Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Monitor an ESP32


von Chris P. (pallasch)


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Moin

mal eine Frage zum Verständnis...

Es werden ja an jeder Ecke diese kleinen Displays für die ESPs 
angeboten. Erfolgt da die Ansteuerung mittels regulärem Video-Signal, so 
dass man letztlich auch ohne viel Änderung einen regulären Monitor 
anschliessen könnte?

Ich würde es nett finden einen kleinen Monitor (14-16", ohne Lesebrille) 
an der Wand zu haben, welcher Zyklisch alle möglichen Infos, die er via 
MQTT vom ioBroker erhalten sollte, anzeigt, sowie quasi Warnmeldungen 
(blinkend), wenn irgendwo Abweichungen vom Norm-Spektrum (inHouse, 
Warnwetter, Motorrad,....) sind.

Gruss von der Ostsee

    Chris

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Chris P. schrieb:
> Erfolgt da die Ansteuerung mittels regulärem Video-Signal

Nein. Das ist überwiegend I2C oder SPI.

Chris P. schrieb:
> so
> dass man letztlich auch ohne viel Änderung einen regulären Monitor
> anschliessen könnte?

Nicht wirklich. VGA oder Composite/FBAS wäre möglich, aber was Auflösung 
und Sinnhaftigkeit angeht jetzt kein Favorit in der Liste der 
Möglichkeiten.

Chris P. schrieb:
> Ich würde es nett finden einen kleinen Monitor (14-16", ohne Lesebrille)
> an der Wand zu haben

Dann vielleicht was Richtung Raspi Zero oder einem beliebigen anderen 
Obst-Pi mit HDMI.

Da könnte man dann grafisch sicherlich mit Python viel machen. Oder für 
erste Schritte Node-RED für ein paar Diagramme und Zahlen aus MQTT.

von J. S. (jojos)


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es gibt einen ESP mit VGA Anschluss, da kann man einen Monitor 
anschließen.

von Xanthippos (xanthippos)


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> einen kleinen Monitor (14-16", ohne Lesebrille)
> an der Wand zu haben

Am einfachsten ein altes 14' Tablett. Wegen schwachem Akku und 
ausgelaufenen Updates außer Dienst gestellt.

Kannst du über WLAN betreiben und bringt einen Browser mit. Da kannst du 
die Oberfläche in HTML/Javascript schreiben.

von J. S. (jojos)


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z.B. wird der ESP32-VGA hier vorgestellt:
https://www.youtube.com/watch?v=Kz9D9lpATwg
gibt aber noch viele andere Blogs und Videos dazu.

Aber das ist eher für Retro Computing mit irgendwelchen Emulatoren. Als 
Infodisplay ist ein RPi mit HDMI Display sicher geeigneter.
In der aktuellen Make ist noch eine Lösung mit EPaper.

: Bearbeitet durch User
von Chris P. (pallasch)


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Sebastian R. schrieb:
> Nicht wirklich. VGA oder Composite/FBAS wäre möglich, aber was Auflösung
> und Sinnhaftigkeit angeht jetzt kein Favorit in der Liste der

VGA würde mir vollkommen reichen, da ich ja nicht Bild-füllend arbeiten 
wollte und ein paar Zeilen grosser Text und vielleicht mal ein 
Tiden-Vorhersage-Diagramm mir vollkommen reichen würden.

Gibt es da Bibliotheken?

Die Idee mit dem Pi ist aber auch nicht schlecht, da mein BPI M5 ja ohne 
Tastatur/Monitor gemütlich in der Ecke vor sich hin werkelt (ioBroker, 
Mosquitto/Zigbee2MQTT, PSQL Server, IoT-AP).

Gruss von der Ostsee

   Chris

von J. S. (jojos)


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Chris P. schrieb:
> Gruss von der Ostsee

Tausche RPi gegen Ostsee Urlaub :)

von Helmut -. (dc3yc)


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Wenn's nicht klicki-bunti sein muss: ESP32 mit E-Ink-Display. In der 
Make 3/23 ist's beschrieben mit Homeassistant-Interface. Allerdings nur 
7.5" und S/W.

von Harald K. (kirnbichler)


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Hier hat sich jemand recht gründlich mit dem Thema auseinandergesetzt:

https://bitluni.net/esp32-vga

von Stefan F. (Gast)


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J. S. schrieb:
> es gibt einen ESP mit VGA Anschluss, da kann man einen Monitor
> anschließen.

Ja, einen aus dem vorigen Jahrhundert

von Stefan F. (Gast)


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Chris P. schrieb:
> VGA würde mir vollkommen reichen, da ich ja nicht Bild-füllend arbeiten
> wollte und ein paar Zeilen grosser Text und vielleicht mal ein
> Tiden-Vorhersage-Diagramm mir vollkommen reichen würden.
>
> Gibt es da Bibliotheken?

Rechne dir mal aus, wie viel RAM das erfordert. Und dann lass es sein.

Obwohl ... irgendwie kann man bestimmt eine Trident Grafikkarte mit 
dediziertem RAM an den ESP32 stricken.

von Harald K. (kirnbichler)


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Stefan F. schrieb:
> Ja, einen aus dem vorigen Jahrhundert

VGA-Eingänge haben Monitore auch heute noch, Dein Argument wäre 
zutreffender, wenn die Lösung nur ein Composite-Video-Signal erzeugen 
würde. Obendrein ist nur die banale Ausgabe von ein paar Textzeilen 
gefordert, dafür wird sich recht sicher niemand einen 4k-Monitor 
hinstellen, der nichts außer HDMI oder DisplayPort kennt.

Und Wenn man nicht gezwungen ist, einen ESP32 zu verwenden (weil man 
dessen WLAN- oder sonstwas-Peripherie benötigt), könnte auch ein RP2040 
interessant sein, denn mit dem kann man auch DVI- bzw. HDMI-Signale 
erzeugen.

von C-hater (c-hater)


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Stefan F. schrieb:

> Rechne dir mal aus, wie viel RAM das erfordert. Und dann lass es sein.

Nunja. Eine Vollgrafik mit VGA-Eigenschaften wird natürlich bei den 
üblichen µC wegen RAM-Mangel eher schwierig.

Was aber durchaus geht: Wenn die Mehrheit der anzuzeigenden Sachen nur 
aus Text, wenigen konstanten grafischen Bestandteilen und aus sehr wenig 
Vollgrafik besteht, dann geht schon einiges. Diese Technik nennt sich 
"virtual framebuffer".

Wird z.B. bei Sachen wie den FT/BT 8xxx (siehe 
Beitrag "FT800 / FT810 Library") und den daraus 
resultierenden kommerziellen Display-Lösungen oder auch den 
Nextion-Displays verwendet.

Man kann dieselbe Technik auch selbst in den ohnehin vorhandenen µC 
einbauen (wenn er schnell genug ist) und umgeht damit den Engpaß 
SPI/UART zur Display-Ansteuerung.

Aber man darf natürlich keine unrealistischen Erwartungen haben. Auch 
mit dieser Technik bleibt der verfügbare RAM meist der limitierende 
Faktor. Dazu kommt (statt der Bandbreite von SPI/UART) nunmehr die 
Bandbreite der Speicherzugriffe, insbesondere der auf den langsamen 
seriellen Flash.

Relativ geil ist diesbezüglich der spottbillige RP2040. Der hat 
einerseits genug schnelle IOs, um billige TFTs mit Parallelschnittstelle 
anzusteuern, zweitens die PIOs, um das unabhängig von den MCUs tun zu 
können, drittens mit 264kB eine vergleichweise üppige RAM-Ausstattung 
und letztlich mit zwei M0+-Kernen @133MHz auch ganz ordentlich 
Rechenleistung.

Aber auch bei diesem Teil muss man viele Kompromisse eingehen. Um ein 
ansehnliches GUI zu schaffen, müssen hier die Designer und die 
Programmierer sehr eng zusammenarbeiten und beide Seiten müssen ein 
gewisses Verständnis für die Probleme der jeweils anderen haben. Ist 
eben was anderes, als wenn man aus dem Vollen schöpfen kann.

Und letztlich darf man eins nicht vergessen: So eine aufwendige Grafik 
belegt natürlich sehr nennenswerte Teile der Systemresourcen. D.h.: für 
die eigentliche Anwendung bleibt nur ein Bruchteil davon über.

von Harald K. (kirnbichler)


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C-hater schrieb:
> Relativ geil ist diesbezüglich der spottbillige RP2040. Der hat
> einerseits genug schnelle IOs, um billige TFTs mit Parallelschnittstelle
> anzusteuern,

Der kann mit seinen schnellen I/Os auch direkt ein DVI-/HDMI-Signal 
erzeugen.

(Willkürliches Beispiel: https://www.adafruit.com/product/5710)

von C-hater (c-hater)


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Harald K. schrieb:

> Der kann mit seinen schnellen I/Os auch direkt ein DVI-/HDMI-Signal
> erzeugen.

Nicht wirklich, dazu muß er nämlich übertaktet werden. Aber OK: für eine 
rein private Spielerei mag's angehen.

von Harald K. (kirnbichler)


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C-hater schrieb:
> Nicht wirklich, dazu muß er nämlich übertaktet werden.

Scheint recht stabil zu funktionieren, aber ja, ist nicht "in-spec".

Details: https://github.com/Wren6991/PicoDVI

Wenn man mit VGA leben kann, muss man nicht übertakten, wie es aussieht:
https://vanhunteradams.com/Pico/VGA/VGA.html

von J. S. (jojos)


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Der Stromverbrauch von so einem Monitor ist ja auch nicht unerheblich 
wenn der dauernd läuft, da sind die eInk Displays deutlich besser. Meist 
kommt man ja mit quasi statischen Anzeigen aus.

von C-hater (c-hater)


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Harald K. schrieb:

> Wenn man mit VGA leben kann, muss man nicht übertakten, wie es aussieht:
> https://vanhunteradams.com/Pico/VGA/VGA.html

So ist es. Analoges VGA geht ohne Übertakten. Das Übertakten ist nur 
nötig, um die schnellen digitalen seriellen Display-Schnittstellen 
hinreichend schnell ansteuern zu können.

Dazwischen liegen halt die parallelen digitalen Schnittstellen. Es gibt 
unzählige dafür geeignete Displays am Markt, teils zu erstaunlich 
geringen Preisen.

Es hapert leider nur oft mit deren Dokumentation.

Es gibt übrigens auch Wandler, die solche parallenen Schnittstellen auf 
HDMI/DVI umsetzen können. Leider auch hier: oft hapert es bei der 
Verfügbarkeit brauchbarer Dokumentation.

von Harald K. (kirnbichler)


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C-hater schrieb:
> Es gibt übrigens auch Wandler, die solche parallenen Schnittstellen auf
> HDMI/DVI umsetzen können.

Ließe man den RP2040 nicht direkt den TMDS-Datenstrom erzeugen, sondern 
übertrüge man Daten mit seinen PIOs an ein entsprechend schnelles 
Schieberegister mit TMDS-Transceiver, sollte das auch gehen, nur ist der 
Schaltungsaufwand natürlich deutlich höher. Immerhin ließe sich hier 
durch genügende Reduktion der Bittiefe die an das Schieberegister zu 
übertragende Datenmenge drastisch reduzieren -- wird beispielsweise 
monochrome Graphik mit nur 1bpp ausgegeben, können alle drei Farbkanäle 
parallel mit den gleichen Daten bespaßt werden und es müsste wirklich 
nur ein einzelnes Bit pro Pixel ausgegeben werden. Das ist dann 
natürlich nicht fancy-bunt, aber spart Ressourcen auf dem RP2040 ein.

Man muss sich natürlich irgendwie am Timing orientieren, das die 
Bildsenke (d.h. der Monitor) als Minimum vorgibt, das wird VGA sein 
(entweder 400 oder 480 effektive Bildzeilen, ca. 31.5 kHz 
Zeilenfrequenz, und gerade mal 25 MHz Pixeltakt).

von Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)


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Harald K. schrieb:
> VGA-Eingänge haben Monitore auch heute noch,

Allerdings mit der Tendenz immer weniger zu werden und die paar die es 
noch gibt sind jetzt auch nicht gerade in der günstigen Preisklasse. Von 
der Preisdifferenz zu einem billigen HDMI-Monitor kann man locker einen 
RaPi bezahlen und auch den Strom für etliche Jahre. Wenn überhaupt ist 
das nur Interessent wenn man noch irgendwo einen Rumstehen hat, wenn der 
aber mal Kaputtgeht ist Ersatzbeschaffung extrem Teuer und man hat einen 
Totalschaden.

- https://geizhals.de/?cat=monlcd19wide&xf=11940_15.6%7E11967_VGA

Die ESP-µC sind toll für eine WLAN-Kommunikation auf der einen Seite und 
ein paar Sensoren und Schaltausgängen auf der anderen Seite. Das ist 
deren Stärke. Aber große Displays sind was für 
Application-Prozessoren/SoC mit entsprechender Grafikunterstützung usw..

von J. S. (jojos)


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alte 19"er mit VGA/DVI bekommt man hinterhergeworfen, werden reichlich 
verschrottet. Kaufen für max. nen 10er, dann ein paar Euro für die 
Netzteil Elkos und der läuft noch weitere 20 Jahre.

von Chris P. (pallasch)


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J. S. schrieb:
> Der Stromverbrauch von so einem Monitor ist ja auch nicht unerheblich
> wenn der dauernd läuft, da sind die eInk Displays deutlich besser. Meist
> kommt man ja mit quasi statischen Anzeigen aus.

Ich habe noch einen ungenutzten 16" herum liegen,
aber ich gestehe, dass ich im Hinblick auf diese
Idee auch schon an eInk gedacht habe.
Warnmeldungen könnte ich einfach durch LEDs hinterm
Monitor visuallisieren.

Gruss von der Ostsee

   Chris

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Bei größeren Anzeigen in Verbindung mit Mikrocontrollern verwenden wir 
seit Jahren "intelligente" Displays, z.B. die von Nextion. Dann muss der 
MC nur die darzustellenden Infos an das Display senden (UART) und sich 
nicht damit herumquälen, irgendwelche Pixel zu malen ... das macht der 
Controller im Display.
Für Nextion z.B. gibts eine eigene IDE. Da muss man nicht programmieren, 
eine quasi-opitsch/grafische Oberfläche dient zum Bauen der GUI. Wer 
unbedingt möchte, hat allerdings auch auf den Display eine Basic-artige 
Programmierumgebung ...

von Chris P. (pallasch)


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C-hater schrieb:
> Harald K. schrieb:
>
>> Wenn man mit VGA leben kann, muss man nicht übertakten, wie es aussieht:
>> https://vanhunteradams.com/Pico/VGA/VGA.html
>
> So ist es. Analoges VGA geht ohne Übertakten. Das Übertakten ist nur
> nötig, um die schnellen digitalen seriellen Display-Schnittstellen
> hinreichend schnell ansteuern zu können.

Das mit dem Pico muss ich mir mal anschauen, klingt sehr interessant.
Tiden-Vorhersage brauche ich ja nicht als HDMI, da würde mir ja sogar 
eine ASC Grafik reichen, wenn ich darunter etwas Text-Info gebe.

Gruss von der Ostsee

    Chris

von Heinz R. (heijz)


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wie bereits gesagt, Tablett / Handy, fertig

So laufen hier mehrere seit vielen Jahren
AM günstigsten kommst wohl mit einem AMazon Fire Tablett

von Chris P. (pallasch)


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Heinz R. schrieb:
> wie bereits gesagt, Tablett / Handy, fertig
>
> So laufen hier mehrere seit vielen Jahren
> AM günstigsten kommst wohl mit einem AMazon Fire Tablett

Wie bereits gesagt
 möchte ich eine Lösung an der Wand, auf welche ich ohne Lesebrille 
schauen kann. Insofern ist Tablet/Handy ein wirklich nicht zielführender 
Vorschlag.

Chris

von Stefan F. (Gast)


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Chris P. schrieb:
> Insofern ist Tablet/Handy ein wirklich nicht zielführender
> Vorschlag.

Das leuchtet mit nicht ein. Auf einem Tablet kannst du Text und Symbole 
beliebig groß darstellen, und mit Sicherheit viel schöner als grobe VGA 
Pixel.

von Heinz R. (heijz)


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Chris P. schrieb:
> Wie bereits gesagt
>  möchte ich eine Lösung an der Wand, auf welche ich ohne Lesebrille
> schauen kann. Insofern ist Tablet/Handy ein wirklich nicht zielführender
> Vorschlag.
>
> Chris

LG und Samsung bieten für Ihre Professional-Displays Einschub-PCs an, 
teilweise sogar auf Rasperry Basis - vielleicht ist das Deine Lösung?


Ich verstehe aber zugegeben nicht - wenn da ein 50"-Display 24/7 
durchlaufen soll - wieso muss es da ein ESP32 sein?  Da kommt es doch 
auf den Stromverbrauch eines NUC usw auch nicht mehr an?

von Hobby B. (bastler2022)


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Stefan F. schrieb:
> Obwohl ... irgendwie kann man bestimmt eine Trident Grafikkarte mit
> dediziertem RAM an den ESP32 stricken.

Hallo,

wo findet man denn dazu Infos ?

Gruß und danke.

bastler2022

von Chris P. (pallasch)


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Heinz R. schrieb:
> Ich verstehe aber zugegeben nicht - wenn da ein 50"-Display 24/7
> durchlaufen soll - wieso muss es da ein ESP32 sein?  Da kommt es doch
> auf den Stromverbrauch eines NUC usw auch nicht mehr an?

Ich schrieb von 15-16", weil ich hier sowas noch herum liegen habe.
24/7 würde es auch nicht laufen, sondern wenn ich typischer Weise
eingepennt bin aus gehen, es sei denn, dass ein Alarm-Status vor
liegt.

   Chris

von Heinz R. (heijz)


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Chris P. schrieb:
> Ich schrieb von 15-16", weil ich hier sowas noch herum liegen habe.
> 24/7 würde es auch nicht laufen, sondern wenn ich typischer Weise
> eingepennt bin aus gehen, es sei denn, dass ein Alarm-Status vor
> liegt.
>
>    Chris

Du wirst irgend wann merken - es lohnt nicht da groß rum zu basteln, 
fertiges Tablett an die Wand, gut ist

Tablets sind immer auf Strom sparen optimiert

Wenn es größer sein soll, mach 2 nebeneinander

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Also wenn es ums Strom sparen geht, sollte man ein E-Paper-Display 
verwenden. Das benötigt nur dann Strom, wenn sich der Inhalt ändert.

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