代码收藏家技术教程 2023-05-16

0.96寸OLED12864屏幕控制（原理+代码）

末尾附cubemx文件与keil文件。

SPI/IIC
接口模块

模块接口定义：

1. GND
电源地

2. VCC
电源正（3～
5.5V
）

3. D0 OLED 的 D0
脚，在
SPI
和
IIC
通信中为时钟管脚

4. D1 OLED 的 D1 脚，在 SPI
和
IIC
通信中为数据管脚

5. RES OLED 的
RES#
脚，用来复位（低电平复位）

6. DC OLED 的 D/C#E
脚，数据和命令控制管脚

7. CS OLED 的 CS#
脚，也就是片选管脚

原理图如下：

SSD1306的显存大小为128*64bit，内部储存中分为8页，每页128字节，对应128*64的点阵大小

SSD1306由命令集控制，如下是开发手册中的一个命令表

命令0×81:设置对比度。包含两个字节，第一个0×81为命令，随后发送的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0xA4/A5：0xA4，即X0=0：恢复到RAM内容显示（RESET)，输出遵循RAM内容；0xA5，即X0=1：整个显示打开，输出忽略RAM内容。

命令0xA6/0xA7: 0xA6，即X0=0: 0在RAM中表OFF,1在RAM中表ON；0xA7为反转模式，与之相反。
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0X00-0XOF: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。

OLED显示过程：1.复位 2.SSD1306初始化 3.开启显示 4.清零显存 5.开始显示

2. SSD1306初始化：

void OLED_Init(void)
{ 	

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
 __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_13;//配置管脚为输出
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET);

	HAL_Delay(100);

	OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD);//--turn off oled panel
	OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//---set low column address
	OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD);//---set high column address
	OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//--set start line address  Set Mapping RAM Display Start Line (0x00~0x3F)
	OLED_WR_Byte(0x81,OLED_CMD);//--set contrast control register
	OLED_WR_Byte(0xCF,OLED_CMD); // Set SEG Output Current Brightness
	OLED_WR_Byte(0xA1,OLED_CMD);//--Set SEG/Column Mapping     0xa0左右反置 0xa1正常
	OLED_WR_Byte(0xC8,OLED_CMD);//Set COM/Row Scan Direction   0xc0上下反置 0xc8正常
	OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);//--set normal display
	OLED_WR_Byte(0xA8,OLED_CMD);//--set multiplex ratio(1 to 64)
	OLED_WR_Byte(0x3f,OLED_CMD);//--1/64 duty
	OLED_WR_Byte(0xD3,OLED_CMD);//-set display offset	Shift Mapping RAM Counter (0x00~0x3F)
	OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//-not offset
	OLED_WR_Byte(0xd5,OLED_CMD);//--set display clock divide ratio/oscillator frequency
	OLED_WR_Byte(0xf0,OLED_CMD);//--set divide ratio, Set Clock as 100 Frames/Sec
	OLED_WR_Byte(0xD9,OLED_CMD);//--set pre-charge period
	OLED_WR_Byte(0xF1,OLED_CMD);//Set Pre-Charge as 15 Clocks & Discharge as 1 Clock
	OLED_WR_Byte(0xDA,OLED_CMD);//--set com pins hardware configuration
	OLED_WR_Byte(0x12,OLED_CMD);
	OLED_WR_Byte(0xDB,OLED_CMD);//--set vcomh
	OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//Set VCOM Deselect Level
	OLED_WR_Byte(0x20,OLED_CMD);//-Set Page Addressing Mode (0x00/0x01/0x02)
	OLED_WR_Byte(0x02,OLED_CMD);//
	OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD);//--set Charge Pump enable/disable
	OLED_WR_Byte(0x14,OLED_CMD);//--set(0x10) disable
	OLED_WR_Byte(0xA4,OLED_CMD);// Disable Entire Display On (0xa4/0xa5)
	OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);// Disable Inverse Display On (0xa6/a7) 
	OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD);//--turn on oled panel
	
	OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD); /*display ON*/ 
	OLED_Clear();
	OLED_Set_Pos(0,0); 	
}

3.开启显示

3.1 向ic写入一个字节

/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)
{	
	u8 i;			  
	if(cmd)
	  OLED_DC_Set();
	else 
	  OLED_DC_Clr();		  
	OLED_CS_Clr();
	for(i=0;i<8;i++)//8位命令/数据
	{			  
		OLED_SCLK_Clr();
		if(dat&0x80)//0x80=1000 0000 从首位开始读
		   OLED_SDIN_Set();
		else 
		   OLED_SDIN_Clr();
		OLED_SCLK_Set();
		dat<<=1;   //读完左移一位，读下一位
	}				 		  
	OLED_CS_Set();
	OLED_DC_Set();   	  
}

先通过cmd判断此次是写入命令还是数据，再决定将DC拉低或者拉高。

数据/命令写入前，先将CS拉低，开启数据通道，SCLK需一个上升沿触发写入，所以需要先拉低，SDIN获得一位数据后，SCLK拉高，将数据写入SPI。

8位数据/命令写入完成后，CS拉高，关闭数据通道，再将DC拉高，下次再判断是写入数据还是命令。

3.2 开启显示

//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
}

4. 通过字节命令清除RAM缓存（清屏）

//清屏函数,所有像素点熄灭。
void OLED_Clear(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(0,OLED_DATA); 
	} //更新显示
}

通过B0~B7命令选页，再由00~0F命令设置列地址的第四位，10~1F命令设置列地址的高四位，我们需要将所有像素点置为0，从0地址开始，高四位和第四位均为0，再执行128次写字节，将全部显存位置0，一共有8页，每次选择一页，故for循环执行8次。

5.1 OLED字符显示

//将指针移动到指定的点位
void OLED_Set_Pos(unsigned char x, unsigned char y) 
{ 
	OLED_WR_Byte(0xb0+y,OLED_CMD);
	OLED_WR_Byte(((x&0xf0)>>4)|0x10,OLED_CMD);
	OLED_WR_Byte((x&0x0f)|0x01,OLED_CMD); 
}

SetPos的功能是将指针移动到指定的点位

//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 16/12 
void OLED_ShowChar(u8 x,u8 y,u8 chr)
{      	
	unsigned char c=0,i=0;	
		c=chr-' ';//得到偏移后的值			
		if(x>Max_Column-1){x=0;y=y+2;}
		if(SIZE ==16)
			{
			OLED_Set_Pos(x,y);	
			for(i=0;i<8;i++)
			OLED_WR_Byte(F8X16[c*16+i],OLED_DATA);
			OLED_Set_Pos(x,y+1);
			for(i=0;i<8;i++)
			OLED_WR_Byte(F8X16[c*16+i+8],OLED_DATA);
			}
			else {	
				OLED_Set_Pos(x,y+1);
				for(i=0;i<6;i++)
				OLED_WR_Byte(F6x8[c][i],OLED_DATA);
				
			}
}

F8X16和F6X8数组由取模软件生成，存在oledfont.h库中，分别对应6*8的点阵和8*16的点阵，是两种不同的字体。

5.2 OLED汉字显示

同样的，如果想显示汉字或者任意图案，都可以通过取模软件绘制，然后导出生成数组，如下图所示

我采用的字体点阵大小为16*16，故我的汉字显示函数为：

//显示汉字
void OLED_ShowCHinese(u8 x,u8 y,u8 no)
{      			    
	u8 t,adder=0;
	OLED_Set_Pos(x,y);	
    for(t=0;t<16;t++)
		{
				OLED_WR_Byte(Hzk[2*no][t],OLED_DATA);
				adder+=1;
     }	
		OLED_Set_Pos(x,y+1);	
    for(t=0;t<16;t++)
			{	
				OLED_WR_Byte(Hzk[2*no+1][t],OLED_DATA);
				adder+=1;
      }					
}

no对应数组中存放汉字的下标，0~3共4位分别为‘扎’，‘西’ ，‘德’，‘勒’，16*16的点阵需要两个page存储，故下标0需要拆分为2*0和2*0+1两组，每组16个8位2进制数，通过命令控制，两个2进制数对应一列8个像素点，两组数据实现一个字的显示。

以下是笔者所使用的芯片原理图及keil工程文件与cubemx项目文件，各位想进行显示实验的，如果无法输出正确结果，可以修改cubemx配置文件重新生成keil工程或者在keil里修改对应引脚的参数