SH1106 против SSD1306: чёрный экран и смещение

Модуль 1.3 дюйма приехал с формулировкой «тот же OLED, только больше» и влез в отлаженный скетч без единой правки: адрес 0x3C, конструктор тот же, каркас из первого урока. Сканер увидел устройство, begin() отработал — а экран молчал. Я перепрошил трижды, прогнал сканер ещё дважды и уже готов был списать стекло, когда вспомнил скользкий абзац из первого урока про OLED: большой брат может быть не SSD1306.

Вторая попытка — со специализированной библиотекой — оживила экран, но открыла вторую тайну: весь текст стоял на два пикселя правее положенного, а у правого края вертикальной лентой шёл мусор. Сканер при этом упорно показывал 0x3C: устройство на шине было, отвечало на адрес, но диагноз по шине поставить было невозможно — болезнь жила выше уровня адресов. Два вечера и один замеренный в пустоту отладочный сеанс привели к короткому выводу: внутри был SH1106 — контроллер-близнец с чуть другой памятью.

Здесь разберём пару до винтика: чем различается память, откуда берётся ровно двухпиксельный сдвиг и полоса мусора, как опознать контроллер за две минуты без даташита и какие драйверы ставить — в экосистеме Adafruit и за её пределами. Про то, что сканер доказывает адрес, но не чип, мы говорили в уроке про сканер адреса OLED — сейчас этот урок работает против меня самого.

Оба контроллера монохромные, понимают почти одинаковый набор команд и живут на одном адресе 0x3C — отсюда и путаница: скетч SSD1306 на SH1106 выглядит почти работающим. Разница прячется в видеопамяти: у SSD1306 её 128 столбцов на 64 строки, у SH1106 — 132 столбца на те же 64 строки. Четыре лишних столбца — не брак, а запас инженеров, но именно они ломают несовпадающий кадр.

Кадр от библиотеки под SSD1306 упакован в 128 столбцов и отправляется с нулевого адреса памяти. SH1106 раскладывает его по своей 132-столбцовой разметке: картинка ложится со сдвигом на два пикселя вправо — (132 − 128) / 2, — правые столбцы кадра вылетают за видимый край, а у правой границы проявляется мусор из соседних адресов. Текст, рассчитанный на сетку 21×8, уезжает, рамки съезжают, последний столбец экрана живёт своей жизнью. Страдает и левый край: первые символы строки встают не на свои места, и все зоны, рассчитанные по сетке из урока про текст, сходятся с экраном с той же двойкой погрешности.

Симптомы собираются в три группы. Первая: картинка есть, но вся на два пикселя правее, плюс мусорная полоса справа — классика жанра. Вторая: сканер видит 0x3C, begin() возвращает успех, а экран тёмный — стартовые команды SSD1306 не подошли конкретному клону SH1106. Третья: всё работает, но вертикальные линии дрожат по краям — сдвиг гуляет при смене кадров. Во всех трёх случаях код ни при чём: чужой контроллер. Порядок диагностики у меня такой: сначала линейка-тест — она за минуту отделяет сдвиг от мёртвого стекла, потом сканер — чтобы исключить обрыв шины, и только потом смена драйвера.

Как опознать за две минуты. Правило с условием: 0.96 дюйма — почти всегда SSD1306, 1.3 дюйма — почти всегда SH1106; но партии бывают разные, поэтому доверяй, но проверяй. Проверка — линейка-тест: печатаете строку из двадцати одного символа базовым шрифтом — она занимает 126 пикселей из 128, и на SH1106 с чужим драйвером первый символ встанет правее, а у правого края появится мусор. Отдельная семья — вытянутые модули 0.91 дюйма с разрешением 128×32: внутри обычно SSD1306, но конструктор обязан называть 128 и 32, иначе низ кадра уйдёт за край памяти. Маркировка чипа под лупой закрывает вопрос окончательно.

Чего не делать: компенсировать сдвиг setCursor(-2) или правкой координат. Сдвиг уедет, мусор останется, а каждая новая зона интерфейса потребует своей поправки — вы обложите код минус-двойками по всей площади. Двойка при этом постоянна: сколько ни меняй шрифт и размер текста, кадр из 128 столбцов всегда ляжет на те же два пикселя правее. Лечится сменой драйвера один раз и целиком, чем и займёмся в следующей части урока.

Путь первый — остаться в Adafruit. Библиотека называется Adafruit SH110X и ставится из менеджера так же, как драйвер SSD1306 из урока про установку — вместе с зависимостями. Класс для 1.3-дюймового модуля: Adafruit_SH1106G display(128, 64, &Wire, -1); запуск — begin(0x3C); шину он поднимает сам, отдельный Wire.begin не нужен — как и у SSD1306. Константы меняют приставку: SH110X_WHITE вместо SSD1306_WHITE. Буфер — те же 1024 байта, сетка 21×8 — та же, поэтому весь текстовый код раздела из урока про print и setCursor переезжает заменой двух строк и приставки в константах.

Путь второй — U8g2: самостоятельная экосистема со своими шрифтами и конструктором под каждую модель. Для текстового режима — класс U8X8_SH1106_128X64_NONAME_HW_I2C: он пишет строки прямо в контроллер без буфера кадра и экономит ОЗУ. Для графики — U8G2_SH1106_128X64_NONAME_F_HW_I2C с полным буфером. API другой: clearBuffer и sendBuffer вместо clearDisplay и display, шрифты выбираются setFont, и их десятки — включая кириллицу, которой в штатном шрифте Adafruit нет. Сотни конструкторов U8g2 — удобство и ловушка разом: в имени класса зашиты и чип, и разрешение, и вариант шины, поэтому строку из примера под свой модуль копируйте целиком, а не собирайте по памяти.

Моё распределение с условием: если проект уже написан в стиле этого раздела — берите Adafruit SH110X, переезд стоит трёх строк, и код остаётся единым по всему разделу. U8g2 я открываю, когда проекту нужны шрифты — кириллица, разные кегли, тонкая типографика — или когда ОЗУ Uno впритык и текстовый режим без буфера спасает. По скорости шины близнецы не различаются: кадр те же 1024 байта, темпы из урока про замер FPS действуют в обе стороны. И после переезда прогоните линейку заново: рамка по краям и строка из двадцати одного символа обязаны стоять ровно — это финальный тест переезда.

Практика покупок после двух обожжённых вечеров: в описании модуля я ищу не диагональ и не красивое фото, а имя контроллера; если продавец пишет только «OLED 1.3», спрашиваю чип письмом до заказа. Семьпиновые SPI-модули тоже бывают на SH1106 — сдвиг там тот же, драйвер нужен тот же, отличие только в шине из первого урока пакета; в описаниях SPI-версий ищите перечисление DC, CS, RST.

И привычка для ящика: держите два тестовых скетча — каркас SSD1306 и каркас SH1106G — в одной папке рядом со сканером шины из раздела про Wire. Новый модуль проходит оба за пять минут, и вопрос «что у меня внутри» перестаёт быть загадкой на два вечера.

Пара SSD1306 и SH1106 — самая частая железная засада OLED-раздела, и теперь у вас есть тест, диагноз и два готовых драйвера. В следующий раз, когда «тот же, но больше» молчит с рабочим скетчем, первые две минуты уйдут на линейку, а не на перепайку схемы, — и раздел продолжит работать без железных сюрпризов.

Домашнее задание: опознайте контроллер своего модуля линейкой из 21 символа и запишите вердикт на бумажке с адресом — той самой, что мы заводили после сканера; бумажку я вклеиваю прямо в футляр макетки, чтобы следующий сеанс с модулем начинался без детектива. Если внутри SH1106, переезжайте на Adafruit_SH1106G по коду из урока и убедитесь, что зоны интерфейса встали ровно: сетка 21×8 общая, и весь код раздела обязан лечь на экран без сдвига. Не лёг — проверяйте, не остался ли где-то в скетче старый конструктор.