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[RISC-V MCU 应用开发]

第六十八章、CH32V103应用教程——IIC-模拟IIC驱动OLED

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RISCVLAR|  楼主 | 2021-2-21 16:16 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
OLED, IIC驱动, 模拟, TE, se
本帖最后由 RISCVLAR 于 2021-2-21 16:15 编辑

CH32V103应用教程——IIC-模拟IIC驱动OLED

本章教程主要在第三十七章软件模拟IIC读写EEPROM的基础上进行改动，使用模拟IIC驱动OLED屏。

1、IIC简介及相关函数介绍
关于IIC，在前面第十四章以及第三十七章已进行过介绍，在此不再赘述。

2、硬件设计
本章教程主要使用模拟IIC驱动OLED屏，所用OLED屏为0.96寸OLED屏。程序中配置PA1作为SDA线，PA2作为SCL线，具体连接方式如下：
  • PA1连接OLED屏的SDA引脚
  • PA2连接OLED屏的SCL引脚

3、软件设计
关于模拟IIC的初始化配置以及各状态的配置，在前面第三十七章已经介绍，在此不再赘述。本章教程主要对OLED相关配置文件进行介绍，具体如下：
oled.h文件
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#ifndef __OLED_H

#define __OLED_H



#include "ch32v10x.h"

#include "ch32v10x_conf.h"



#define OLED_CMD  0

#define OLED_DATA 1



void OLED_ClearPoint(u8 x,u8 y);

void OLED_ColorTurn(u8 i);

void OLED_DisplayTurn(u8 i);

void OLED_WR_Byte(u8 dat,u8 mode);

void OLED_DisPlay_On(void);

void OLED_DisPlay_Off(void);

void OLED_Refresh(void);

void OLED_Clear(void);

void OLED_DrawPoint(u8 x,u8 y,u8 t);

void OLED_DrawLine(u8 x1,u8 y1,u8 x2,u8 y2,u8 mode);

void OLED_DrawCircle(u8 x,u8 y,u8 r);

void OLED_ShowChar(u8 x,u8 y,u8 chr,u8 size1,u8 mode);

void OLED_ShowChar6x8(u8 x,u8 y,u8 chr,u8 mode);

void OLED_ShowString(u8 x,u8 y,u8 *chr,u8 size1,u8 mode);

void OLED_ShowNum(u8 x,u8 y,u32 num,u8 len,u8 size1,u8 mode);

void OLED_ShowChinese(u8 x,u8 y,u8 num,u8 size1,u8 mode);

void OLED_ScrollDisplay(u8 num,u8 space,u8 mode);

void OLED_ShowPicture(u8 x,u8 y,u8 sizex,u8 sizey,u8 BMP[],u8 mode);

void OLED_Init(void);



#endif
oled.h文件主要进行相关定义和函数声明；
oled.c文件
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#include "oled.h"

#include "oledfont.h"

#include "iic.h"

#include "debug.h"



u8 OLED_GRAM[144][8];



//反显函数

void OLED_ColorTurn(u8 i)

{

    if(i==0)

        {

            OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);//正常显示

        }

    if(i==1)

        {

            OLED_WR_Byte(0xA7,OLED_CMD);//反色显示

        }

}



//屏幕旋转180度

void OLED_DisplayTurn(u8 i)

{

    if(i==0)

        {

            OLED_WR_Byte(0xC8,OLED_CMD);//正常显示

            OLED_WR_Byte(0xA1,OLED_CMD);

        }

    if(i==1)

        {

            OLED_WR_Byte(0xC0,OLED_CMD);//反转显示

            OLED_WR_Byte(0xA0,OLED_CMD);

        }

}



//发送一个字节

//mode:数据/命令标志  0,表示命令;1,表示数据;

void OLED_WR_Byte(u8 dat,u8 mode)

{

    IIC_Start();

    IIC_SendByte(0x78);

    IIC_WaitAck();

    if(mode){IIC_SendByte(0x40);}

    else{IIC_SendByte(0x00);}

    IIC_WaitAck();

    IIC_SendByte(dat);

    IIC_WaitAck();

    IIC_Stop();

}



//开启OLED显示

void OLED_DisPlay_On(void)

{

    OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD);//电荷泵使能

    OLED_WR_Byte(0x14,OLED_CMD);//开启电荷泵

    OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD);//点亮屏幕

}



//关闭OLED显示

void OLED_DisPlay_Off(void)

{

    OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD);//电荷泵使能

    OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD);//关闭电荷泵

    OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD);//关闭屏幕

}



//更新显存到OLED

void OLED_Refresh(void)

{

    u8 i,n;

    for(i=0;i<8;i++)

    {

        OLED_WR_Byte(0xb0+i,OLED_CMD); //设置行起始地址

        OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);   //设置低列起始地址

        OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD);   //设置高列起始地址

        IIC_Start();

        IIC_SendByte(0x78);

        IIC_WaitAck();

        IIC_SendByte(0x40);

        IIC_WaitAck();

        for(n=0;n<128;n++)

        {

            IIC_SendByte(OLED_GRAM[n][i]);

            IIC_WaitAck();

        }

        IIC_Stop();

  }

}



//清屏函数

void OLED_Clear(void)

{

    u8 i,n;

    for(i=0;i<8;i++)

    {

       for(n=0;n<128;n++)

            {

             OLED_GRAM[n][i]=0;//清除所有数据

            }

  }

    OLED_Refresh();            //更新显示

}



//画点

//x:0~127

//y:0~63

//t:1，填充 ；0,清空

void OLED_DrawPoint(u8 x,u8 y,u8 t)

{

    u8 i,m,n;

    i=y/8;

    m=y%8;

    n=1<<m;

    if(t){OLED_GRAM[x][i]|=n;}

    else

    {

        OLED_GRAM[x][i]=~OLED_GRAM[x][i];

        OLED_GRAM[x][i]|=n;

        OLED_GRAM[x][i]=~OLED_GRAM[x][i];

    }

}



//画线

//x1,y1:起点坐标

//x2,y2:结束坐标

void OLED_DrawLine(u8 x1,u8 y1,u8 x2,u8 y2,u8 mode)

{

    u16 t;

    int xerr=0,yerr=0,delta_x,delta_y,distance;

    int incx,incy,uRow,uCol;

    delta_x=x2-x1; //计算坐标增量

    delta_y=y2-y1;

    uRow=x1;       //画线起点坐标

    uCol=y1;

    if(delta_x>0)incx=1; //设置单步方向

    else if (delta_x==0)incx=0;//垂直线

    else {incx=-1;delta_x=-delta_x;}

    if(delta_y>0)incy=1;

    else if (delta_y==0)incy=0;//水平线

    else {incy=-1;delta_y=-delta_x;}

    if(delta_x>delta_y)distance=delta_x; //选择基本增量坐标轴

    else distance=delta_y;

    for(t=0;t<distance+1;t++)

    {

        OLED_DrawPoint(uRow,uCol,mode);  //画点

        xerr+=delta_x;

        yerr+=delta_y;

        if(xerr>distance)

        {

            xerr-=distance;

            uRow+=incx;

        }

        if(yerr>distance)

        {

            yerr-=distance;

            uCol+=incy;

        }

    }

}

//x,y:圆心坐标

//r:圆的半径

void OLED_DrawCircle(u8 x,u8 y,u8 r)

{

    int a, b,num;

    a = 0;

    b = r;

    while(2 * b * b >= r * r)

    {

        OLED_DrawPoint(x + a, y - b,1);

        OLED_DrawPoint(x - a, y - b,1);

        OLED_DrawPoint(x - a, y + b,1);

        OLED_DrawPoint(x + a, y + b,1);



        OLED_DrawPoint(x + b, y + a,1);

        OLED_DrawPoint(x + b, y - a,1);

        OLED_DrawPoint(x - b, y - a,1);

        OLED_DrawPoint(x - b, y + a,1);



        a++;

        num = (a * a + b * b) - r*r;   //计算画的点离圆心的距离

        if(num > 0)

        {

            b--;

            a--;

        }

    }

}



//在指定位置显示一个字符，包括部分字符

//x:0~127

//y:0~63

//size1:选择字体 6x8/6x12/8x16/12x24

//mode:0,反色显示;1,正常显示

void OLED_ShowChar(u8 x,u8 y,u8 chr,u8 size1,u8 mode)

{

    u8 i,m,temp,size2,chr1;

    u8 x0=x,y0=y;

    if(size1==8)size2=6;

    else size2=(size1/8+((size1%8)?1:0))*(size1/2);  //得到字体一个字符对应点阵集所占字节数

    chr1=chr-' ';  //计算偏移后的值

    for(i=0;i<size2;i++)

    {

        if(size1==8)

        {temp=asc2_0806[chr1][i];} //调用0806字体

        else if(size1==12)

        {temp=asc2_1206[chr1][i];} //调用1206字体

        else if(size1==16)

        {temp=asc2_1608[chr1][i];} //调用1608字体

        else if(size1==24)

        {temp=asc2_2412[chr1][i];} //调用2412字体

        else return;

        for(m=0;m<8;m++)

        {

            if(temp&0x01)OLED_DrawPoint(x,y,mode);

            else OLED_DrawPoint(x,y,!mode);

            temp>>=1;

            y++;

        }

        x++;

        if((size1!=8)&&((x-x0)==size1/2))

        {x=x0;y0=y0+8;}

        y=y0;

    }

}



//显示字符串

//x,y:起点坐标

//size1:字体大小

//*chr:字符串起始地址

//mode:0,反色显示;1,正常显示

void OLED_ShowString(u8 x,u8 y,u8 *chr,u8 size1,u8 mode)

{

    while((*chr>=' ')&&(*chr<='~'))//判断是不是非法字符

    {

        OLED_ShowChar(x,y,*chr,size1,mode);

        if(size1==8)x+=6;

        else x+=size1/2;

        chr++;

  }

}



//m^n

u32 OLED_Pow(u8 m,u8 n)

{

    u32 result=1;

    while(n--)

    {

      result*=m;

    }

    return result;

}



//显示数字

//x,y :起点坐标

//num :要显示的数字

//len :数字的位数

//size:字体大小

//mode:0,反色显示;1,正常显示

void OLED_ShowNum(u8 x,u8 y,u32 num,u8 len,u8 size1,u8 mode)

{

    u8 t,temp,m=0;

    if(size1==8)m=2;

    for(t=0;t<len;t++)

    {

        temp=(num/OLED_Pow(10,len-t-1))%10;

            if(temp==0)

            {

                OLED_ShowChar(x+(size1/2+m)*t,y,'0',size1,mode);

            }

            else

            {

              OLED_ShowChar(x+(size1/2+m)*t,y,temp+'0',size1,mode);

            }

    }

}



//显示汉字

//x,y:起点坐标

//num:汉字对应的序号

//mode:0,反色显示;1,正常显示

void OLED_ShowChinese(u8 x,u8 y,u8 num,u8 size1,u8 mode)

{

    u8 m,temp;

    u8 x0=x,y0=y;

    u16 i,size3=(size1/8+((size1%8)?1:0))*size1;  //得到字体一个字符对应点阵集所占字节数

    for(i=0;i<size3;i++)

    {

        if(size1==16)

                {temp=Hzk1[num][i];}//调用16*16字体

        else if(size1==24)

                {temp=Hzk2[num][i];}//调用24*24字体

        else if(size1==32)

                {temp=Hzk3[num][i];}//调用32*32字体

        else if(size1==64)

                {temp=Hzk4[num][i];}//调用64*64字体

        else return;

        for(m=0;m<8;m++)

        {

            if(temp&0x01)OLED_DrawPoint(x,y,mode);

            else OLED_DrawPoint(x,y,!mode);

            temp>>=1;

            y++;

        }

        x++;

        if((x-x0)==size1)

        {x=x0;y0=y0+8;}

        y=y0;

    }

}



//num 显示汉字的个数

//space 每一遍显示的间隔

//mode:0，反色显示；1，正常显示

void OLED_ScrollDisplay(u8 num,u8 space,u8 mode)

{

    u8 i,n,t=0,m=0,r;

    while(1)

    {

        if(m==0)

        {

        OLED_ShowChinese(128,24,t,16,mode); //写入一个汉字保存在OLED_GRAM[][]数组中

            t++;

        }

        if(t==num)

        {

                for(r=0;r<16*space;r++)     //显示间隔

                 {

                    for(i=1;i<144;i++)

                        {

                            for(n=0;n<8;n++)

                            {

                                OLED_GRAM[i-1][n]=OLED_GRAM[i][n];

                            }

                        }

           OLED_Refresh();

                 }

        t=0;

        }

        m++;

        if(m==16){m=0;}

        for(i=1;i<144;i++)                  //实现左移

        {

            for(n=0;n<8;n++)

            {

                OLED_GRAM[i-1][n]=OLED_GRAM[i][n];

            }

        }

        OLED_Refresh();

    }

}



//x,y：起点坐标

//sizex,sizey,图片长宽

//BMP[]：要写入的图片数组

//mode:0,反色显示；1,正常显示

void OLED_ShowPicture(u8 x,u8 y,u8 sizex,u8 sizey,u8 BMP[],u8 mode)

{

    u16 j=0;

    u8 i,n,temp,m;

    u8 x0=x,y0=y;

    sizey=sizey/8+((sizey%8)?1:0);

    for(n=0;n<sizey;n++)

    {

         for(i=0;i<sizex;i++)

         {

                temp=BMP[j];

                j++;

                for(m=0;m<8;m++)

                {

                    if(temp&0x01)OLED_DrawPoint(x,y,mode);

                    else OLED_DrawPoint(x,y,!mode);

                    temp>>=1;

                    y++;

                }

                x++;

                if((x-x0)==sizex)

                {

                    x=x0;

                    y0=y0+8;

                }

                y=y0;

     }

     }

}



//OLED的初始化

void OLED_Init(void)

{

    IIC_Init();

    GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2);



    Delay_Ms(200);              //初始化之前的延时很重要



    OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD);//---turn off oled panel

    OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//---set low column address

    OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD);//---set high column address

    OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//---set start line address  Set Mapping RAM Display Start Line (0x00~0x3F)

    OLED_WR_Byte(0x81,OLED_CMD);//---set contrast control register

    OLED_WR_Byte(0xCF,OLED_CMD);//---Set SEG Output Current Brightness

    OLED_WR_Byte(0xA1,OLED_CMD);//---Set SEG/Column Mapping       0xa0左右反置 0xa1正常

    OLED_WR_Byte(0xC8,OLED_CMD);//---Set COM/Row Scan Direction   0xc0上下反置  0xc8正常

    OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);//---set normal display

    OLED_WR_Byte(0xA8,OLED_CMD);//---set multiplex ratio(1 to 64)

    OLED_WR_Byte(0x3f,OLED_CMD);//---1/64 duty

    OLED_WR_Byte(0xD3,OLED_CMD);//---set display offset   Shift Mapping RAM Counter (0x00~0x3F)

    OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//---not offset

    OLED_WR_Byte(0xd5,OLED_CMD);//---set display clock divide ratio/oscillator frequency

    OLED_WR_Byte(0x80,OLED_CMD);//---set divide ratio, Set Clock as 100 Frames/Sec

    OLED_WR_Byte(0xD9,OLED_CMD);//---set pre-charge period

    OLED_WR_Byte(0xF1,OLED_CMD);//---Set Pre-Charge as 15 Clocks & Discharge as 1 Clock

    OLED_WR_Byte(0xDA,OLED_CMD);//---set com pins hardware configuration

    OLED_WR_Byte(0x12,OLED_CMD);

    OLED_WR_Byte(0xDB,OLED_CMD);//---set vcomh

    OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//---Set VCOM Deselect Level

    OLED_WR_Byte(0x20,OLED_CMD);//---Set Page Addressing Mode (0x00/0x01/0x02)

    OLED_WR_Byte(0x02,OLED_CMD);//

    OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD);//---set Charge Pump enable/disable

    OLED_WR_Byte(0x14,OLED_CMD);//---set(0x10) disable

    OLED_WR_Byte(0xA4,OLED_CMD);//---Disable Entire Display On (0xa4/0xa5)

    OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);//---Disable Inverse Display On (0xa6/a7)

    OLED_Clear();

    OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD);

}
oled.c文件主要进行OLED显示相关函数的配置。关于函数的具体功能请查看程序中函数具体注释，在此不再一一介绍。
main.c文件
复制
/********************************** (C) COPYRIGHT *******************************

* File Name          : main.c

* Author             : WCH

* Version            : V1.0.0

* Date               : 2020/04/30

* Description        : Main program body.

*******************************************************************************/



/*

 *@Note

 模拟IIC驱动OLED屏：

PA1连接OLED屏的SDA引脚

PA2连接OLED屏的SCL引脚



*/



#include "debug.h"

#include "iic.h"

#include "oled.h"

#include "bmp.h"



/*******************************************************************************

* Function Name  : main

* Description    : Main program.

* Input          : None

* Return         : None

*******************************************************************************/

int main(void)

{

    u8 t=' ';

    Delay_Init();

    OLED_Init();

    OLED_ColorTurn(0);    //0正常显示，1 反色显示

    OLED_DisplayTurn(0);  //0正常显示 1 屏幕翻转显示

    while(1)

    {

        OLED_ShowPicture(0,0,128,64,BMP2,1);

        OLED_Refresh();

        Delay_Ms(500);

        OLED_Clear();

        OLED_ShowChinese(0,0,0,16,1); //沁

        OLED_ShowChinese(18,0,1,16,1);//恒

        OLED_ShowChinese(36,0,2,16,1);//单

        OLED_ShowChinese(54,0,3,16,1);//片

        OLED_ShowChinese(72,0,4,16,1);//机



        OLED_ShowString(0,16,"IIC driving OLED",16,1);

        OLED_ShowString(20,32,"2021/02/21",16,1);

        OLED_ShowString(0,48,"ASCII:",16,1);

        OLED_ShowString(63,48,"CODE:",16,1);

        OLED_ShowChar(48,48,t,16,1);//显示ASCII字符

        t++;

        if(t>'~')t=' ';

        OLED_ShowNum(103,48,t,3,16,1);

        OLED_Refresh();

        Delay_Ms(500);

        OLED_Clear();

        OLED_ShowString(0,0,"ABC",8,1);//6*8 “ABC”

        OLED_ShowString(0,8,"ABC",12,1);//6*12 “ABC”

        OLED_ShowString(0,20,"ABC",16,1);//8*16 “ABC”

        OLED_ShowString(0,36,"ABC",24,1);//12*24 “ABC”

        OLED_Refresh();

        Delay_Ms(500);

        OLED_ScrollDisplay(5,4,1);

    }

}
main.c文件主要进行OLED屏显示操作，显示图片、汉字等信息。

4、下载验证
将编译好的程序下载到开发版并复位，OLED显示如下：

   

67、模拟IIC-OLED.rar

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xinpian101| | 2021-2-22 10:10 | 只看该作者
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xinpian101| | 2021-2-22 10:11 | 只看该作者
移植好像很容易，试试看。

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地板
WTDDD| | 2021-12-28 19:13 | 只看该作者
本帖最后由 WTDDD 于 2021-12-28 19:31 编辑

好教程，辛苦了

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5楼
1988020566| | 2022-12-2 19:18 | 只看该作者
模拟iic是最好移植的方式了。              

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6楼
sdlls| | 2022-12-3 15:34 | 只看该作者
这个oled最大的刷新速度是多少？

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7楼
alvpeg| | 2022-12-4 21:11 | 只看该作者
软件模拟IIC还是使用硬件IIC,哪个更好？         

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8楼
timfordlare| | 2022-12-5 20:56 | 只看该作者
可以移植单色的gui过来吗              

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9楼
uiint| | 2022-12-5 21:42 | 只看该作者
SDA如何使用寄存器配置输入和输出呢？

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10楼
linfelix| | 2022-12-5 22:34 | 只看该作者
可以运行spi接口的ssd1306d的例程吗?

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11楼
51xlf| | 2022-12-6 12:41 | 只看该作者
可以移植SSD1306库驱动OLED。  

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12楼
loutin| | 2022-12-6 13:20 | 只看该作者
这个iic是如何区分命令和数据的呢？

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13楼
kkzz| | 2023-1-6 13:40 | 只看该作者
可以驱动彩色屏幕的              

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14楼
mickit| | 2023-1-6 22:17 | 只看该作者
如果屏幕不亮是怎么个原因呢              

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15楼
claretttt| | 2023-2-4 15:37 | 只看该作者
模拟IIC驱动OLED的效果怎么样？

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16楼
yeates333| | 2023-2-4 15:45 | 只看该作者
iic模拟的速度怎么样？              

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17楼
jimmhu| | 2023-2-4 18:27 | 只看该作者
ssd1306的程序有很多。              

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18楼
macpherson| | 2023-2-4 20:53 | 只看该作者
这个可以移植gui吗？              

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19楼
phoenixwhite| | 2023-2-7 20:58 | 只看该作者
oled屏幕刷屏的效果如何？              

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