代码收藏家 STM32与OLED屏幕的结合：一步一步实现显示教程
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我的上篇文章已经介绍过IIC协议（本篇文章不对IIC协议做过多赘述），这篇文章对我在学习OLED屏幕的时候做的一个总结。
1.OLED屏幕介绍
OLED即有机发光管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)。OLED显示技术具有自发光、广视角、几乎无穷高的对比度、较低功耗、极高反应速度、可用于绕曲性面板、使用温度范围广、构造及制程简单等有点，被认为是下一代的平面显示屏新兴应用技术。
OLED显示和传统的LCD显示不同，其可以自发光，所以不需要背光灯，这使得OLED显示屏相对于LCD显示屏尺寸更薄，同时显示效果更优。 常用的OLED屏幕有蓝色、黄色、白色等几种。屏的大小为0.96寸，像素点为 128*64，所以我们称为0.96oled屏或者12864屏。
OLED屏幕特点
1.模块尺寸：23.7 *23.8mm
2.电源电压：3.3-5.5V
3.驱动芯片：SSD1306
4.测试平台：提供 k60/k10,9s12XS128,51,stm32，stm8等单片机
OLED屏幕接线说明
OLED屏幕显存
OLED本身是没有显存的，他的现存是依赖SSD1306提供的，而SSD1306提供一块显存。
SSD1306显存总共为128*64bit大小，SSD1306将这些显存分成了8页。每页包含了128个字节。
OLED屏幕原理
STM32内部建立一个缓存(共128*8个字节），每次修改的时候，只是修改STM32上的缓存(实际上就是SRAM)，修改完后一次性把STM32上的缓存数据写入到OLED的GRAM。这个方法也有坏处，对于SRAM很小的单片机（51系列）就比较麻烦。
OLED屏幕常用指令
· 命令0X81: 设置对比度。包含两个字节，第一个0X81为命令，随后方法是的一个字节要设置这个对比度，值越大屏幕越亮。
·命令0XAE/0XAF: 0XAE为关闭显示命令，0XAF为开启显示命令
·0X8D: 包含两个字节，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开启电荷泵，为0则关闭。模块初始化的时候，这个必须要开启，否则看不到屏幕显示。
·命令0XB0~B7:用于设置页地址，其低三位的值对应GRAM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。
2.OLED屏幕显示一个点的思路
OLED屏幕分为页寻址模式，水平地址模式，垂直地址模式。
这里主要介绍用的最多的页寻址模式，页寻址模式如下图，把整个OLED屏幕分成了八页，说白了就是把OLED的屏幕把宽平均分成了八份。比如想要在第0列第三行的开头显示一个点那就是按位来配置，0000 0100（0x08）。
3.配置OLED屏幕
我们配置硬件IIC的步骤就是根据下面这张时序图，发送一次数据后不断获取不同的应答即可。
oled.c
硬件IIC配置
#include "stm32f10x.h"
#include "oled.h"
void IIC_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );
RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_I2C1, ENABLE );
//PB6--SCL PB7--SDL
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
I2C_DeInit(I2C1);
I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;
I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 400000;
I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;
I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x30;
I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStructure);
I2C_Cmd(I2C1, ENABLE);
}
void I2C_WriteByte(uint8_t addr,uint8_t data)
{
while( I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY)); //检查IIC总线是否繁忙
I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE); //开启IIC，发送起始信号
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)); //EV5主模式
I2C_Send7bitAddress(I2C1, OLED_ADDRESS , I2C_Direction_Transmitter); //发送OLED地址
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)); //检查EV6
I2C_SendData(I2C1, addr); //发送寄存器地址
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING));
I2C_SendData(I2C1, data); //发送数据
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING));
I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE);
}
关于OLED屏幕我们需要写命令函数和写数据函数来填入我们想要的数据。
写命令函数/写数据函数
void WriteCmd(unsigned char IIC_Command) //写命令
{
I2C_WriteByte(0x00,IIC_Command);
}
void WriteDat(unsigned char IIC_Data) //写数据
{
I2C_WriteByte(0x40,IIC_Data);
}
OLED初始化（厂家提供的源码，复制粘贴即可，无需深究）
void OLED_Init(void) //OELD屏幕初始化
{
delay_ms(100);
WriteCmd(0xAE); //display off
WriteCmd(0x20); //Set Memory Addressing Mode
WriteCmd(0x10); //00,Horizontal Addressing Mode;01,Vertical Addressing Mode;10,Page Addressing Mode (RESET);11,Invalid
WriteCmd(0xb0); //Set Page Start Address for Page Addressing Mode,0-7
WriteCmd(0xc8); //Set COM Output Scan Direction
WriteCmd(0x00); //---set low column address
WriteCmd(0x10); //---set high column address
WriteCmd(0x40); //--set start line address
WriteCmd(0x81); //--set contrast control register
WriteCmd(0xff); //ÁÁ¶Èµ÷½Ú 0x00~0xff
WriteCmd(0xa1); //--set segment re-map 0 to 127
WriteCmd(0xa6); //--set normal display
WriteCmd(0xa8); //--set multiplex ratio(1 to 64)
WriteCmd(0x3F); //
WriteCmd(0xa4); //0xa4,Output follows RAM content;0xa5,Output ignores RAM content
WriteCmd(0xd3); //-set display offset
WriteCmd(0x00); //-not offset
WriteCmd(0xd5); //--set display clock divide ratio/oscillator frequency
WriteCmd(0xf0); //--set divide ratio
WriteCmd(0xd9); //--set pre-charge period
WriteCmd(0x22); //
WriteCmd(0xda); //--set com pins hardware configuration
WriteCmd(0x12);
WriteCmd(0xdb); //--set vcomh
WriteCmd(0x20); //0x20,0.77xVcc
WriteCmd(0x8d); //--set DC-DC enable
WriteCmd(0x14); //
WriteCmd(0xaf); //--turn on oled panel
}设置起点坐标
void SetPos(unsigned char x,unsigned char y) //设置起点坐标
{
WriteCmd(0xb0+y);
WriteCmd((x&0xf0)>>4|0x10); //取高位
WriteCmd((x&0x0f)|0x01); //取低位全屏填充（可以全屏填充，也可用于清屏）
void OLED_Fill(unsigned char Fill_Data) //全屏填充
{
unsigned char m,n;
for(m=0;m<8;m++){
WriteCmd(0xb0+m);
WriteCmd(0x00);
WriteCmd(0x10);
for(n=0;n<128;n++){
WriteDat(Fill_Data);
}
}
}
清屏
void OLED_Clean(void) //清屏
{
OLED_Fill(0x00);
}打开/关闭OLED
void OLED_ON(void) //打开OLED
{
WriteCmd(0X8D); //设置电荷泵
WriteCmd(0X14); //开启电荷泵
WriteCmd(0XAF); //OLED唤醒
}
void OLED_OFF(void) //关闭OLED
{
WriteCmd(0X8D); //设置电荷泵
WriteCmd(0X10); //关闭电荷泵
WriteCmd(0XAE); //关闭OLED
}
4.OLED显示字符串
//显示字符串
void OLED_ShowStr(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char ch[],unsigned TextSize)
{
unsigned char c = 0,i = 0,j = 0;
switch(TextSize)
{
case 1: //8*16模式
{
while(ch[j] != '\0')
{
c = ch[j] - 32;
if(x>126)
{
x= 0;
y++;
}
OLED_SetPos(x,y);
for(i=0;i<6;i++)
WriteDat( F6x8[c][i] );
x+=6 ;
j++;
}
}break;
case 2: //16*16模式
{
while(ch[j] !='\0')
{
c= ch[j] - 32;
if(x >120)
{
x = 0;
y++ ;
}
OLED_SetPos(x,y);
for(i = 0;i<8;i++)
WriteDat( F8X16[c*16+i] );
OLED_SetPos(x,y+1);
for(i = 0;i<8;i++)
WriteDat( F8X16[c*16+i+8] );
x+=8;
j++;
}
}break;
}
} main.c
#include "stm32f10x.h"
#include "main.h"
#include "oled.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
int main(void)
{
initSysTick();
IIC_Configuration();
OLED_Init();
delay_ms(1000);
OLED_Fill(0XFF); //全屏亮
delay_ms(1000);
OLED_Fill(0X00); //全屏灭
delay_ms(1000);
OLED_ShowStr( 0,1,"hello world", 1);
OLED_ShowStr( 0,2,"hello world", 2);
while(1)
{
}
}
注：写命令函数，写数据函数，全屏填充函数，示字符串函数等都需要添加到oled.c文件里。
效果展示：
5.OLED屏幕显示汉字
//显示汉字 （x：横坐标 y：纵坐标 N：字数）
void OLED_ShowCN(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char N)
{
unsigned char wm=0;
unsigned int addr = 32*N;
OLED_SetPos(x,y);
for(wm=0;wm<16;wm++)
{
WriteDat( F16X16[addr]);
addr +=1;
}
OLED_SetPos(x,y+1);
for(wm=0;wm<16;wm++)
{
WriteDat( F16X16[addr]);
addr +=1;
}
}接着我们打开取字模软件，输入我们想显示的汉字和大小。在设置中改为C51模式（STM32和51单片机都使用的C51模式）。
把生成的代码添加进字库当中（OLED_Codetab.h这个文件是我们添加的字库，厂家也会提供）
我们选的是16*16大小的，所以我们把生成的代码粘贴到对应的结构体中。
main.c
#include "stm32f10x.h"
#include "main.h"
#include "oled.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
int main(void)
{
unsigned char i=0;
initSysTick();
IIC_Configuration();
OLED_Init(); //OELD初始化
delay_ms(1000);
OLED_Fill(0XFF); //全屏亮
delay_ms(1000);
OLED_Fill(0X00); //全屏灭
delay_ms(1000);
while(1)
{
for(i=0;i<4;i++){
OLED_ShowCN(1+i*16,0,i);
}
}
}效果展示：
6.OLED屏幕显示图片
//显示图片
//x0：横坐标；y0：纵坐标；x1：图片起点；y1：所占页数；BMP[]：选用的结构体名称
void OLED_DrawBMP(unsigned char x0,unsigned char y0,unsigned char x1,unsigned char y1,unsigned char BMP[])
{
unsigned int j=0;
unsigned char x,y;
if(y1%8 == 0)
y = y1/8;
else
y = y1/8 +1;
for(y=y0;y<y1;y++)
{
OLED_SetPos(x0,y);
for(x=x0;x<x1;x++)
{
WriteDat(BMP[j++]);
}
}
}
选一张照片，保存格式改为.png。
接着大小调整为跟我们的屏幕一样的分辨率。
改完大小之后再保存为BMP格式。
打开我们的取模软件，各种参数改成如下图所示。
点击保存后就会生成这样一个文档。
然后把数组里面的内容粘贴到BMP1的结构体里面。
效果展示：
7.总结
本篇文章使用的硬件IIC驱动OLED屏幕，大家用软件IIC也可以实现同样的效果，软件IIC的代码可以参考中景园电子的，直接调用中景园封装好的函数即可，对新手也算友好。希望对大家有所帮助。
