MicroPython-ESP8266开发板控制OLED液晶显示屏教程实例附代码

只看该作者 · 2017-6-5 16:27

　　1.实验目的

　　1.学习在PC机系统中扩展简单I/O接口的方法。

　　2.进一步学习编制数据输出程序的设计方法。

　　3.学习TPYBoardv202控制OLED显示字符。

　　2.所需元器件

　　TPYBoardv202开发板一块

　　数据线一条

　　杜邦线若干

　　OLED液晶屏一块

　　3.什么是OLED显示屏

　　(1)OLED显示屏简介

　　有机发光二极管（organiclight-emittingdiode，OLED）是一种由柯达公司开发并拥有专利的显示技术，这项技术使用有机聚合材料作为发光二极管中的半导体（semiconductor）材料。聚合材料可以是天然的，也可能是人工合成的，可能尺寸很大，也可能尺寸很小。其广泛运用于手机、数码摄像机、DVD机、个人数字助理（PDA）、笔记本电脑、汽车音响和电视。OLED显示器很薄很轻，因为它不使用背光。

　　本例中使用0.96寸OLED显示屏，该屏具有高亮度，低功耗屏，显示颜色纯正，在阳光下有很好的可视效果。模块供电可以是3.3V也可以是5V，不需要修改模块电路，同时兼容3种通信方式：4线SPI、3线SPI、IIC，通信模式的选择可以根据提供的BOM表进行跳选。该模块一共有三种颜色：蓝色、白色、黄蓝双色。OLED屏具有多个控制指令，可以控制OLED的亮度、对比度、开关升压电路等指令。操作方便，功能丰富。同时为了方便应用在产品上，预留4个M2固定孔，方便用户固定在机壳上。0.96寸OLED显示屏的驱动芯片为：SSD1306(已集成在屏中)。

　　(3)OLED接口定义

　　1>GND=电源地

　　2>VCC=电源地（2.8V~5.5V）

　　3>D0=时钟线

　　4>D1=数据线

　　5>RES=复位线

　　6>DC=数据/命令

　　7>CS=片选

　　4.具体接线方法
TPYboard v202 OLED
GND                   GND
3.3V                   VCC
SCK                   D0
MO                   D1
G4                   RES
G5                   DC
G16                   CS

6.程序源代码

main.py 程序源代码

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# main.py -- put your code here!

import machine

from machine import Pin,I2C,SPI

import ssd1306

import math

import time



spi = SPI(baudrate=10000000, polarity=1, phase=0, sck=Pin(14,Pin.OUT), mosi=Pin(13,Pin.OUT), miso=Pin(12))

display = ssd1306.SSD1306_SPI(128, 64, spi, Pin(5),Pin(4), Pin(16))



led_blue = machine.Pin(2, Pin.OUT)  # 设置 GPIO2 为输出

led_blue.high()



try:

  display.poweron()

  display.init_display()



  display.text('TPYBoard V202',1,1)

  display.text('Hi, TurnipSmart',1,16)

  display.text('I Love You',1,31)

  display.text('This is DNA!!',1,46)

  display.show()

  time.sleep(3)

  display.fill(0)

  #显示DNA

  for x in range(0, 128):

    display.pixel(x, 32+int(math.cos(x/64*math.pi)*30 +2), 1)

    display.pixel(x, 32+int(math.cos((x+64)/64*math.pi)*30+2), 1)

  display.show()

except Exception as ex:

  led_blue.low()

  print('Unexpected error: {0}'.format(ex))

  display.poweroff()

　　ssd1306程序源代码

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import pyb

import font



# Constants

DISPLAYOFF          = 0xAE

SETCONTRAST         = 0x81

DISPLAYALLON_RESUME = 0xA4

DISPLAYALLON        = 0xA5

NORMALDISPLAY       = 0xA6

INVERTDISPLAY       = 0xA7

DISPLAYON           = 0xAF

SETDISPLAYOFFSET    = 0xD3

SETCOMPINS          = 0xDA

SETVCOMDETECT       = 0xDB

SETDISPLAYCLOCKDIV  = 0xD5

SETPRECHARGE        = 0xD9

SETMULTIPLEX        = 0xA8

SETLOWCOLUMN        = 0x00

SETHIGHCOLUMN       = 0x10

SETSTARTLINE        = 0x40

MEMORYMODE          = 0x20

COLUMNADDR          = 0x21

PAGEADDR            = 0x22

COMSCANINC          = 0xC0

COMSCANDEC          = 0xC8

SEGREMAP            = 0xA0

CHARGEPUMP          = 0x8D

EXTERNALVCC         = 0x10

SWITCHCAPVCC        = 0x20

SETPAGEADDR         = 0xB0

SETCOLADDR_LOW      = 0x00

SETCOLADDR_HIGH     = 0x10

ACTIVATE_SCROLL                      = 0x2F

DEACTIVATE_SCROLL                    = 0x2E

SET_VERTICAL_SCROLL_AREA             = 0xA3

RIGHT_HORIZONTAL_SCROLL              = 0x26

LEFT_HORIZONTAL_SCROLL               = 0x27

VERTICAL_AND_RIGHT_HORIZONTAL_SCROLL = 0x29

VERTICAL_AND_LEFT_HORIZONTAL_SCROLL  = 0x2A



# I2C devices are accessed through a Device ID. This is a 7-bit

# value but is sometimes expressed left-shifted by 1 as an 8-bit value.

# A pin on SSD1306 allows it to respond to ID 0x3C or 0x3D. The board

# I bought from ebay used a 0-ohm resistor to select between "0x78"

# (0x3c << 1) or "0x7a" (0x3d << 1). The default was set to "0x78"

DEVID = 0x3c



# I2C communication here is either <DEVID> <CTL_CMD> <command byte>

# or <DEVID> <CTL_DAT> <display buffer bytes> <> <> <> <>...

# These two values encode the Co (Continuation) bit as b7 and the

# D/C# (Data/Command Selection) bit as b6.

CTL_CMD = 0x80

CTL_DAT = 0x40



class SSD1306(object):



  def __init__(self, pinout, height=32, external_vcc=True, i2c_devid=DEVID):

    self.external_vcc = external_vcc

    self.height       = 32 if height == 32 else 64

    self.pages        = int(self.height / 8)

    self.columns      = 128



    # Infer interface type from entries in pinout{}

    if 'dc' in pinout:

      # SPI

      rate = 16 * 1024 * 1024

      self.spi = pyb.SPI(1, pyb.SPI.MASTER, baudrate=rate, polarity=1, phase=0)  # SCK: Y6: MOSI: Y8

      self.dc  = pyb.Pin(pinout['dc'],  pyb.Pin.OUT_PP, pyb.Pin.PULL_DOWN)

      self.res = pyb.Pin(pinout['res'], pyb.Pin.OUT_PP, pyb.Pin.PULL_DOWN)

      self.offset = 0

    else:

      # Infer bus number from pin

      if pinout['sda'] == 'X10':

        self.i2c = pyb.I2C(1)

      else:

        self.i2c = pyb.I2C(2)

      self.i2c.init(pyb.I2C.MASTER, baudrate=400000) # 400kHz

      self.devid = i2c_devid

      # used to reserve an extra byte in the image buffer AND as a way to

      # infer the interface type

      self.offset = 1

      # I2C command buffer

      self.cbuffer = bytearray(2)

      self.cbuffer[0] = CTL_CMD



  def clear(self):

    self.buffer = bytearray(self.offset + self.pages * self.columns)

    if self.offset == 1:

      self.buffer[0] = CTL_DAT



  def write_command(self, command_byte):

    if self.offset == 1:

      self.cbuffer[1] = command_byte

      self.i2c.send(self.cbuffer, addr=self.devid, timeout=5000)

    else:

      self.dc.low()

      self.spi.send(command_byte)



  def invert_display(self, invert):

    self.write_command(INVERTDISPLAY if invert else NORMALDISPLAY)



  def display(self):

    self.write_command(COLUMNADDR)

    self.write_command(0)

    self.write_command(self.columns - 1)

    self.write_command(PAGEADDR)

    self.write_command(0)

    self.write_command(self.pages - 1)

    if self.offset == 1:

      self.i2c.send(self.buffer, addr=self.devid, timeout=5000)

    else:

      self.dc.high()

      self.spi.send(self.buffer)



  def set_pixel(self, x, y, state):

    index = x + (int(y / 8) * self.columns)

    if state:

      self.buffer[self.offset + index] |= (1 << (y & 7))

    else:

      self.buffer[self.offset + index] &= ~(1 << (y & 7))



  def init_display(self):

    chargepump = 0x10 if self.external_vcc else 0x14

    precharge  = 0x22 if self.external_vcc else 0xf1

    multiplex  = 0x1f if self.height == 32 else 0x3f

    compins    = 0x02 if self.height == 32 else 0x12

    contrast   = 0xff # 0x8f if self.height == 32 else (0x9f if self.external_vcc else 0x9f)

    data = [DISPLAYOFF,

            SETDISPLAYCLOCKDIV, 0x80,

            SETMULTIPLEX, multiplex,

            SETDISPLAYOFFSET, 0x00,

            SETSTARTLINE | 0x00,

            CHARGEPUMP, chargepump,

            MEMORYMODE, 0x00,

            SEGREMAP | 0x10,

            COMSCANDEC,

            SETCOMPINS, compins,

            SETCONTRAST, contrast,

            SETPRECHARGE, precharge,

            SETVCOMDETECT, 0x40,

            DISPLAYALLON_RESUME,

            NORMALDISPLAY,

            DISPLAYON]

    for item in data:

      self.write_command(item)

    self.clear()

    self.display()



  def poweron(self):

    if self.offset == 1:

      pyb.delay(10)

    else:

      self.res.high()

      pyb.delay(1)

      self.res.low()

      pyb.delay(10)

      self.res.high()

      pyb.delay(10)



  def poweroff(self):

    self.write_command(DISPLAYOFF)



  def contrast(self, contrast):

    self.write_command(SETCONTRAST)

    self.write_command(contrast)



  def draw_text(self, x, y, string, size=1, space=1):

    def pixel_x(char_number, char_column, point_row):

      char_offset = x + char_number * size * font.cols + space * char_number

      pixel_offset = char_offset + char_column * size + point_row

      return self.columns - pixel_offset



    def pixel_y(char_row, point_column):

      char_offset = y + char_row * size

      return char_offset + point_column



    def pixel_mask(char, char_column, char_row):

      char_index_offset = ord(char) * font.cols

      return font.bytes[char_index_offset + char_column] >> char_row & 0x1



    pixels = (

      (pixel_x(char_number, char_column, point_row),

       pixel_y(char_row, point_column),

       pixel_mask(char, char_column, char_row))

      for char_number, char in enumerate(string)

      for char_column in range(font.cols)

      for char_row in range(font.rows)

      for point_column in range(size)

      for point_row in range(1, size + 1))



    for pixel in pixels:

      self.set_pixel(*pixel)