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基于HaaS 610 Kit 4G 开发板的彩色OLED屏显示驱动

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 楼主| jinglixixi 发表于 2021-11-16 00:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
开发板, 显示驱动, 4G, 屏显, OLED屏, IO
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HaaS610 Kit 4G开发板由阿里云、广和通、旗点科技及电子发烧友联合推出，它搭载有阿里云HaaS轻应用框架，基于广和通4G Cat1模组，拥有丰富的io资源、并配有wif通信性能，是一款面向4G开发的有效工具，其外观如图1所示。
图1 HaaS610 Kit 4G开发板
与常规的开发板有所不同的是，该开发板的编程语言为JavaScript，是互联网上流行的一种脚本语言，也是一种轻量级的编程语言。
这里所说的“轻应用”是指可运行在轻量级嵌入式设备上的JavaScript应用，而“轻应用框架”则是指封装了 JavaScript 引擎和 API 接口， 用于支持轻应用开发的软件框架。
轻应用框架的运行流程如图2所示，一个最精简的轻应用包最少由两个文件组成，必须放在项目文件夹的根目录，见图3所示。
图2运行流程
通常来说， js 文件用于存放我们实现业务的逻辑，而json 文件则用于配置一些全局变量，尤其是 io 引脚。

图3轻应用最小构成
1. 引脚使用分配
出于扩展的需要，HaaS610 Kit 4G开发板配有Arduino 接口，其引脚分布如图4所示。

图4 Arduino接口引脚分布
所使用的色彩OLED屏的引脚排列顺序为：
GND  VCC  SCL  SDA RES DC  CS  BLK
鉴于OLED屏的电源引脚与Arduino接口的方向不一致，故不能直接将OLED屏插到Arduino接口来使用。
出于使用方便的需要，OLED屏各引脚与开发板的连接关系为：
SCL—P40
SDA—P39
RES—P38
DC—P37
CS—P121
BLK—P119
为将这些引脚配置为输出口，故json的文件内容为：
复制
  1. {
    

  2. "version": "1.0.0",
    

  3. "io": {
    

  4. "blk": {
    

  5. "type": "GPIO",
    

  6. "port": 119,
    

  7. "dir": "output",
    

  8. "pull": "pulldown"
    

  9. },
    

  10. "scl": {
    

  11. "type": "GPIO",
    

  12. "port": 40,
    

  13. "dir": "output",
    

  14. "pull": "pulldown"
    

  15. },
    

  16. "sda": {
    

  17. "type": "GPIO",
    

  18. "port": 39,
    

  19. "dir": "output",
    

  20. "pull": "pulldown"
    

  21. },
    

  22. "res": {
    

  23. "type": "GPIO",
    

  24. "port": 38,
    

  25. "dir": "output",
    

  26. "pull": "pulldown"
    

  27. },
    

  28. "dc": {
    

  29. "type": "GPIO",
    

  30. "port": 37,
    

  31. "dir": "output",
    

  32. "pull": "pulldown"
    

  33. },
    

  34. "cs": {
    

  35. "type": "GPIO",
    

  36. "port": 121,
    

  37. "dir": "output",
    

  38. "pull": "pulldown"
    

  39. }
    

  40. },
    

  41. "debugLevel": "DEBUG"
    

  42. }

2. 引脚输出能力检测
为保证引脚的输出能力，在使用前需进行相应的验证。
验证的js文件内容为：
复制
  1. vargpio = require('gpio');
    

  2. var blk = gpio.open({
    

  3. id: ' blk ',
    

  4. success: function() {
    

  5. console.log('gpio: open led success')
    

  6. },
    

  7. fail: function() {
    

  8. console.log('gpio: open led failed')
    

  9. }
    

  10. });
    


  11. 

  12. varscl = gpio.open({
    

  13. id: 'scl',
    

  14. success: function() {
    

  15. console.log('gpio: open scl success')
    

  16. },
    

  17. fail: function() {
    

  18. console.log('gpio: open scl failed')
    

  19. }
    

  20. });
    


  21. 

  22. var sda = gpio.open({
    

  23. id: 'sda',
    

  24. success: function() {
    

  25. console.log('gpio: open sda success')
    

  26. },
    

  27. fail: function() {
    

  28. console.log('gpio: open sda failed')
    

  29. }
    

  30. });
    


  31. 

  32. var res = gpio.open({
    

  33. id: 'res',
    

  34. success: function() {
    

  35. console.log('gpio: open res success')
    

  36. },
    

  37. fail: function() {
    

  38. console.log('gpio: open res failed')
    

  39. }
    

  40. });
    


  41. 

  42. var dc = gpio.open({
    

  43. id: 'dc',
    

  44. success: function() {
    

  45. console.log('gpio: open dc success')
    

  46. },
    

  47. fail: function() {
    

  48. console.log('gpio: open dc failed')
    

  49. }
    

  50. });
    


  51. 

  52. var cs = gpio.open({
    

  53. id: 'cs',
    

  54. success: function() {
    

  55. console.log('gpio: open cs success')
    

  56. },
    

  57. fail: function() {
    

  58. console.log('gpio: open cs failed')
    

  59. }
    

  60. });
    


  61. 

  62. varvol = 0;
    


  63. 

  64. functionledblink() {
    

  65. console.log('ledblink');
    

  66. blk.toggle();
    

  67. scl.toggle();
    

  68. sda.toggle();
    

  69. res.toggle();
    

  70. dc.toggle();
    

  71. cs.toggle();
    

  72. }
    


  73. 

  74. var id1 = setInterval(ledblink, 1000);
    


  75. 

  76. var id2 = setInterval(function() {
    


  77. 

  78.     console.log('setInterval');
    


  79. 

  80. }, 500);

在程序下载后，经外挂LED模块的验证，各引脚均具有实现的驱动能力。
3. 函数设计与验证
在OLED屏的显示驱动中，字节数据发送函数是至关重要的，这里所采用的实现方式是以GPIO口来模拟SPI发送数据。
模拟发送数据的验证程序为：
复制
  1. functionLCD_Writ_Bus(dat){
    

  2. var i;
    

  3. cs.writeValue(0);
    

  4. for(i=0;i<8;i++)
    

  5. {
    

  6. scl.writeValue(0);
    

  7. if(dat&0x80){
    

  8. sda.writeValue(1);
    

  9. console.log('d=1');
    

  10. }
    

  11. else
    

  12. {
    

  13. sda.writeValue(0);
    

  14. console.log('d=0');
    

  15. }
    

  16. scl.writeValue(1);
    

  17. dat<<=1;
    

  18. }
    

  19. cs.writeValue(1);
    

  20. }
    


  21. 

  22. functionledblink() {
    

  23. console.log('dat=0x64');
    

  24. LCD_Writ_Bus(0x64);
    

  25. }

经程序下载，该函数的验证结果如图5所示，说明功能正确。
图5验证结果
4. 点亮OLED屏
有了字节发送函数的支持，是否就能点亮OLED屏呢？
这还要由实际效果来检验，以色彩清屏的函数为：
复制
  1. function  LCD_Clear(Color) {
    

  2. vari,j;
    

  3. LCD_Address_Set(0,0,159,79);
    

  4. for(i=0;i<160;i++)
    

  5. {
    

  6. for (j=0;j<80;j++)
    

  7. {
    

  8. LCD_WR_DATA(Color);
    

  9. }
    

  10. }
    

  11. }

经下载测试，其显示效果如图所示，说明显示驱动已具备了基础。
图6彩色清屏效果
5. 字模提取与显示
字符显示要依赖字模的支持，为此可用PCtoLCD2002来提取所需的字模来构建字库。提取字模的选项设置如图7所示，其提取结果见图8的内容。
图7 选项设置
图8 提取结果
相应的字模存储形式为：
var F8X16=[
//Haas610Kit
0x00,0x00,0x00,0xE7,0x42,0x42,0x42,0x42,0x7E,0x42,0x42,0x42,0x42,0xE7,0x00,0x00,//"H",0
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1C,0x22,0x30,0x2C,0x22,0x32,0x6C,0x00,0x00,//"a",1
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1C,0x22,0x30,0x2C,0x22,0x32,0x6C,0x00,0x00,//"a",2
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x7C,0x42,0x02,0x3C,0x40,0x42,0x3E,0x00,0x00,//"s",3
...
];
对应字符显示函数为：
复制
  1. function  LCD_ShowChar(x,y,num,color) {
    

  2. var temp;
    

  3. varpos,t;
    

  4. var x0=x;
    

  5. LCD_Address_Set(x,y,x+8-1,y+16-1);
    

  6. for(pos=0;pos<16;pos++)
    

  7. {
    

  8. temp=F8X16[num*16+pos];
    

  9. for(t=0;t<8;t++)
    

  10. {
    

  11. if(temp&0x01) LCD_WR_DATA(color);
    

  12. else LCD_WR_DATA(BACK_COLOR);
    

  13. temp>>=1;
    

  14. x++;
    

  15. }
    

  16. x=x0;
    

  17. y++;
    

  18. }
    

  19. }

经下载验证，其显示效果如图8所示，至此OLED屏的显示驱动就完成了！
图8 字符显示效果


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