本帖最后由 jinglixixi 于 2022-4-19 11:48 编辑
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OLED屏是一种自发光的显示器件，它有多种类型，按接口分有I2C接口和SPI接口，按色彩分有单色、双色及彩色屏，按显示规格分为0.91、0.96寸等。 本篇将介绍2种OLED屏的显示驱动，其中一款是I2C接口的 0.96寸双色OLED屏，另一款则是SPI接口的0.96寸彩色OLED屏，开发工具仍为RT_Thread。 1. I2C_OLED屏 I2C接口的OLED屏是最节省I/O口的显示屏，它只需2个GPIO口即可驱动其显示，这里选用的是0.96寸的双色屏，其显示分辨率为128*64像素点。实则它是一款准双色屏。因为尽管它有黄蓝2种色彩，但色彩是分区域使用的，而不能自主的设置色彩来进行显示。 使用NuMaker--PFM--M487驱动OLED双色显示屏其显示效果如图1所示，由于这里是采用GPIO口模拟I2C的方式来实现，故可以不受I2C引脚的限制，能直接插入开发板的Arduino接口上来直接使用。
图1 显示效果 在上图的连接方式中，该显示屏与开发板的连接关系为： 图2 所用Arduino接口 为使定义的引脚输出高低电平，所定义的语句为： #define CLK_PIN NU_GET_PININDEX(NU_PA, 2) #define DIN_PIN NU_GET_PININDEX(NU_PA, 1) #define OLED_SCLK_Clr() rt_pin_write(CLK_PIN, PIN_LOW) #define OLED_SCLK_Set() rt_pin_write(CLK_PIN, PIN_HIGH) #define OLED_SDIN_Clr() rt_pin_write(DIN_PIN, PIN_LOW) #define OLED_SDIN_Set() rt_pin_write(DIN_PIN, PIN_HIGH)
相应的OLED屏初始化函数为： void OLED_Init(void)
{
OLED_SCLK_Set();
OLED_SDIN_Set();
rt_thread_mdelay(800);
OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0x02,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0x81,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0xff,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0xA1,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0xC8,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0xA8,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0x3f,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0xD3,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0xd5,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0x80,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0xD9,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0xF1,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0xDA,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0x12,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0xDB,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0x20,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0x02,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0x14,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0xA4,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD);
}
以I/O口模拟I2C方式发送字节数据的函数为： void Write_IIC_Byte(unsigned char IIC_Byte)
{
unsigned char i;
unsigned char m,da;
da=IIC_Byte;
OLED_SCLK_Clr();
for(i=0;i<8;i++)
{
m=da;
m=m&0x80;
if(m==0x80)
{OLED_SDIN_Set();}
else OLED_SDIN_Clr();
rt_hw_us_delay(2);
da=da<<1;
OLED_SCLK_Set();
rt_hw_us_delay(2);
OLED_SCLK_Clr();
rt_hw_us_delay(2);
}
}
OLED屏用于清屏的函数为： void OLED_Clear(void)
{
uint8_t i,n;
for(i=0;i<8;i++)
{
OLED_WR_Byte(0xb0+i,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD);
for(n=0;n<128;n++) OLED_WR_Byte(0,OLED_DATA);
}
}
使OLED屏显示字符的函数为： void OLED_ShowChar(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t chr,uint8_t Char_Size)
{
unsigned char c=0,i=0;
c=chr-' ';
if(x>Max_Column-1)
{
x=0;
y=y+2;
}
if(Char_Size ==16)
{
OLED_Set_Pos(x,y);
for(i=0;i<8;i++) OLED_WR_Byte(F8X16[c*16+i],OLED_DATA);
OLED_Set_Pos(x,y+1);
for(i=0;i<8;i++) OLED_WR_Byte(F8X16[c*16+i+8],OLED_DATA);
}
else
{
OLED_Set_Pos(x,y);
for(i=0;i<6;i++) OLED_WR_Byte(F6x8[c][i],OLED_DATA);
}
}
使OLED屏显示字符串的函数为： void OLED_ShowString(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t *chr,uint8_t Char_Size)
{
unsigned char j=0;
while (chr[j]!='\0')
{
OLED_ShowChar(x,y,chr[j],Char_Size);
x+=8;
if(x>120)
{
x=0;
y+=2;
}
j++;
}
}
实现图示效果的主程序为： void main(void)
{
rt_pin_mode(CLK_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
rt_pin_mode(DIN_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
OLED_Init();
OLED_Clear();
OLED_ShowString(20,0,"OLED TEST",16);
OLED_ShowString(20,2,"NuMarker-",16);
OLED_ShowString(36,4,"-PFM-M487",16);
while (1);
}
经编译处理，其结果如图3所示。 图3 编译结果
2. SPI_OLED屏 相较于前面介绍的双色OLED屏，基于SPI接口的彩色OLED屏更具色彩表现力，为此它出了用于信息显示外，其更主要的用途则是显示图像信息，其显示效果如图4所示。
该显示屏的分辨率为160*80像素点，支持16位色彩显示。 图4 显示效果 在上图的连接方式中，本可以直接将显示屏直接插入Arduino接口来使用，但在实际测试是却发现，连接CS引脚的PA4却无法提供片选控制的低电平信号，故只能由GND来为其提供低电平，故该显示屏与开发板的连接关系为： VCC---3.3V GND---GND SCL---PA2 SDA--- PA1 RES--- PA0 DC--- PA3 CS--- GND BLK--- PA5 使相关引脚输出高低电平的语句定义为： #defineOLED_SCLK_Set() rt_pin_write(SCL,PIN_HIGH) //CLK #defineOLED_SCLK_Clr() rt_pin_write(SCL,PIN_LOW) #defineOLED_SDIN_Set() rt_pin_write(SDA,PIN_HIGH) //DIN #defineOLED_SDIN_Clr() rt_pin_write(SDA,PIN_LOW) #defineOLED_RST_Set() rt_pin_write(RES,PIN_HIGH) //RES #defineOLED_RST_Clr() rt_pin_write(RES,PIN_LOW) #defineOLED_DC_Set() rt_pin_write(DC,PIN_HIGH) //DC #defineOLED_DC_Clr() rt_pin_write(DC,PIN_LOW) #defineOLED_BLK_Set() rt_pin_write(BLK,PIN_HIGH); //BLK
该显示屏的初始化函数为： void Lcd_Init(void)
{
OLED_RST_Clr();
rt_thread_mdelay(200); //Delay_Ms(200);
OLED_RST_Set();
rt_thread_mdelay(200);
LCD_WR_REG(0x11);
rt_thread_mdelay(100);
LCD_WR_REG(0x21);
LCD_WR_REG(0xB1);
LCD_WR_DATA8(0x05);
LCD_WR_DATA8(0x3A);
LCD_WR_DATA8(0x3A);
LCD_WR_REG(0xB2);
LCD_WR_DATA8(0x05);
LCD_WR_DATA8(0x3A);
LCD_WR_DATA8(0x3A);
LCD_WR_REG(0xB3);
LCD_WR_DATA8(0x05);
LCD_WR_DATA8(0x3A);
LCD_WR_DATA8(0x3A);
LCD_WR_DATA8(0x05);
LCD_WR_DATA8(0x3A);
LCD_WR_DATA8(0x3A);
LCD_WR_REG(0xB4);
LCD_WR_DATA8(0x03);
LCD_WR_REG(0xC0);
LCD_WR_DATA8(0x62);
LCD_WR_DATA8(0x02);
LCD_WR_DATA8(0x04);
LCD_WR_REG(0xC1);
LCD_WR_DATA8(0xC0);
LCD_WR_REG(0xC2);
LCD_WR_DATA8(0x0D);
LCD_WR_DATA8(0x00);
LCD_WR_REG(0xC3);
LCD_WR_DATA8(0x8D);
LCD_WR_DATA8(0x6A);
LCD_WR_REG(0xC4);
LCD_WR_DATA8(0x8D);
LCD_WR_DATA8(0xEE);
LCD_WR_REG(0xC5);
LCD_WR_DATA8(0x0E);
LCD_WR_REG(0xE0);
LCD_WR_DATA8(0x10);
LCD_WR_DATA8(0x0E);
LCD_WR_DATA8(0x02);
LCD_WR_DATA8(0x03);
LCD_WR_DATA8(0x0E);
LCD_WR_DATA8(0x07);
LCD_WR_DATA8(0x02);
LCD_WR_DATA8(0x07);
LCD_WR_DATA8(0x0A);
LCD_WR_DATA8(0x12);
LCD_WR_DATA8(0x27);
LCD_WR_DATA8(0x37);
LCD_WR_DATA8(0x00);
LCD_WR_DATA8(0x0D);
LCD_WR_DATA8(0x0E);
LCD_WR_DATA8(0x10);
LCD_WR_REG(0xE1);
LCD_WR_DATA8(0x10);
LCD_WR_DATA8(0x0E);
LCD_WR_DATA8(0x03);
LCD_WR_DATA8(0x03);
LCD_WR_DATA8(0x0F);
LCD_WR_DATA8(0x06);
LCD_WR_DATA8(0x02);
LCD_WR_DATA8(0x08);
LCD_WR_DATA8(0x0A);
LCD_WR_DATA8(0x13);
LCD_WR_DATA8(0x26);
LCD_WR_DATA8(0x36);
LCD_WR_DATA8(0x00);
LCD_WR_DATA8(0x0D);
LCD_WR_DATA8(0x0E);
LCD_WR_DATA8(0x10);
LCD_WR_REG(0x3A);
LCD_WR_DATA8(0x05);
LCD_WR_REG(0x36);
LCD_WR_DATA8(0x78);
LCD_WR_REG(0x29);
OLED_BLK_Set();
}
以指定色彩清除显示屏的函数为： void LCD_Clear(u16 Color)
{
u16 i,j;
LCD_Address_Set(0,0,LCD_W-1,LCD_H-1);
for(i=0;i<LCD_W;i++)
{
for (j=0;j<LCD_H;j++)
{
LCD_WR_DATA(Color);
}
}
}
显示满屏图片显示的函数为： void LCD_ShowPicture(uint16_t x1,uint16_t y1,uint16_t x2,uint16_t y2)
{
uint16_t i;
LCD_Address_Set(x1,y1,x2,y2);
for(i=0;i<12800;i++)
{
LCD_WR_DATA8(gImage_RW[i*2]);
LCD_WR_DATA8(gImage_RW[i*2+1]);
}
}
其中的数值gImage_RW[]，用于存放显示的图片数据。 实现图示效果的主程序为： void main(void)
{
uint8_t i;
rt_pin_mode(SCL_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
rt_pin_mode(SDA_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
rt_pin_mode(RES_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
rt_pin_mode(DC_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
rt_pin_mode(CS_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
rt_pin_mode(BLK_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
Lcd_Init();
LCD_Clear(BLACK);
LCD_ShowPicture(0,0,159,79);
while (1);
}
为自己需要的图片内容，可使用相应的图片处理工具将图片的内容转换为相应格式的文件，图5所示的就是这样一种处理工具。用它可生成一个C语言数组，并以*.h为文件后缀加以保存。
这样就可以同前面给出的图像显示函数LCD_ShowPicture()相匹配，若显示的图片规格小于屏幕的尺寸，还可指定图片的显示位置。当然，若图片的规格小于屏幕的尺寸则需要适当地调整循环的次数，以匹配图片的字节数。 图5 数据文件生成工具
此外，在配备文字显示函数的情况下，可完成图6所示的信息显示。 图6 位置显示效果
其中用于字符及字符串显示的函数分别为： void LCD_ShowChar(u16 x,u16 y,u8 num,u8 mode,u16 color)
{
u8 temp;
u8 pos,t;
u16 x0=x;
if(x>LCD_W-16||y>LCD_H-16) return;
num=num-' ';
LCD_Address_Set(x,y,x+8-1,y+16-1);
if(!mode)
{
for(pos=0;pos<16;pos++)
{
temp=asc2_1608[(u16)num*16+pos];
for(t=0;t<8;t++)
{
if(temp&0x01)LCD_WR_DATA(color);
else LCD_WR_DATA(BACK_COLOR);
temp>>=1;
x++;
}
x=x0;
y++;
}
}
else
{
for(pos=0;pos<16;pos++)
{
temp=asc2_1608[(u16)num*16+pos];
for(t=0;t<8;t++)
{
if(temp&0x01)LCD_DrawPoint(x+t,y+pos,color);
temp>>=1;
}
}
}
}
void LCD_ShowString(u16 x,u16 y,const u8 *p,u16 color)
{
while(*p!='\0')
{
if(x>LCD_W-16){x=0;y+=16;}
if(y>LCD_H-16){y=x=0;LCD_Clear(RED);}
LCD_ShowChar(x,y,*p,0,color);
x+=8;
p++;
}
}
中文显示函数为： void LCD_ShowChinese(uint16_t x,uint16_t y,uint8_t index,uint8_t size,uint16_t color)
{
uint8_t i,j;
uint8_t *temp,size1;
if(size==16)temp=Hzk16;
if(size==32)temp=Hzk32;
LCD_Address_Set(x,y,x+size-1,y+size-1);
size1=size*size/8;
temp+=index*size1;
for(j=0;j<size1;j++)
{
for(i=0;i<8;i++)
{
if((*temp&(1<<i))!=0)
{
LCD_WR_DATA(color);
}
else
{
LCD_WR_DATA(BACK_COLOR);
}
}
temp++;
}
}
所用的16和32点阵的字模数组格式为： u8 Hzk16[]={ 0x80,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,0xFC,0x1F,0x84,0x10,0x84,0x10,0x84,0x10, 0x84,0x10,0x84,0x10,0xFC,0x1F,0x84,0x10,0x80,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,/*"中",0*/ ... } 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0x00,0x00,0x00,0x80,0x01,0x00, 0x10,0x80,0x01,0x0C,0xF0,0xFF,0xFF,0x0F,0x30,0x80,0x01,0x04,0x30,0x80,0x01,0x04, 0x30,0x80,0x01,0x04,0x30,0x80,0x01,0x04,0xF0,0xFF,0xFF,0x07,0x30,0x80,0x01,0x04, 0x00,0x80,0x01,0x00,0x00,0x80,0x01,0x00,0x00,0x80,0x01,0x00,0x00,0x80,0x01,0x00, 0x00,0x80,0x01,0x00,0x00,0x80,0x01,0x00,0x00,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"中",0*/ ... }
对应于图6显示效果的主程序为： void main(void)
{
rt_pin_mode(SCL_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
rt_pin_mode(SDA_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
rt_pin_mode(RES_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
rt_pin_mode(DC_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
rt_pin_mode(CS_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
rt_pin_mode(BLK_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
Lcd_Init();
LCD_Clear(BLACK);
LCD_ShowString(0,0, "NuMaker-PFM-M487",YELLOW);
LCD_ShowString(20,20,"0.96' OLED",YELLOW);
LCD_ShowChinese(20,60,0,16,RED);
LCD_ShowChinese(40,60,1,16,RED);
LCD_ShowChinese(60,60,3,16,RED);
LCD_ShowChinese(80,60,4,16,RED);
while (1);
}
3. 软件包的使用 前面曾说过使用RT_Thread的优点之一就是可以用软件包来扩展对外设的使用，对于OLED屏在软件包中也是通过支持的。 那该如何使用它呢？ 其具体步骤如下： 1）创建一个基于M487开发板的项目 2）点击
3）点击
，从中选取ssd1306，见图7所示。
图7 选取器件
图8 相关介绍 4）选取
下的“配置项”，再由“软件包”选项卡，按图9加以设置。
图9 选项设置 5）选取“硬件”选项卡，并按图10进行设置，然后加以“全部保存”。
图10选项设置 6）完成主程序的编写 主程序的内容如下： #include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>
#include <board.h>
#include <string.h>
#include "ssd1306.h"
int main(int argc, char **argv)
{
ssd1306_TestAll();
return 0;
}
ssd1306的测试函数为： void ssd1306_TestAll()
{
ssd1306_Init();
ssd1306_TestFPS();
rt_thread_mdelay(3000);
ssd1306_TestBorder();
ssd1306_TestFonts();
rt_thread_mdelay(3000);
ssd1306_Fill(Black);
ssd1306_TestRectangle();
ssd1306_TestLine();
rt_thread_mdelay(3000);
ssd1306_Fill(Black);
ssd1306_TestPolyline();
rt_thread_mdelay(3000);
ssd1306_Fill(Black);
ssd1306_TestArc();
rt_thread_mdelay(3000);
ssd1306_Fill(Black);
ssd1306_TestCircle();
rt_thread_mdelay(3000);
}
7）完成程序的编译，以生成目标文件rtthread.bin。 8）连接OLED屏，该显示屏与开发板的连接关系如图11所示。
图11 引脚连接 9）完成程序下载，其运行效果如图12和图13所示。
图12 显示字符
图13显示图形
除了OLED屏，还有其他的显示器类型，如TFT显示屏、LCD1602、LCD12864及LCD5110等，后面再陆续与大家分享其驱动的方法。
视频效果： NuMaker--PFM--M487驱动OLED屏 https://www.bilibili.com/video/BV1j94y1o79Y/
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