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[PSOC™] 【英飞凌PSOC 4000T DIY】驱动OLED显示屏

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 楼主| lulugl 发表于 2025-4-13 18:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
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OLED, 英飞凌, PSOC, I2c, OLED显示屏
本帖最后由 lulugl 于 2025-4-14 09:17 编辑

#申请开发板# #申请原创# #有奖活动#  @21小跑堂
【前言】
前面我分享了如何搭建基础工程：
【英飞凌PSOC 4000T DIY】进入hellowold之旅   https://bbs.21ic.com/icview-3445992-1-1.html这一篇，我将介绍如何使用CY8CPROTO-040T-MS的串行外设中的I2C外设。我前面学习到了他的串行外设下面可以实现UART、I2C、SPI三个模式，由于这款开发板的IO资源是大部分分配给了电容传器的，所以在UART与I2C分配了同样的IO，所以在开发板上还设计了一个开关SW2进行IO连接的转换。

因此在使用I2C外设时，需要把这个SW2拨到I2C的一侧，这是需要大家注意的。
当然我们也可以使用GPIO来摸拟I2C实现，但是这样就使用不到了他的I2C的一些特有功能了。
【原理图】
如果要使用它他的外设，首先需要了解他的原理图，这样才能正确的把OLED与开发板连接起来。在用户手册中，对扩展接口J24原理图：

在接口中第2脚为GND，第5脚为VCC，经测试电压为3.3可以为OLED提供工作电压。
从原理图的上得到I2C的SDA与SCL分别这P2_3,P2_2:

也与他的数据手册中的pins的复用一致的：

经过上面的分析，那下面就着手如何对他的I2C进行驱动了。
【工程移植】
1、在官方的示例库中有两个工程，分别为I2C的Master和Slave，工程：

2、我们需要驱动的的OLED屏，因此只需要master发送数据即可，所以选用i2c master这个工程做为模版工程即可。
按照前面hello world的工程创建方法，我这里创建了IIC的模版工程，创建好工程如下：


3、拿到模块代码后，首先分析一下他的I2C的工程结构，在工程中有I2C的文件，分别为I2CMaster.c与I2CSlave.c，这两个分别处理作为主、从来处理数据的文件，我们只需要发送数据给OLED所以只需要关心I2CMaster这个文件即可。
4、在master.c中，他首先创建了cy_stc_scb_i2c_master_xfer_config_t 的结构体，并把从机地址给分配为了I2C_SLAVE_ADDR，这是一个宏，因此我们需要把这个宏替换为我们的OLED屏，我这里使用的芯片为ssd1306因此，需要把宏修改为0x3C
复制

  1. 

  2. /* I2C slave address to communicate with */
    

  3. #define I2C_SLAVE_ADDR      (0x3c)
5、接下来在I2CMaster.c中有WritePacketToEzI2C这个函数，函数的注释如下
复制
  1. /*******************************************************************************
    

  2. * Function Name: WritePacketToEzI2C
    

  3. ****************************************************************************//**
    

  4. *
    

  5. * Summary:
    

  6. *   Buffer is assigned with data to be sent to slave.
    

  7. *   high level PDL library function is used to control I2C SCB to send data to
    

  8. *   EzI2C slave. Errors are handled depend on the return value from the
    

  9. *   appropriate function.
    

  10. *
    

  11. * Parameters:
    

  12. *   writebuffer: Command packet buffer pointer
    

  13. *   bufferSize: Size of the packet buffer
    

  14. *
    

  15. * Return:
    

  16. *   Status after command is written to slave.
    

  17. *   TRANSFER_ERROR is returned if any error occurs.
    

  18. *   TRANSFER_CMPLT is returned if write is successful.
    

  19. *
    

  20. *******************************************************************************/
函数的说明非常明确，我们只需要把需要发送的writebuffer首地址，以及需要发送的地址传入就行了，返回为两个状态，即为TRANSFER_ERROR或者传感完成TRANSFER_CMPLT。
经过上面的从机地址的指定，以及I2C发送数据的功能函数后，我们就可以来实现我们OLED的代码了。
6、在工程的source文件夹下添加两个文件一个为ssd1306_driver.h以及ssd1306_driver.c，编写OLED的发送命令与发送数据的函数：
复制
  1. // 发送命令到 SSD1306
    

  2. void ssd1306_send_command(uint8_t command) {
    

  3.     uint8_t buffer[2] = {SSD1306_COMMAND_MODE, command};
    

  4.     WritePacketToEzI2C(buffer, 2);
    

  5. }
    


  6. 

  7. // 发送数据到 SSD1306
    

  8. void ssd1306_send_data(uint8_t data) {
    

  9.     uint8_t buffer[2] = {SSD1306_DATA_MODE, data};
    

  10.     WritePacketToEzI2C(buffer, 2);
    

  11. }
基实移植OLED就是修改以上的两个函数，即可完成。整体代码如下：
复制
  1. /*
    

  2.  * ssd1306_driver.c
    

  3.  *
    

  4.  *  Created on: 2025年4月13日
    

  5.  *      Author: liujianhua
    

  6.  */
    


  7. 

  8. #include "cy_pdl.h"
    

  9. #include "cybsp.h"
    

  10. #include "I2CMaster.h"
    


  11. 

  12. #define SSD1306_I2C_ADDRESS 0x3C
    

  13. #define SSD1306_WIDTH 128
    

  14. #define SSD1306_HEIGHT 64
    


  15. 

  16. #define SSD1306_COMMAND_MODE 0x00
    

  17. #define SSD1306_DATA_MODE 0x40
    


  18. 

  19. #define TRANSFER_ERROR 0
    


  20. 


  21. 

  22. // 发送命令到 SSD1306
    

  23. void ssd1306_send_command(uint8_t command) {
    

  24.     uint8_t buffer[2] = {SSD1306_COMMAND_MODE, command};
    

  25.     WritePacketToEzI2C(buffer, 2);
    

  26. }
    


  27. 

  28. // 发送数据到 SSD1306
    

  29. void ssd1306_send_data(uint8_t data) {
    

  30.     uint8_t buffer[2] = {SSD1306_DATA_MODE, data};
    

  31.     WritePacketToEzI2C(buffer, 2);
    

  32. }
    


  33. 

  34. // 初始化 SSD1306
    

  35. void ssd1306_init() {
    

  36.     // 复位 OLED
    


  37. 

  38.     Cy_SysLib_Delay(1); // 短暂延时
    


  39. 

  40.     // 发送初始化命令
    

  41.     ssd1306_send_command(0xAE); // 关闭显示
    

  42.     ssd1306_send_command(0xD5); // 设置显示时钟分频比/振荡器频率
    

  43.     ssd1306_send_command(0x80);
    

  44.     ssd1306_send_command(0xA8); // 设置多路复用率
    

  45.     ssd1306_send_command(0x3F);
    

  46.     ssd1306_send_command(0xD3); // 设置显示偏移
    

  47.     ssd1306_send_command(0x00);
    

  48.     ssd1306_send_command(0x40); // 设置显示开始行
    

  49.     ssd1306_send_command(0x8D); // 电荷泵设置
    

  50.     ssd1306_send_command(0x14);
    

  51.     ssd1306_send_command(0x20); // 设置内存寻址模式
    

  52.     ssd1306_send_command(0x00);
    

  53.     ssd1306_send_command(0xA1); // 设置段重映射
    

  54.     ssd1306_send_command(0xC8); // 设置 COM 输出扫描方向
    

  55.     ssd1306_send_command(0xDA); // 设置 COM 引脚硬件配置
    

  56.     ssd1306_send_command(0x12);
    

  57.     ssd1306_send_command(0x81); // 设置对比度控制
    

  58.     ssd1306_send_command(0xCF);
    

  59.     ssd1306_send_command(0xD9); // 设置预充电周期
    

  60.     ssd1306_send_command(0xF1);
    

  61.     ssd1306_send_command(0xDB); // 设置 VCOMH 取消选择级别
    

  62.     ssd1306_send_command(0x40);
    

  63.     ssd1306_send_command(0xA4); // 全局显示开启
    

  64.     ssd1306_send_command(0xA6); // 设置正常显示
    

  65.     ssd1306_send_command(0xAF); // 开启显示
    

  66. }
    


  67. 

  68. // 清屏
    

  69. void ssd1306_clear_screen(uint8_t mode) {
    

  70.     for (uint8_t page = 0; page < 8; page++) {
    

  71.         ssd1306_send_command(0xB0 | page); // 设置页地址
    

  72.         ssd1306_send_command(0x00); // 设置列低地址
    

  73.         ssd1306_send_command(0x10); // 设置列高地址
    

  74.         for (uint8_t col = 0; col < SSD1306_WIDTH; col++) {
    

  75.             ssd1306_send_data(mode);
    

  76.         }
    

  77.     }
    

  78. }
程序中，我添加了一个用于清展的函数，传于Mode来实现对整个屏的刷新。
7、在ssd1306_driver.h中把供用户使用的两个函数定义好即可：
复制
  1. /*
    

  2.  * ssd1306_driver.h
    

  3.  *
    

  4.  *  Created on: 2025年4月13日
    

  5.  *      Author: liujianhua
    

  6.  */
    


  7. 

  8. #ifndef SOURCE_SSD1306_DRIVER_H_
    

  9. #define SOURCE_SSD1306_DRIVER_H_
    


  10. 

  11. void ssd1306_init();
    

  12. void ssd1306_clear_screen(uint8_t mode);
    


  13. 


  14. 


  15. 

  16. #endif /* SOURCE_SSD1306_DRIVER_H_ */
8、接下来在Main主函数中添加测试代码，在工程中模版中已有i2c_marster_init了，所以我们只需要添加oled的测试函数即可，整体代码如下：
复制

  1. 

  2. /* Header file includes */
    

  3. #include "cy_pdl.h"
    

  4. #include "cybsp.h"
    

  5. #include "I2CMaster.h"
    

  6. #include "I2CSlave.h"
    

  7. #include "ssd1306_driver.h"
    


  8. 

  9. /*******************************************************************************
    

  10. * Macros
    

  11. *******************************************************************************/
    

  12. /* LED Status */
    

  13. #define OFF                     CYBSP_LED_STATE_OFF
    

  14. #define ON                      CYBSP_LED_STATE_ON
    


  15. 

  16. /* Delay duration */
    

  17. #define CMD_TO_CMD_DELAY        (1000UL)
    


  18. 

  19. int main(void)
    

  20. {
    

  21.     cy_rslt_t result;
    


  22. 

  23.     /* Initialize the device and board peripherals */
    

  24.     result = cybsp_init() ;
    

  25.     if (result != CY_RSLT_SUCCESS)
    

  26.     {
    

  27.         CY_ASSERT(0);
    

  28.     }
    


  29. 

  30.     status = initMaster();
    

  31.     if(status != I2C_SUCCESS)
    

  32.     {
    

  33.         handle_error();
    

  34.     }
    


  35. 

  36.     /* Enable interrupts */
    

  37.     __enable_irq();
    

  38.     ssd1306_init();  //初始化oled
    


  39. 

  40.     for(;;)
    

  41.     {
    


  42. 

  43.             ssd1306_clear_screen(0);  //全屏黑
    

  44.             Cy_SysLib_Delay(CMD_TO_CMD_DELAY);
    

  45.             ssd1306_clear_screen(0xFF);  //全屏白
    

  46.             Cy_SysLib_Delay(CMD_TO_CMD_DELAY);
    

  47.             Cy_GPIO_Inv(CYBSP_USER_LED1_PORT, CYBSP_USER_LED1_PIN);
    

  48.     }
    

  49. }
    


  50. 

  51. /* [] END OF FILE */
【测试效果】
编译后下载到开发板，按上面的原理图将OLED与开发板连接起来。然后我们就看OLED屏交规刷新了：

【总结】
ModusToolbox提供好了非常好的外设模版，我们在使用他的外设时，非常方便的就能实现即定功能。当然这只是一个初步的测试，还没有将有可能错误发生的进行处理。

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