【蓝桥杯】物联网设计与开发基础模块6 – OLED教程

目录

一、OLED

(1)原理图

(2)STM32CubeMX 软件配置

(3)代码编写

(4)实验现象

二、踩坑日记

(1)i2c.c 文件中需要添加两个部分

(2)OLED 显示问题

(3)显示对齐问题


一、OLED

(1)原理图

        在蓝桥杯物联网竞赛实训平台中,有一块 0.91 寸的 OLED,原理图如下所示:

图1        OLED 电路连接图

        如图,该 OLED 是通过 I2C 协议与 MCU 进行连接传输,控制引脚为 PA8 PB4,这两个引脚也正是硬件 I2C 所映射的引脚。

        OLED 供电源为 A_+3V3(节点 BB_+3V3),通过查阅电路原理图可知,此处通型号为 SI2301 P 沟道场效应管与节点电压 +3V3 连接,管道控制端 G 极与引脚 PB5 相连接。

  • 当 {U_{S}} > {U_{G}} 时,即控制引脚 PB5 输出低电平时,PMOS 导通,OLED 通电;
  • 当 {U_{S}} < {U_{G}} 时,即控制引脚 PB5 输出高电平时,PMOS 截止,OLED 失去供电源;
  • 图2        OLED 电源

    (2)STM32CubeMX 软件配置

    🔅“工程建立、时钟树配置、Debug 串行线配置、代码生成配置” 在下文中有讲解,这里不再赘述❗️【蓝桥杯——物联网设计与开发】基础模块1- GPIO输出https://blog.csdn.net/m0_63116406/article/details/135604705?spm=1001.2014.3001.5502 

    1️⃣点击引脚 PB5 → 选择 GPIO_Output 模式(此处默认为推挽输出,输出低电平);

    图3        引脚 PB5 配置

    2️⃣点击左侧 "Connectivity" → 选择 "I2C3"  → 模式选择 "I2C"I2C 总线模式);

            ⚠️此处模式参数默认,请根据题意或项目需求进行修改;

    图4        I2C 模式配置

    3️⃣生成代码即可;

    4️⃣将赛点资源数据包中的参考代码:"font.h""oled.h""oled.c""i2c.h" 添加到工程;

    图5        添加 OLED 驱动文件

    (3)代码编写

    🟡️MX_I2C3_Init 函数代码补全

            ⚠️该函数需要添加一句代码,以稳定 OLED 电压:

    HAL_Delay(200);

    void MX_I2C3_Init(void)
    {
    
      /* USER CODE BEGIN I2C3_Init 0 */
    
      /* USER CODE END I2C3_Init 0 */
    
      /* USER CODE BEGIN I2C3_Init 1 */
    
      /* USER CODE END I2C3_Init 1 */
      hi2c3.Instance = I2C3;
      hi2c3.Init.Timing = 0x00707CBB;
      hi2c3.Init.OwnAddress1 = 0;
      hi2c3.Init.AddressingMode = I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT;
      hi2c3.Init.DualAddressMode = I2C_DUALADDRESS_DISABLE;
      hi2c3.Init.OwnAddress2 = 0;
      hi2c3.Init.OwnAddress2Masks = I2C_OA2_NOMASK;
      hi2c3.Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE;
      hi2c3.Init.NoStretchMode = I2C_NOSTRETCH_DISABLE;
      if (HAL_I2C_Init(&hi2c3) != HAL_OK)
      {
        Error_Handler();
      }
      /** Configure Analogue filter
      */
      if (HAL_I2CEx_ConfigAnalogFilter(&hi2c3, I2C_ANALOGFILTER_ENABLE) != HAL_OK)
      {
        Error_Handler();
      }
      /** Configure Digital filter
      */
      if (HAL_I2CEx_ConfigDigitalFilter(&hi2c3, 0) != HAL_OK)
      {
        Error_Handler();
      }
      /* USER CODE BEGIN I2C3_Init 2 */
    	HAL_Delay(200);	// 延时以稳定 OLED 电压
      /* USER CODE END I2C3_Init 2 */
    
    }

    🟡️OLED_Write 函数代码实现

    void OLED_Write(uint8_t ucType, uint8_t ucData)
    {
    	uint8_t pData[2];		// 定义数组存储传输的数据
    	pData[0] = ucType;	// 数据类型:数据 或者 命令
    	pData[1] = ucData;	// 数据本身
    	HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c3, 0x78, pData, 2, 10);	// 调用库函数使用硬件 I2C 进行传输		
    }

            ⚠️此处注意 OLED 地址为 0x78

    🟢️main 函数

    /* USER CODE BEGIN Includes */
    #include <stdio.h>
    #include "oled.h"
    /* USER CODE END Includes */
    /* USER CODE BEGIN PV */
    uint8_t puc_oled[17];	// OLED 显示存储区
    /* USER CODE END PV */
    /**
      * @brief  The application entry point.
      * @retval int
      */
    int main(void)
    {
      /* USER CODE BEGIN 1 */
    
      /* USER CODE END 1 */
    
      /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
    
      /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
      HAL_Init();
    
      /* USER CODE BEGIN Init */
    
      /* USER CODE END Init */
    
      /* Configure the system clock */
      SystemClock_Config();
    
      /* USER CODE BEGIN SysInit */
    
      /* USER CODE END SysInit */
    
      /* Initialize all configured peripherals */
      MX_GPIO_Init();
      MX_I2C3_Init();
      /* USER CODE BEGIN 2 */
    	OLED_Init();	// OLED 初始化
    	OLED_Clear();	// OLED 清屏,去除初始噪点
    	sprintf((char*)puc_oled, "123456789ABCDEFG");	// 将需要显示的字符串格式化到显示存储区
    	OLED_ShowString(0, 0, puc_oled, 16);					// 第0行显示
    	sprintf((char*)puc_oled, "  Hello World!  ");
    	OLED_ShowString(0, 2, puc_oled, 16);					// 第2行显示
      /* USER CODE END 2 */
    
      /* Infinite loop */
      /* USER CODE BEGIN WHILE */
      while (1)
      {
        /* USER CODE END WHILE */
    
        /* USER CODE BEGIN 3 */
      }
      /* USER CODE END 3 */
    }

            ⚠️此处显示存储区大小为什么是 17,在后文有介绍;

    (4)实验现象

            OLED 一共显示两行,第一行显示字符串 "123456789ABCDEFG",第二行显示 "Hello World!"

    图6        实验现象

    二、踩坑日记

    (1)i2c.c 文件中需要添加两个部分

  • void MX_I2C3_Init(void) 函数中添加 HAL_Delay(100); 以等待 OLED 电源稳定;

  • 编写函数 void OLED_Write(uint8_t ucType, uint8_t ucData)

  • (2)OLED 显示问题

    ⚠️OLED 像素点为128 × 32:

  • Y轴:显示大小为 16 时,最多显示 2 排;显示大小为 8 时,最多显示 排;
  • X轴:最多显示 16 个字符,由于sprintf会在字符串后面添加  ’\0’  ,所以 OLED 显示数组 pucBuf 大小应该为 17
  • (3)显示对齐问题

    在蓝桥杯赛题上,会对 OLED 显示的字符有相对位置要求,如下图所示:

    图7        赛题要求

            根据上文对 OLED 的显示分析,一行最多有 16 个字符。那么根据这一特性,我们可以先写入一排大小为 8 的字符串 "123456789ABCDEFH",可以根据此字符串进行居中显示等;

    作者:逝灮

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