stm32学习记录之0.96寸OLED显示屏配置 |
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stm32学习记录之0.96寸OLED显示屏配置
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0.96寸oled屏概述工程实现GPIO初始化SSD1306 初始化启动与停止函数各个功能函数
0.96寸oled屏概述
本次实验所用oled显示屏为黄蓝屏，即屏上1/4 部分为黄光，下3/4 为蓝；而且是固定区域显示固定颜色，颜色和显示区域均不能修改。分辨率为128*64，采用IIC 接口方式进行通讯（默认地址0x78）。 IIC 接口模块 0.96 寸OLED 驱动IC 0.96’OLED（4Pin）模块采用SSD1306 为驱动芯片，模块带有稳压芯片，支持软件模拟IIC 通讯与硬件IIC 通讯，上电自动复位，功耗低，自发光自由视角。 SSD1306 有3 中寻址模式：页寻址模式、水平寻址模式、垂直寻址模式。寻址方式决定了写入数据的方式。 工程实现本实验程序基于普中stm32f103zet6核心板： 为了实际应用，对IO口进行了进一步封装。需要改变管脚的时候，修改程序更方便。 文件oled.h /* 若要改变管脚 直接在此配置 */ #define GPIO GPIOD #define RCC_IO RCC_APB2Periph_GPIOD //gpio时钟 #define SCL GPIO_Pin_6 //时钟管脚 #define SDA GPIO_Pin_7 //数据管脚文件oled.c static void gpio_init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //gpio结构体变量 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_IO, ENABLE); //使能GPIOD时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SCL | SDA; //PD6、PD7 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出 GPIO_Init(GPIO, &GPIO_InitStructure); /* 初始化GPIOD */ GPIO_SetBits(GPIO, SCL | SDA); //拉高电平 } SSD1306 初始化文件oled.c /******************************************************************************* * 函 数 名 : OLED_Init * 函数功能 : 0.96寸oled初始化函数 * 输 入 : 无 * 输 出 : 无 *******************************************************************************/ void OLED_Init(void) { gpio_init(); //数据与时钟的gpio管脚初始化 delay_ms(200); //等待oled复位完成 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(0x80, 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(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 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(0xC8,OLED_CMD); //设置COM扫描方向 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(); //清屏函数以上这些初始化命令我参考了不同淘宝商家和教程给的程序，其中配置方案大致相同，个别参数配置不同： 对比度设置： 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) 这个很好理解，配置的参数不同只影响屏幕亮度。 而有的配置方案中多了这么两个指令： 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 经查看技术手册发现： 页地址模式设置列低半字节的开始地址（00h~0Fh） 这个命令专门为8位列地址的低半字节设置以通过页地址模式显示RAM中的数据。而每一个数据使用后列地址会自动增加。请参考表格9-1的部分以及10.1.3的部分来了解详细情况。 页地址模式设置列高半字节的开始地址（10h~1Fh） 这个命令专门为8位列地址的高半字节设置以通过页地址模式显示RAM中的数据。而每一个数据使用后列地址会自动增加。请参考表格9-1的部分以及10.1.3的部分来了解详细情况。
使用X[3：0]作为数据位，将列起始地址寄存器的低位半字节设置为页面寻址模式。复位后，初始显示行寄存器复位至0000b。 此命令仅适用于页面寻址模式。 看到这已经大概明白什么意思了，但是不知道具体有什么用，继续向下挖…
页面寻址模式(A[1：0]=10xb)。 在页寻址模式下，在读/写显示RAM之后，列地址指针自动加1。如果列地址指针到达列结束地址，则列地址指针重置为列起始地址，页地址指针不变。用户必须设置新的页面和列地址才能访问下一页RAM内容。页面寻址模式的页面和列地址点的移动顺序如图10-1所示。 在正常显示数据RAM读取或写入和页面寻址模式下，需要执行以下步骤。 定义起始RAM访问指针位置： ·通过命令B0h至B7h设置目标显示位置的页面起始地址。 ·通过命令00h~0Fh设置指针的低位起始列地址。 ·通过命令10h~1Fh设置指针的上起始列地址。 看到这儿，已经大概知道页寻址模式下如何向oled模块写入数据。这也是后面的清屏函数与更新显示函数的大概逻辑结构。 在我具体调试过程中，第一次显示字符的时候，字符的形状是上下颠倒的，我就怀疑显示字符函数哪里弄反了，或者是因为ASCII字符点阵数组不匹配。 经过检查和修改，也没有好转。这时候想到之前使用过的TFT显示屏能旋转，于是猜想这个显示屏会不会也有类似的功能。 又对比了几个例程发现有一个COM扫描方向的指令有出入： 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 查了查技术手册，看不懂(=_=)，不管怎样先试试再说。最后字符显示形状正确了，但是字符从左下角变到右上角了，这就说明坐标零点由左下变为左上了。由于不影响使用，也没有过多纠结，当然知道其原因及调试方法更好。 启动与停止函数oled.h /* IIC端口定义 */ #define OLED_SCLK_Clr() GPIO_ResetBits(GPIO,SCL) //SDA IIC接口的时钟信号 #define OLED_SCLK_Set() GPIO_SetBits(GPIO,SCL) #define OLED_SDIN_Clr() GPIO_ResetBits(GPIO,SDA) //SCL IIC接口的数据信号 #define OLED_SDIN_Set() GPIO_SetBits(GPIO,SDA) #define OLED_CMD 0 //写命令 #define OLED_DATA 1 //写数据oled.c /* 模拟IIC启动信号 (时钟和数据管脚都由高到低)*/ void IIC_Start(void) { OLED_SCLK_Set(); //时钟脚置1 OLED_SDIN_Set(); //数据脚置1 OLED_SDIN_Clr(); //数据脚置0 OLED_SCLK_Clr(); //时钟脚置0 } /* 模拟IIC停止信号 (时钟置高、数据管脚都由低到高)*/ void IIC_Stop(void) { OLED_SCLK_Set(); //时钟脚置1 OLED_SDIN_Clr(); //数据脚置0 OLED_SDIN_Set(); //数据脚置1 }之所以把这么两个简单的函数单独列出来，是因为我在配置模拟IIC启动信号函数时，由于是第一次写模拟IIC通信协议的函数，没有严格按照时序图来写，启动函数没有起到它应有的作用，导致显示屏没有收到启动信号。 起始条件与停止条件时序图 每次SSD1306 收到数据后都会将SDA 信号线拉低，发送一个应答信号，单片机通过检测应答信号来判断SSD1306 是否有接受到数据。 应答时序图 数据的发送是高位在前，也就是先发送字节的高位。数据的传输是由SDA 信号线与SCL 时钟线通过一定的规范进行传输： 在SCL 时钟线处于高电平期间SDA 的电平必须保持稳定（不允许改变电平状态）； 在SCL时钟线处于低电平期间SDA 的电平允许发生改变（可以改变电平状态）。 IIC写入一个字节函数： /* IIC写入一个字节 */ void Write_IIC_Byte(u8 IIC_Byte) { u8 i = 0; u8 j; for(i = 0; i IIC_Start(); //开始 Write_IIC_Byte(0x78); //写入从机地址,SA0=0 IIC_Wait_Ack(); Write_IIC_Byte(0x00); //写入命令 IIC_Wait_Ack(); Write_IIC_Byte(IIC_Command); //数据 IIC_Wait_Ack(); IIC_Stop(); //停止 } /* IIC写入数据 */ void Write_IIC_Date(u8 IIC_Date) { IIC_Start(); //开始 Write_IIC_Byte(0x78); //写入从机地址,SA0=0 IIC_Wait_Ack(); Write_IIC_Byte(0x40); //写入数据 IIC_Wait_Ack(); Write_IIC_Byte(IIC_Date); //数据 IIC_Wait_Ack(); IIC_Stop(); //停止 } //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 date, u8 cmd) { if(cmd) Write_IIC_Date(date); else Write_IIC_Command(date); }更新显示函数 & 清屏函数 u8 OLED_GRAM[128][8]; //8页 屏幕大小64*128 //更新图像到LCD void OLED_Refresh_Gram(void) { u8 i, n; for(i = 0; i u8 i, n; for(i = 0; i u8 Y, bx, date = 0; if(x > 127 || y > 63) return; //超出范围 结束函数 Y = 7 - y/8; //判断该点在哪一页 bx = y % 8; //定位该点所在行数 date = 1 tra_x = x1; x1 = x2; x2 = x1; } if(y1 > y2) { tra_y = y1; y1 = y2; y2 = y1; } for(x = x1; x if(size == 12) temp = ascii_1206[chr][t]; //调用1206字体 else if(size == 16) temp = ascii_1608[chr][t]; //调用1608字体 else if(size == 24) temp = ascii_2412[chr][t]; //调用2412字体 else return; //没有的字库 for(t1 = 0; t1 y = y0; x++; break; } } } } //显示一个字符串 //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 = ' '))//判断字符是否正确 { 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++; } }显示数字函数 //m^n函数 为显示多位数字提供方便 static u32 oled_pow(u8 m,u8 n) { u32 result = 1; while(n--) result *= m; return result; } //显示len个数字 //x,y :起点坐标 //len :数字的位数 //size:字体大小 //num :数值(0~2^32-1); void OLED_ShowNum(u8 x, u8 y, u32 num, u8 len, u8 size) { u8 t, temp; u8 enshow = 0; //判断高位是否为0 的标志 for(t = 0; t if(temp == 0) //判断最高位上的数是否有效(若最高位上的数为0 则不显示数字) { OLED_ShowChar(x + (size/2)*t, y,' ', size, 1); continue; //跳出本次循环 且标志位不清除，直到最高位有效 } else enshow = 1; //最高位有效，清除此标志位 } OLED_ShowChar(x + (size/2)*t, y, temp+'0', size, 1); //显示数字 } }显示汉字函数 //显示汉字 //x,y:起点坐标 //pos:数组位置汉字显示 //size:字体大小 //mode:0,反白显示;1,正常显示 void OLED_ShowFontHZ(u8 x, u8 y, u8 pos, u8 size, u8 mode) { u8 temp, t, t1; u8 y0 = y; u8 csize = (size/8+((size%8)?1:0))*(size);//得到字体一个字符对应点阵集所占的字节数 if(size!=12 && size!=16 && size!=24) return; //不支持的size for(t = 0; t if(temp & 0x80) OLED_DrawPoint(x, y, mode); else OLED_DrawPoint(x, y, !mode); temp RCC_HSE_Config(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9); // (8/1)*9 = 72M //外部晶振1分频 //PLL锁相环9倍频 SysTick_Init(72); //滴答定时器初始化 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //中断优先级组合方式2 USART1_Init(9600); //串口1初始化 波特率9600 LED_Init(); //LED0 LED1初始化 OLED_Init(); while(1) { i++; if(i % 50 == 0) { LED2_green = !LED2_green; i=0; } delay_ms(10); OLED_ShowFontHZ(16*0,0,0,16,1); //电子信息 OLED_ShowFontHZ(16*1,0,1,16,1); OLED_ShowFontHZ(16*2,0,2,16,1); OLED_ShowFontHZ(16*3,0,3,16,1); OLED_Refresh_Gram();//更新显示 } }这是个人在初次学习oled配置过程中的一些理解，如有不妥或错误之处敬请见谅并麻烦各位大佬指正，非常感谢！ |
接口定义
最初写启动函数时，先是把SDA时钟线与SCL数据线拉高，然后产生下降沿时，先拉低的是时钟线，再拉低的数据线。而启动条件是通过将SCL数据线从高拉到低，同时SDA时钟线保持高来建立的；停止条件是通过将SDA时钟线从低到高拉入来建立的。刚开始配置的时候没注意这些细节，参照例程比着葫芦画瓢，想着拉高再拉低就行，直到改正过来也不知道为什么是这儿错了，知道后来参照使用手册和时序图才明白过来。（说到这不得不说数据手册真是个好东西）
时钟线拉高再拉低，不需要真的确定它接收到了本次数据再发送下个数据。【本文地址】
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