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做那个demo,最开始是设置的电灯,之后就是连接的OLED.
OLED是什么?
OLED(Organic Light-Emitting Diode),又称为有机电激光显示、有机发光半导体(Organic Electroluminescence Display,OLED)。OLED属于一种电流型的有机发光器件,是通过载流子的注入和复合而致发光的现象,发光强度与注入的电流成正比。
OLED为自发光材料,不需用到背光板,同时视角广、画质均匀、反应速度快、较易彩色化、用简单驱动电路即可达到发光、制程简单、可制作成挠曲式面板,符合轻薄短小的原则,应用范围属于中小尺寸面板
ALINETEK的0.96寸OLED模块
模块有单色和双色两种可选,单色为纯蓝色,而双色则为黄蓝双色。单色模块每个像素点只有亮与不亮两种情况,没有颜色区分;
尺寸小,显示尺寸为0.96寸,而模块的尺寸仅为27mm*26mm大小;
高分辨率,该模块的分辨率为128*64;
多种接口方式,该模块提供了总共4种接口包括:6800、8080两种并行接口方式、 4线的穿行SPI接口方式、IIC接口方式;
不需要高压,直接接3.3V就可以工作了
OLED控制器为SSD1306,也就是说:裸屏由SSD1306驱动,这也是一种较为广泛使用的led驱动芯片。
OLED的显示原理
接下来,就对这个并行接口的各个信号线的含义进行解释说明:
CS:OLED片选信号;
WR:向OLED写入数据;
RD:从OLED读取数据;
D[7:0]:8位双向数据线;
RST(RES):硬复位OLED;
DC(RS):命令/数据标志(0,读写命令;1,读写数据)。
OLED8080并口读写过程
模块的8080并口读/写的过程为:
将数据放到数据口;
根据要写入/读取的数据的类型,设置DC(RS)为高(数据)/低(命令);
拉低片选,选中SSD1306;
接着我们根据是读数据,还是要写数据置RD/WR为低;
读数据过程:在RD的上升沿, 使数据锁存到数据线(D[7:0])上;
写数据过程:在WR的上升沿,使数据写入到SSD1306里面;
拉高CS和DC(RS)。
OLED模块显存
OLED本身是没有显存的,它的显存是依赖于SSD1306提供的(之后讲解的TFTLCD是本身自带显存,利用FSMC来进行控制)。而SSD1306提供一块显存,芯片具体的讲解见下文。
SSD1306的显存总共为128*64bit大小,SSD1306将这些显存分为了8页。每页包含了128个字节,总共8页,这样刚好是128*64的点阵大小。
SSD1306芯片
SSD1306芯片简介
SSD1306是一个单片CMOS、OLED/PLED驱动芯片可以驱动有机/聚合发光二极管点阵图形显示系统。由128 segments 和64 Commons组成。该芯片专为共阴极OLED面板设计。
SSD1306中嵌入了对比度控制器、显示RAM和晶振,并因此减少了外部器件和功耗。有256级亮度控制。数据/命令的发送有三种接口可选择:6800/8000串口,I2C接口或SPI接口。适用于多数简介的应用,注入移动电话的屏显,MP3播放器和计算器等。
SSD1306芯片特性
分辨率:128 * 64 点阵面板;
电源:
VDD = 1.65V to 3.3V,用于IC逻辑;
VCC = 7V to 15V,用于面板驱动;
点阵显示:
OLED驱动输出电压,最大15V;
Segment最大电流:100uA;
常见最大反向电流:15mA;
256级对比亮度电流控制;
嵌入式128 * 64位SRAM显示缓存;
引脚选择MCU接口:
8位6800/8000串口;
3/4线SPI接口;
I2C接口。
SSD1306芯片命令
命令0X81:设置对比度。包含两个字节,第一个0X81为命令,随后发送的一个字节为要设置的对比度的值。这个值设置得越大屏幕就越亮。
命令0XAE/0XAF:0XAE为关闭显示命令;0XAF为开启显示命令。
命令0X8D:包含2个字节,第一个为命令字,第二个为设置值,第二个字节的BIT2表示电荷泵的开关状态,该位为1,则开启电荷泵,为0则关闭。在模块初始化的时候,这个必须要开启,否则是看不到屏幕显示的。
命令0XB0~B7:用于设置页地址,其低三位的值对应着GRAM的页地址。
命令0X00~0X0F:用于设置显示时的起始列地址低四位。
命令0X10~0X1F:用于设置显示时的起始列地址高四位。
STM32控制OLED
硬件连接
单片机:STM32F103ZET6
模块:OLED显示模块
引脚连接:
之前的并行接口图是相对于显示屏上的引脚,而上图的并行接口图是相对于STM32的IO口的图。
OLED_DC(RS):OV SCL(PD3)、OLED_CS:FIFO WRST(PD6)、OLED_ED:OV SDA(PG13)、OLED_WR:FIFO RRST(PG14)、OLED_RST:FIFO OE(PG15)、OLED_D0:OV D0(PC0)、OLED_D1:OV D1(PC1)、OLED_D2:OV D2(PC2)、OLED_D3:OV D3(PC3)、OLED_D4:OV D4(PC4)、OLED_D5:OV D5(PC5)、OLED_D6:OV D6(PC6)、OLED_D7:OV D7(PC7) 硬件资源:指示灯DS0、OLED模块
STM32控制程序
设置STM32与OLED模块相连接的IO(设置与OLED相连的IO口设置为输出);
初始化OLED模块(硬复位SSD1306、驱动IC初始化程序、开启显示、清零显存、开始显示);
通过函数将字符和数字显示到OLED模块上。
//OLED模式设置
//0: 4线串行模式 (模块的BS1,BS2均接GND)
//1: 并行8080模式 (模块的BS1,BS2均接VCC)
#define OLED_MODE 1 //---------------------------OLED端口定义-------------------------- #define OLED_CS PDout(6) #define OLED_RST PGout(15) #define OLED_RS PDout(3) #define OLED_WR PGout(14) #define OLED_RD PGout(13) //PC0~7,作为数据线 #define DATAOUT(x) GPIO_Write(GPIOC,x);//输出 //使用4线串行接口时使用 #define OLED_SCLK PCout(0) #define OLED_SDIN PCout(1) #define OLED_CMD 0 //写命令 #define OLED_DATA 1 //写数据 //OLED的显存 //存放格式如下. //[0]0 1 2 3 ... 127 //[1]0 1 2 3 ... 127 //[2]0 1 2 3 ... 127 //[3]0 1 2 3 ... 127 //[4]0 1 2 3 ... 127 //[5]0 1 2 3 ... 127 //[6]0 1 2 3 ... 127 //[7]0 1 2 3 ... 127 u8 OLED_GRAM[128][8]; //更新显存到LCD void OLED_Refresh_Gram(void) { u8 i,n; for(i=0;i<8;i++) { OLED_WR_Byte (0xb0+i,OLED_CMD); //设置页地址(0~7) OLED_WR_Byte (0x00,OLED_CMD); //设置显示位置—列低地址 OLED_WR_Byte (0x10,OLED_CMD); //设置显示位置—列高地址 for(n=0;n<128;n++)OLED_WR_Byte(OLED_GRAM[n][i],OLED_DATA); } } //向SSD1306写入一个字节。 //dat:要写入的数据/命令 //cmd:数据/命令标志 0,表示命令;1,表示数据; void OLED_WR_Byte(u8 dat,u8 cmd) { DATAOUT(dat); OLED_RS=cmd; OLED_CS=0; OLED_WR=0; OLED_WR=1; OLED_CS=1; OLED_RS=1; } //开启OLED显示 void OLED_Display_On(void) { OLED_WR_Byte(0X8D,OLED_CMD); //SET DCDC命令 OLED_WR_Byte(0X14,OLED_CMD); //DCDC ON OLED_WR_Byte(0XAF,OLED_CMD); //DISPLAY ON } //关闭OLED显示 void OLED_Display_Off(void) { OLED_WR_Byte(0X8D,OLED_CMD); //SET DCDC命令 OLED_WR_Byte(0X10,OLED_CMD); //DCDC OFF OLED_WR_Byte(0XAE,OLED_CMD); //DISPLAY OFF } //清屏函数,清完屏,整个屏幕是黑色的!和没点亮一样!!! void OLED_Clear(void) { u8 i,n; for(i=0;i<8;i++)for(n=0;n<128;n++)OLED_GRAM[n][i]=0X00; OLED_Refresh_Gram();//更新显示 } //画点 //x:0~127 //y:0~63 //t:1 填充 0,清空 void OLED_DrawPoint(u8 x,u8 y,u8 t) { u8 pos,bx,temp=0; if(x>127||y>63)return;//超出范围了. pos=7-y/8; bx=y%8; temp=1<<(7-bx); if(t)OLED_GRAM[x][pos]|=temp; else OLED_GRAM[x][pos]&=~temp; } //x1,y1,x2,y2 填充区域的对角坐标 //确保x1<=x2;y1<=y2 0<=x1<=127 0<=y1<=63 //dot:0,清空;1,填充 void OLED_Fill(u8 x1,u8 y1,u8 x2,u8 y2,u8 dot) { u8 x,y; for(x=x1;x<=x2;x++) { for(y=y1;y<=y2;y++)OLED_DrawPoint(x,y,dot); } OLED_Refresh_Gram();//更新显示 } //在指定位置显示一个字符,包括部分字符 //x:0~127 //y:0~63 //mode:0,反白显示;1,正常显示 //size:选择字体 12/16/24 void OLED_ShowChar(u8 x,u8 y,u8 chr,u8 size,u8 mode) { u8 temp,t,t1; u8 y0=y; u8 csize=(size/8+((size%8)?1:0))*(size/2); //得到字体一个字符对应点阵集所占的字节数 chr=chr-' ';//得到偏移后的值 for(t=0;t<csize;t++) { if(size==12)temp=asc2_1206[chr][t]; //调用1206字体 else if(size==16)temp=asc2_1608[chr][t]; //调用1608字体 else if(size==24)temp=asc2_2412[chr][t]; //调用2412字体 else return; //没有的字库 for(t1=0;t1<8;t1++) { if(temp&0x80)OLED_DrawPoint(x,y,mode); else OLED_DrawPoint(x,y,!mode); temp<<=1; y++; if((y-y0)==size) { y=y0; x++; break; } } } } //m^n函数 u32 mypow(u8 m,u8 n) { u32 result=1; while(n--)result*=m; return result; } //显示2个数字 //x,y :起点坐标 //len :数字的位数 //size:字体大小 //mode:模式 0,填充模式;1,叠加模式 //num:数值(0~); void OLED_ShowNum(u8 x,u8 y,u32 num,u8 len,u8 size) { u8 t,temp; u8 enshow=0; for(t=0;t<len;t++) { temp=(num/mypow(10,len-t-1))%10; if(enshow==0&&t<(len-1)) { if(temp==0) { OLED_ShowChar(x+(size/2)*t,y,' ',size,1); continue; }else enshow=1; } OLED_ShowChar(x+(size/2)*t,y,temp+'0',size,1); } } //显示字符串 //x,y:起点坐标 //size:字体大小 //*p:字符串起始地址 void OLED_ShowString(u8 x,u8 y,const u8 *p,u8 size) { while((*p<='~')&&(*p>=' '))//判断是不是非法字符! { if(x>(128-(size/2))){x=0;y+=size;} if(y>(64-size)){y=x=0;OLED_Clear();} OLED_ShowChar(x,y,*p,size,1); x+=size/2; p++; } } //初始化SSD1306 void OLED_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_GPIOG, ENABLE); //使能PC,D,G端口时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_6; //PD3,PD6推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//速度50MHz GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIOD3,6 GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_6); //PD3,PD6 输出高 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =0xFF; //PC0~7 OUT推挽输出 GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(GPIOC,0xFF); //PC0~7输出高 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15; //PG13,14,15 OUT推挽输出 GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15); //PG13,14,15 OUT 输出高 OLED_CS=1; OLED_RS=1; OLED_RST=0; delay_ms(100); OLED_RST=1; OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD); //关闭显示 OLED_WR_Byte(0xD5,OLED_CMD); //设置时钟分频因子,震荡频率 OLED_WR_Byte(80,OLED_CMD); //[3:0],分频因子;[7:4],震荡频率 OLED_WR_Byte(0xA8,OLED_CMD); //设置驱动路数 OLED_WR_Byte(0X3F,OLED_CMD); //默认0X3F(1/64) OLED_WR_Byte(0xD3,OLED_CMD); //设置显示偏移 OLED_WR_Byte(0X00,OLED_CMD); //默认为0 OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD); //设置显示开始行 [5:0],行数. OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD); //电荷泵设置 OLED_WR_Byte(0x14,OLED_CMD); //bit2,开启/关闭 OLED_WR_Byte(0x20,OLED_CMD); //设置内存地址模式 OLED_WR_Byte(0x02,OLED_CMD); //[1:0],00,列地址模式;01,行地址模式;10,页地址模式;默认10; OLED_WR_Byte(0xA1,OLED_CMD); //段重定义设置,bit0:0,0->0;1,0->127; OLED_WR_Byte(0xC0,OLED_CMD); //设置COM扫描方向;bit3:0,普通模式;1,重定义模式 COM[N-1]->COM0;N:驱动路数 OLED_WR_Byte(0xDA,OLED_CMD); //设置COM硬件引脚配置 OLED_WR_Byte(0x12,OLED_CMD); //[5:4]配置 OLED_WR_Byte(0x81,OLED_CMD); //对比度设置 OLED_WR_Byte(0xEF,OLED_CMD); //1~255;默认0X7F (亮度设置,越大越亮) OLED_WR_Byte(0xD9,OLED_CMD); //设置预充电周期 OLED_WR_Byte(0xf1,OLED_CMD); //[3:0],PHASE 1;[7:4],PHASE 2; OLED_WR_Byte(0xDB,OLED_CMD); //设置VCOMH 电压倍率 OLED_WR_Byte(0x30,OLED_CMD); //[6:4] 000,0.65*vcc;001,0.77*vcc;011,0.83*vcc; OLED_WR_Byte(0xA4,OLED_CMD); //全局显示开启;bit0:1,开启;0,关闭;(白屏/黑屏) OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD); //设置显示方式;bit0:1,反相显示;0,正常显示 OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD); //开启显示 OLED_Clear(); } int main(void) { u8 t; delay_init(); //延时函数初始化 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级,2位响应优先级 LED_Init(); //LED端口初始化 OLED_Init(); //初始化OLED OLED_ShowString(0,0,"ALIENTEK",24); OLED_ShowString(0,24, "0.96' OLED TEST",16); OLED_ShowString(0,40,"ATOM 2015/1/14",12); OLED_ShowString(0,52,"ASCII:",12); OLED_ShowString(64,52,"CODE:",12); OLED_Refresh_Gram(); //更新显示到OLED t=' '; while(1) { OLED_ShowChar(48,48,t,16,1);//显示ASCII字符 OLED_Refresh_Gram(); t++; if(t>'~')t=' '; OLED_ShowNum(103,48,t,3,16);//显示ASCII字符的码值 delay_ms(500); LED0=!LED0; } }
在STM32内部定义了一个块GRAM:
for(i=0;i<8;i++) { OLED_WR_Byte (0xb0+i,OLED_CMD); //设置页地址(0~7) OLED_WR_Byte (0x00,OLED_CMD); //设置显示位置—列低地址 OLED_WR_Byte (0x10,OLED_CMD); //设置显示位置—列高地址 for(n=0;n<128;n++) OLED_WR_Byte(OLED_GRAM[n][i],OLED_DATA); }
OLED_WR_Byte()函数:向SSD1306写入数据或命令(参数cmd为1时表示数据,为0时表示命令)。这里的步骤是和上文中8080并口写时序图的步骤基本类似。具体为:
void OLED_WR_Byte(u8 dat,u8 cmd) { DATAOUT(dat); OLED_RS=cmd; OLED_CS=0; OLED_WR=0; OLED_WR=1; OLED_CS=1; OLED_RS=1; }
OLED_DrawPoint()函数:画点函数,这里有一个对应关系需要理解。
OLED_GRAM[128][8]中的128代表列数(x坐标),而8代表的是页,每页又包含8行,总共是64行(y坐标)。从高到低对应行数从小到大。比如,我们要在x=100,y=29这个点写入1,则可以用这个句子实现:
OLED_ShowChar()函数:显示字符。这里的字符采用16*8的显示方式,也就是说在OLED上16*8数目大小的点阵表示一个字符,即128个点。
下面截取了一部分16*8的字符库的内容,一个字符用16个u8类型的数字表示:
{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},/*” “,0*/
{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1F,0xCC,0x00,0x0C,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},/*”!”,1*/
{0x00,0x00,0x08,0x00,0x30,0x00,0x60,0x00,0x08,0x00,0x30,0x00,0x60,0x00,0x00,0x00},/*”””,2*/
{0x02,0x20,0x03,0xFC,0x1E,0x20,0x02,0x20,0x03,0xFC,0x1E,0x20,0x02,0x20,0x00,0x00},/*”#”,3*/
{0x00,0x00,0x0E,0x18,0x11,0x04,0x3F,0xFF,0x10,0x84,0x0C,0x78,0x00,0x00,0x00,0x00},/*”$”,4*/
{0x0F,0x00,0x10,0x84,0x0F,0x38,0x00,0xC0,0x07,0x78,0x18,0x84,0x00,0x78,0x00,0x00},/*”%”,5*/
{0x00,0x78,0x0F,0x84,0x10,0xC4,0x11,0x24,0x0E,0x98,0x00,0xE4,0x00,0x84,0x00,0x08},/*”&”,6*/
具体的显示方式如下图所示:
从上到下,从左到右,高位在前。就是这样的取模方式,将字符集按照16*8的大小取模出来。1表示亮,0表示暗。
显示字符函数的具体实现:
for(t1=0;t1<8;t1++) { if(temp&0x80)OLED_DrawPoint(x,y,mode); else OLED_DrawPoint(x,y,!mode); temp<<=1; y++; if((y-y0)==size) { y=y0; x++; break; } }
这里也是按照从上到下,从左到右的取模方式来进行的。先得到最高位,然后判断是写1还是0,画点;接着读第二位,如此循环,直到一个字符的点阵全部取完为止。这里涉及到的列地址和行地址的自增,不难理解。
参考链接:https://blog.csdn.net/_/article/details/
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