    tft.drawLine(x1, y1, x2, y2, GC9A01A_WHITE);
  }

  float needleDeg = -135.0 + value * 2.7;
  float needleRad = needleDeg * PI / 180.0;
  int nx = cx + cos(needleRad) * 72;
  int ny = cy + sin(needleRad) * 72;

  tft.drawLine(cx, cy, nx, ny, GC9A01A_RED);
  tft.fillCircle(cx, cy, 7, GC9A01A_YELLOW);

  tft.setTextColor(GC9A01A_CYAN);
  tft.setTextSize(2);
  tft.setCursor(93, 165);
  tft.print((int)value);
}

void loop() {
  for (int value = 0; value <= 100; value++) {
    drawGauge(value);
    delay(40);
  }
}

TFT_eSPI Yapılandırma Örneği

ESP32 ve RP2040 üzerinde daha hızlı çizim, sprite ve DMA özellikleri gerektiğinde TFT_eSPI tercih edilebilir. Bu kütüphanede sürücü ve pinler normalde sketch içinde değil, seçilen User_Setup dosyasında veya PlatformIO build flag'lerinde tanımlanır.

#define GC9A01_DRIVER
#define TFT_WIDTH  240
#define TFT_HEIGHT 240

#define TFT_MOSI 23
#define TFT_SCLK 18
#define TFT_CS    5
#define TFT_DC   16
#define TFT_RST  17

#define LOAD_GLCD
#define LOAD_FONT2
#define LOAD_FONT4
#define LOAD_GFXFF

#define SPI_FREQUENCY 27000000

İlk test için 20-27 MHz gibi ölçülü bir SPI hızı kullanın. Kısa bağlantı ve kararlı güçle ESP32 sistemlerinde daha yüksek hızlar mümkün olabilir; fakat bozuk piksel, yatay çizgi veya rastgele reset görülürse önce SPI hızını düşürün. Uygulanabilir hız; kablo uzunluğu, breadboard, seviye dönüştürücü ve PCB tasarımına bağlıdır.

Kütüphane Seçenekleri

Yuvarlak Ekran İçin Arayüz Tasarımı

Ekran belleği 240x240 kare koordinat sistemi kullanır; fiziksel panel ise yuvarlaktır. Bu nedenle koordinatların köşelerine çizilen içerik görünmez. Merkez noktası yaklaşık (120,120), dış yarıçap ise yaklaşık 120 piksel kabul edilir. Kenarlara çerçeve çizilecekse panel toleransı nedeniyle 110-116 piksel yarıçap daha güvenli görünür.

• Kritik metin ve değerleri merkezdeki yaklaşık 170x170 piksellik güvenli kare içinde tutun.
• Saat işaretleri, ibreler ve dairesel menüler için kutupsal koordinat kullanın.
• Tam ekranı her döngüde silmek yerine yalnızca değişen bölgeyi yeniden çizin.
• Hareketli ibrede önce eski ibreyi arka plan rengiyle silmek veya sprite kullanmak titreşimi azaltır.
• Metni yerleştirmeden önce metin sınırlarını hesaplayıp yatay merkezleme yapın.
• Fotoğraf ve ikonları RGB565 biçimine dönüştürerek Flash, microSD veya dosya sisteminden aktarın.

Görüntü Belleği ve Performans Hesabı

Arduino Uno'nun SRAM kapasitesi tam ekran tampon için yeterli değildir; bu kartta doğrudan çizim ve küçük bitmap blokları tercih edilmelidir. ESP32 ve RP2040, daha büyük RAM ve daha hızlı SPI sayesinde animasyon, sprite ve akıcı gösterge uygulamalarında daha rahat çalışır.

Ekrana Görsel Aktarma

1. Görseli 240x240 tuvale yerleştirin; köşelerin fiziksel ekranda görünmeyeceğini unutmayın.
2. Arka planı dairesel tasarıma uygun hazırlayın.
3. PNG/JPG dosyasını RGB565 dizisine veya kullandığınız kütüphanenin kabul ettiği formata dönüştürün.
4. Küçük görselleri PROGMEM/Flash içinde, çok sayıda görseli microSD veya kartın dosya sisteminde saklayın.
5. Kırmızı ve mavi ters görünürse kütüphanedeki RGB/BGR renk sırası ayarını değiştirin.
6. Bayt sırası bozuksa RGB565 verisinde byte-swap ayarını kontrol edin.

Arka Aydınlatma Kontrolü

Yaygın 7 pin OEM PCB'de ayrı BL veya BLK bağlantısı bulunmaz. Bu tasarımda beyaz LED arka aydınlatma kart üzerinde beslemeye bağlanmıştır ve modül güç aldığı sürece açık kalır. Yazılımla ekranı siyaha boyamak arka aydınlatmayı kapatmaz ve aynı güç tasarrufunu sağlamaz.

Parlaklık kontrolü gerekiyorsa BL pinini dışarı çıkaran 8 pinli bir sürüm tercih edilmelidir. BL hattı yüksek akım çekebileceği için mikrodenetleyici GPIO'suna doğrudan bağlamak yerine uygun transistor/MOSFET üzerinden PWM sürmek daha güvenlidir. 7 pin kartta şema olmadan iz kesme veya donanım değişikliği önerilmez.

Kullanım Alanları

• Akıllı saat ve masa saati arayüzleri
• Sıcaklık, nem, basınç ve hava kalitesi göstergeleri
• Araç, bisiklet ve motosiklet gösterge prototipleri
• Devir, hız, pil seviyesi ve güç ölçüm ekranları
• Pusula, eğimölçer ve yön göstergeleri
• Robot gözleri, animasyonlu yüzler ve kostüm elektroniği
• Termostat, zamanlayıcı ve kompakt kontrol panelleri
• Ses seviyesi, VU metre ve medya kontrol arayüzleri
• 3D yazıcı, CNC ve laboratuvar cihazı durum ekranları
• WiFi/Bluetooth bağlantılı IoT cihazlarında yerel kullanıcı arayüzü

Örnek Proje Fikirleri

Sorun Giderme

Kullanım ve Montaj Notları

• Görüntü yüzeyine baskı uygulamayın; ekranı yalnızca PCB veya uygun çerçeve üzerinden sabitleyin.
• Kasa açıklığını gerçek modülü ölçerek hazırlayın; OEM PCB ölçüleri ve montaj delikleri değişebilir.
• SPI hatlarını özellikle yüksek hızda kısa tutun ve güç kablolarından/parazitli motor hatlarından uzak geçirin.
• Motor, röle ve servo kullanılan projelerde ekran beslemesini iyi filtreleyin; ortak GND düzenini dikkatli kurun.
• Uzun kabloda SPI hızını azaltın; breadboard temaslarını ve jumper kablolarını kontrol edin.
• Sürekli görüntülenen statik içerikte ekranı gereksiz yere tam hızda yenilemeyin.
• Koruyucu filmi yalnızca montaj tamamlandığında çıkarın ve panel yüzeyini aşındırıcı kimyasalla temizlemeyin.

Sıkça Sorulan Sorular

Bu ekran OLED mi?

Hayır. IPS TFT LCD panel ve LED arka aydınlatma kullanır.

Dokunmatik özelliği var mı?

Bu 7 pin GC9A01 sürümünde dokunmatik denetleyici ve dokunmatik pinleri bulunmaz.

SCL ve SDA olduğu için I2C ile çalışır mı?

Hayır. Bu isimler PCB üzerinde SPI SCK ve MOSI hatları için kullanılmıştır. Ekran 4 telli SPI ile sürülür.

5 V ile besleyebilir miyim?

Bazı OEM PCB'ler 5 V VCC kabul eder, bazıları etmez. Kart üzerinde bu destek doğrulanmadıkça 3,3 V kullanın. Denetim sinyallerinin de 3,3 V seviyesinde olması gerekir.

Ekranın parlaklığı yazılımla ayarlanabilir mi?

7 pin sürümde ayrı BL pini yoksa doğrudan ayarlanamaz. 8 pin BL/BLK çıkışlı sürüm, uygun transistor üzerinden PWM kontrolüne daha elverişlidir.

Arduino Uno ile kullanılabilir mi?

Evet; ancak 5 V GPIO'lar için seviye dönüştürme ve düşük SRAM nedeniyle küçük tampon/doğrudan çizim yaklaşımı önerilir.

ESP32 için hangi kütüphane daha uygundur?

Hızlı başlangıç için Adafruit_GC9A01A, yüksek çizim hızı ve sprite için TFT_eSPI veya LovyanGFX tercih edilebilir.

Paket İçeriği

• 1 adet GC9A01 1.28 inç 240x240 yuvarlak IPS TFT LCD ekran modülü

Kablo, mikrodenetleyici, breadboard ve diğer bağlantı aksesuarları ayrıca belirtilmedikçe pakete dahil değildir. Header lehimli/lehimlenmemiş teslim biçimi ürün görseline göre kontrol edilmelidir.

Teknik Kaynaklar

• GC9A01A Denetleyici Veri Sayfası
• 1.28 İnç GC9A01 LCD Teknik Referansı
• Adafruit GC9A01A Kütüphane ve Yazılım Kaynakları
• Adafruit_GC9A01A Arduino Kütüphanesi
• TFT_eSPI Kütüphanesi

Kaynaklardaki marka kartlarına özgü konektör, 5 V regülatör, dokunmatik, microSD, mekanik ölçü ve paket içeriği bilgileri bu OEM modüle özellik olarak aktarılmamıştır. Teknik anlatım GC9A01A denetleyici belgesi ve yaygın 7 pin modül bağlantısı esas alınarak hazırlanmıştır.