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[PIC®/AVR®/dsPIC®产品] [PIC18F57Q43Curiosity Nano] 2.软件模拟I2C驱动OLED

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 楼主| zhouminjie 发表于 2022-8-22 22:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
模拟I2C, PIC18F57Q43, OLED, curiosity, AN
本片介绍在PIC18F57Q43上实现软件模拟I2C驱动0.96OLED新建工程，打开MCC配置
配置系统时钟频率：时钟源选择HFINTOSC，时钟频率选择64MHz，分频设置选择不分频，得到系统时钟频率为64MHz

配置引脚：在Package View中设置RC3——SCL、RC4——SDA


添加DELAY Foundation services

点击Generate生成配置代码

新建.c(.h)文件，添加sw_i2c代码
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  1. #include "sw_i2c.h"
    


  2. 


  3. 

  4. //设置SDA输入模式
    

  5. void SDA_IN(void)
    

  6. {
    

  7.     SDA_SetDigitalMode();
    

  8.     SDA_SetDigitalInput();
    

  9.     //SDA_SetPullup();
    

  10. }
    


  11. 

  12. //设置SDA为输出模式
    

  13. void SDA_OUT(void)
    

  14. {
    

  15.     SDA_SetDigitalMode();
    

  16.     SDA_SetDigitalOutput();
    

  17.     SDA_SetPushPull();
    

  18.     //SDA_SetPullup();
    

  19. }
    


  20. 

  21. //设置SCL电平
    

  22. void I2C_SCL(int n)
    

  23. {
    

  24.     if(n == 1)
    

  25.     {
    

  26.         SCL_SetHigh(); //设置SCL为高电平
    

  27.     }
    

  28.     else
    

  29.     {
    

  30.         SCL_SetLow(); //设置SCL为低电平
    

  31.     }
    

  32. }
    


  33. 

  34. //设置SDA电平
    

  35. void I2C_SDA(int n)
    

  36. {
    

  37.     if(n == 1)
    

  38.     {
    

  39.         SDA_SetHigh(); //设置SDA为高电平
    

  40.     }
    

  41.     else
    

  42.     {
    

  43.         SDA_SetLow(); //设置SDA为低电平
    

  44.     }
    

  45. }
    


  46. 

  47. //读取SDA电平
    

  48. unsigned char READ_SDA(void)
    

  49. {
    

  50.     return SDA_GetValue(); //读取SDA电平
    

  51. }
    


  52. 

  53. //I2C初始化
    

  54. void SW_I2C_Initial(void)
    

  55. {
    

  56.     SCL_SetDigitalMode();
    

  57.     SDA_SetDigitalMode();
    

  58.     SCL_SetDigitalOutput();
    

  59.     SDA_SetDigitalOutput();
    

  60.     SCL_SetPushPull();
    

  61.     SDA_SetPushPull();
    

  62.     //SCL_SetPullup();
    

  63.     //SDA_SetPullup();
    

  64.     SCL_SetHigh();
    

  65.     SDA_SetHigh();
    

  66. }
    


  67. 

  68. //I2C Start
    

  69. void I2C_Start(void)
    

  70. {
    

  71.     SDA_OUT();
    

  72.     I2C_SDA(1);
    

  73.     I2C_SCL(1);
    

  74.     //DELAY_microseconds(4);
    

  75.     I2C_SDA(0); //START:when CLK is high,DATA change form high to low
    

  76.     //DELAY_microseconds(4);
    

  77.     I2C_SCL(0); //钳住I2C总线,准备发送或接收数据
    

  78. }
    


  79. 

  80. //I2C Stop
    

  81. void I2C_Stop(void)
    

  82. {
    

  83.     SDA_OUT();
    

  84.     I2C_SCL(0);
    

  85.     I2C_SDA(0); //STOP:when CLK is high DATA change form low to high
    

  86.     //DELAY_microseconds(4);
    

  87.     I2C_SCL(1);
    

  88.     I2C_SDA(1); //发送I2C总线结束信号
    

  89.     //DELAY_microseconds(4);
    

  90. }
    


  91. 

  92. //I2C_Wait_ack 返回HAL_OK表示wait成功,返回HAL_ERROR表示wait失败
    

  93. unsigned char I2C_Wait_Ack(void) //IIC_Wait_ack,返回wait失败或是成功
    

  94. {
    

  95.     unsigned char ucErrTime = 0;
    


  96. 

  97.     SDA_IN();
    

  98.     I2C_SDA(1);
    

  99.     //DELAY_microseconds(1);
    

  100.     I2C_SCL(1);
    

  101.     //DELAY_microseconds(1);
    

  102.     while(READ_SDA())
    

  103.     {
    

  104.         ucErrTime++;
    


  105. 

  106.         if(ucErrTime > 250)
    

  107.         {
    

  108.             I2C_Stop();
    

  109.             return HAL_ERROR;
    

  110.         }
    

  111.     }
    

  112.     I2C_SCL(0);
    

  113.     return HAL_OK;
    

  114. }
    


  115. 

  116. //产生ACK应答
    

  117. void I2C_Ack(void)
    

  118. {
    

  119.     I2C_SCL(0);
    

  120.     SDA_OUT();
    

  121.     I2C_SDA(0);
    

  122.     //DELAY_microseconds(2);
    

  123.     I2C_SCL(1);
    

  124.     //DELAY_microseconds(2);
    

  125.     I2C_SCL(0);
    

  126. }
    


  127. 

  128. //产生NACK应答
    

  129. void I2C_NAck(void)
    

  130. {
    

  131.     I2C_SCL(0);
    

  132.     SDA_OUT();
    

  133.     I2C_SDA(1);
    

  134.     //DELAY_microseconds(2);
    

  135.     I2C_SCL(1);
    

  136.     //DELAY_microseconds(2);
    

  137.     I2C_SCL(0);
    

  138. }
    


  139. 

  140. //I2C_Send_Byte,入口参数为要发送的字节
    

  141. void I2C_Send_Byte(unsigned char txd)
    

  142. {
    

  143.     unsigned char cnt = 0;
    


  144. 

  145.     SDA_OUT();
    

  146.     I2C_SCL(0);
    

  147.     for(cnt = 0; cnt < 8; cnt++)
    

  148.     {
    

  149.         I2C_SDA((txd & 0x80) >> 7);
    

  150.         txd <<= 1;
    

  151.         //DELAY_microseconds(2);
    

  152.         I2C_SCL(1);
    

  153.         //DELAY_microseconds(2);
    

  154.         I2C_SCL(0);
    

  155.         //DELAY_microseconds(2);
    

  156.     }
    

  157. }
    


  158. 

  159. //I2C_Read_Byte,入口参数为是否要发送ACK信号
    

  160. unsigned char I2C_Read_Byte(unsigned char ack)
    

  161. {
    

  162.     unsigned char cnt, rec = 0;
    


  163. 

  164.     SDA_IN();
    

  165.     for(cnt = 0; cnt < 8; cnt++)
    

  166.     {
    

  167.         I2C_SCL(0);
    

  168.         //DELAY_microseconds(2);
    

  169.         I2C_SCL(1);
    

  170.         rec <<= 1;
    


  171. 

  172.         if(READ_SDA())
    

  173.         {
    

  174.             rec++;
    

  175.         }
    

  176.         //DELAY_microseconds(1);
    

  177.     }
    

  178.     if(!ack)
    

  179.     {
    

  180.         I2C_NAck();
    

  181.     }
    

  182.     else
    

  183.     {
    

  184.         I2C_Ack();
    

  185.     }
    

  186.     return rec;
    

  187. }


新建.c(.h)文件，添加oled代码
复制
  1. #include"oled.h"
    


  2. 

  3. //向设备写控制命令
    

  4. static void OLED_Write_CMD(unsigned char cmd)
    

  5. {
    

  6.     I2C_Start();
    

  7.     I2C_Send_Byte(0x78);
    

  8.     I2C_Wait_Ack();
    

  9.     I2C_Send_Byte(0x00);
    

  10.     I2C_Wait_Ack();
    

  11.     I2C_Send_Byte(cmd);
    

  12.     I2C_Wait_Ack();
    

  13.     I2C_Stop();
    

  14. }
    


  15. 

  16. //向设备写数据
    

  17. static void OLED_Write_Date(unsigned char date)
    

  18. {
    

  19.     I2C_Start();
    

  20.     I2C_Send_Byte(0x78);
    

  21.     I2C_Wait_Ack();
    

  22.     I2C_Send_Byte(0x40);
    

  23.     I2C_Wait_Ack();
    

  24.     I2C_Send_Byte(date);
    

  25.     I2C_Wait_Ack();
    

  26.     I2C_Stop();
    

  27. }
    


  28. 

  29. //坐标设置
    

  30. static void OLED_Set_Pos(unsigned char x, unsigned char y)
    

  31. {
    

  32.     OLED_Write_CMD(0xB0 + y);
    

  33.     OLED_Write_CMD(((x & 0xF0) >> 4) | 0x10);
    

  34.     OLED_Write_CMD(x & 0x0F);
    

  35. }
    


  36. 

  37. //开启OLED显示
    

  38. static void OLED_Display_On(void)
    

  39. {
    

  40.     OLED_Write_CMD(0x8D); //SET DCDC命令
    

  41.     OLED_Write_CMD(0x14); //DCDC ON
    

  42.     OLED_Write_CMD(0xAF); //DISPLAY ON
    

  43. }
    


  44. 

  45. //关闭OLED显示
    

  46. static void OLED_Display_Off(void)
    

  47. {
    

  48.     OLED_Write_CMD(0x8D); //SET DCDC命令
    

  49.     OLED_Write_CMD(0x10); //DCDC OFF
    

  50.     OLED_Write_CMD(0xAE); //DISPLAY OFF
    

  51. }
    


  52. 

  53. //OLED清屏
    

  54. void OLED_Clear(void)
    

  55. {
    

  56.     unsigned char cnt, count;
    


  57. 

  58.     for(cnt = 0; cnt < 8; cnt++)
    

  59.     {
    

  60.         OLED_Write_CMD(0xB0 + cnt);
    

  61.         OLED_Write_CMD(0x00);
    

  62.         OLED_Write_CMD(0x10);
    


  63. 

  64.         for(count = 0; count < 128; count++)
    

  65.         {
    

  66.             OLED_Write_Date(0x00);
    

  67.         }
    

  68.     }
    

  69. }
    


  70. 

  71. //OLED清行
    

  72. void OLED_Clear_Row(unsigned char n)
    

  73. {
    

  74.     unsigned char count;
    


  75. 

  76.     OLED_Write_CMD(0xB0 + n);
    

  77.     OLED_Write_CMD(0x00);
    

  78.     OLED_Write_CMD(0x10);
    


  79. 

  80.     for(count = 0; count < 128; count++)
    

  81.     {
    

  82.         OLED_Write_Date(0x00);
    

  83.     }
    

  84. }
    


  85. 

  86. //OLED填满屏幕
    

  87. void OLED_Fill(void)
    

  88. {
    

  89.     unsigned char cnt, count;
    


  90. 

  91.     for(cnt = 0; cnt < 8; cnt++)
    

  92.     {
    

  93.         OLED_Write_CMD(0xB0 + cnt); //设置页地址（0~7）
    

  94.         OLED_Write_CMD(0x00); //设置显示位置—列低地址
    

  95.         OLED_Write_CMD(0x10); //设置显示位置—列高地址
    


  96. 

  97.         for(count = 0; count < 128; count++)
    

  98.         {
    

  99.             OLED_Write_Date(0x01);
    

  100.         }
    

  101.     }
    

  102. }
    


  103. 

  104. //指定位置显示一个字符
    

  105. //x:0~127
    

  106. //y:0~63
    

  107. //chr:字符
    

  108. //mode:0,反白显示;1,正常显示
    

  109. //size:选择字体 16/12
    

  110. void OLED_ShowChar(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char chr, unsigned char size)
    

  111. {
    

  112.     unsigned char offset = 0, cnt = 0;
    


  113. 

  114.     offset = chr - ' '; //计算偏移量
    


  115. 

  116.     if(x > 128 - 1)
    

  117.     {
    

  118.         x = 0;
    

  119.         y = y + 2;
    

  120.     }
    


  121. 

  122.     if(size == 16)
    

  123.     {
    

  124.         OLED_Set_Pos(x, y);
    


  125. 

  126.         for(cnt = 0; cnt < 8; cnt++)
    

  127.         {
    

  128.             OLED_Write_Date(F8x16[offset * 16 + cnt]);
    

  129.         }
    


  130. 

  131.         OLED_Set_Pos(x, y + 1);
    


  132. 

  133.         for(cnt = 0; cnt < 8; cnt++)
    

  134.         {
    

  135.             OLED_Write_Date(F8x16[offset * 16 + cnt + 8]);
    

  136.         }
    

  137.     }
    

  138.     else
    

  139.     {
    

  140.         OLED_Set_Pos(x, y);
    


  141. 

  142.         for(cnt = 0; cnt < 6; cnt++)
    

  143.         {
    

  144.             OLED_Write_Date(F6x8[offset][cnt]);
    

  145.         }
    

  146.     }
    

  147. }
    


  148. 

  149. unsigned int oled_pow(unsigned char m, unsigned char n)
    

  150. {
    

  151.     unsigned int result = 1;
    


  152. 

  153.     while(n--)
    

  154.     {
    

  155.         result *= m;
    

  156.     }
    


  157. 

  158.     return result;
    

  159. }
    


  160. 

  161. //指定位置显示一个数字
    

  162. //x,y:起点坐标
    

  163. //num:数值(0~4294967295)
    

  164. //len:数字的位数
    

  165. //size:字体大小
    

  166. //mode:模式        0,填充模式;1,叠加模式
    

  167. void OLED_ShowNum(unsigned char x, unsigned char y, unsigned int num, unsigned char len, unsigned char size)
    

  168. {
    

  169.     unsigned char cnt, temp;
    

  170.     unsigned char show = 0;
    


  171. 

  172.     for(cnt = 0; cnt < len; cnt++)
    

  173.     {
    

  174.         temp = (num / oled_pow(10, len - cnt - 1)) % 10;
    


  175. 

  176.         if(show == 0 && cnt < (len - 1))
    

  177.         {
    

  178.             if(temp == 0)
    

  179.             {
    

  180.                 OLED_ShowChar(x + (size / 2) * cnt, y, ' ', size);
    

  181.                 continue;
    

  182.             }
    

  183.             else
    

  184.             {
    

  185.                 show = 1;
    

  186.             }
    

  187.         }
    


  188. 

  189.         OLED_ShowChar(x + (size / 2) * cnt, y, temp + '0', size);
    

  190.     }
    

  191. }
    


  192. 

  193. //指定位置显示字符串
    

  194. void OLED_ShowString(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *chr, unsigned char size)
    

  195. {
    

  196.     unsigned char cnt = 0;
    


  197. 

  198.     while(chr[cnt] != '\0')
    

  199.     {
    

  200.         OLED_ShowChar(x, y, chr[cnt], size);
    

  201.         x += 8;
    


  202. 

  203.         if(x > 120)
    

  204.         {
    

  205.             x = 0;
    

  206.             y += 2;
    

  207.         }
    


  208. 

  209.         cnt++;
    

  210.     }
    

  211. }
    


  212. 

  213. //显示汉字
    

  214. void OLED_ShowCHinese(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char no)
    

  215. {
    

  216.     unsigned char cnt, addr = 0;
    


  217. 

  218.     OLED_Set_Pos(x, y);
    


  219. 

  220.     for(cnt = 0; cnt < 16; cnt++)
    

  221.     {
    

  222.         OLED_Write_Date(Hzk[2 * no][cnt]);
    

  223.         addr++;
    

  224.     }
    


  225. 

  226.     OLED_Set_Pos(x, y + 1);
    


  227. 

  228.     for(cnt = 0; cnt < 16; cnt++)
    

  229.     {
    

  230.         OLED_Write_Date(Hzk[2 * no + 1][cnt]);
    

  231.         addr++;
    

  232.     }
    

  233. }
    


  234. 

  235. //显示图片
    

  236. /*
    

  237.         @brief                        显示图片
    

  238.         @param                        x0：起始列地址
    

  239.                                         y0：起始页地址
    

  240.                                         x1：终止列地址
    

  241.                                         y1：终止页地址
    

  242.                                         BMP[]：存放图片代码的数组
    

  243.         @retval                        无
    

  244.  */
    

  245. void OLED_DrawBMP(unsigned char x0, unsigned char y0, unsigned char x1, unsigned char y1, const unsigned char BMP[])
    

  246. {
    

  247.     unsigned int j = 0; //定义变量
    

  248.     unsigned char x, y; //定义变量
    


  249. 

  250.     if(y1 % 8 == 0)
    

  251.     {
    

  252.         y = y1 / 8; //判断终止页是否为8的整数倍
    

  253.     }
    

  254.     else
    

  255.     {
    

  256.         y = y1 / 8 + 1;
    

  257.     }
    


  258. 

  259.     for(y = y0; y < y1; y++) //从起始页开始，画到终止页
    

  260.     {
    

  261.         OLED_Set_Pos(x0, y); //在页的起始列开始画
    


  262. 

  263.         for(x = x0; x < x1; x++) //画x1 - x0 列
    

  264.         {
    

  265.             OLED_Write_Date(BMP[j++]); //画图片的点
    

  266.         }
    

  267.     }
    

  268. }
    


  269. 

  270. //显示动图
    

  271. /*
    

  272.         @brief                        显示动图
    

  273.         @param                        x0：起始列地址
    

  274.                                 y0：起始页地址
    

  275.                                 x1：终止列地址
    

  276.                                 y1：终止页地址
    

  277.                                 k: 帧个数
    

  278.                                 m: 单帧数组大小
    

  279.                                 BMP[][m]：存放动图代码的数组
    

  280.         @retval                        无
    

  281.  */
    

  282. void OLED_DrawGIF(unsigned char x0, unsigned char y0, unsigned char x1, unsigned char y1, unsigned char k, int m, const unsigned char GIF[29][1024])
    

  283. {
    

  284.     unsigned int j = 0; //定义变量
    

  285.     unsigned char x, y, i; //定义变量
    


  286. 

  287.     if(y1 % 8 == 0)
    

  288.     {
    

  289.         y = y1 / 8; //判断终止页是否为8的整数倍
    

  290.     }
    

  291.     else
    

  292.     {
    

  293.         y = y1 / 8 + 1;
    

  294.     }
    


  295. 

  296.     for (i = 0; i < k; i++) //从第一帧开始画
    

  297.     {
    

  298.         j = 0;
    


  299. 

  300.         for(y = y0; y < y1; y++) //从起始页开始，画到终止页
    

  301.         {
    

  302.             OLED_Set_Pos(x0, y); //在页的起始列开始画
    


  303. 

  304.             for(x = x0; x < x1; x++) //画x1 - x0 列
    

  305.             {
    

  306.                 OLED_Write_Date(GIF[i][j++]); //画图片的点//GIF[i][j++]
    

  307.             }
    

  308.         }
    

  309.         //Delay_Ms(80);
    

  310.     }
    

  311. }
    


  312. 

  313. //OLED初始化
    

  314. void OLED_Init(void)
    

  315. {
    

  316.     SW_I2C_Initial();
    

  317.     DELAY_milliseconds(800);
    

  318.     OLED_Write_CMD(0xAE); //display off
    

  319.     OLED_Write_CMD(0x00); //set low column address
    

  320.     OLED_Write_CMD(0x10); //set high column address
    

  321.     OLED_Write_CMD(0x40); //set start line address
    

  322.     OLED_Write_CMD(0xB0); //set page address
    

  323.     OLED_Write_CMD(0x81); //contract control
    

  324.     OLED_Write_CMD(0xFF); //128
    

  325.     OLED_Write_CMD(0xA1); //set segment remap
    

  326.     OLED_Write_CMD(0xA6); //normal / reverse
    

  327.     OLED_Write_CMD(0xA8); //set multiplex ratio(1 to 64)
    

  328.     OLED_Write_CMD(0x3F); //1/32 duty
    

  329.     OLED_Write_CMD(0xC8); //Com scan direction
    

  330.     OLED_Write_CMD(0xD3); //set display offset
    

  331.     OLED_Write_CMD(0x00); //
    

  332.     OLED_Write_CMD(0xD5); //set osc division
    

  333.     OLED_Write_CMD(0x80); //
    

  334.     OLED_Write_CMD(0xD8); //set area color mode off
    

  335.     OLED_Write_CMD(0x05); //
    

  336.     OLED_Write_CMD(0xD9); //Set Pre-Charge Period
    

  337.     OLED_Write_CMD(0xF1); //
    

  338.     OLED_Write_CMD(0xDA); //set com pin configuartion
    

  339.     OLED_Write_CMD(0x12); //
    

  340.     OLED_Write_CMD(0xDB); //set Vcomh
    

  341.     OLED_Write_CMD(0x30); //
    

  342.     OLED_Write_CMD(0x8D); //set charge pump enable
    

  343.     OLED_Write_CMD(0x14); //
    

  344.     OLED_Write_CMD(0xAF); //turn on oled panel
    

  345. }
编译调试运行
测试效果如下

测试工程

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pzsh 发表于 2022-9-5 14:42 | 显示全部楼层
显示效果很炫
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稳稳の幸福 发表于 2023-6-25 21:16 | 显示全部楼层
硬件实现I2C更方便啊。
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zhuomuniao110 发表于 2023-10-21 12:13 | 显示全部楼层
软件搞定的，硬件的一直搞不懂。。。
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598330983 发表于 2023-10-21 19:55 | 显示全部楼层
https://bbs.21ic.com/icview-3334816-1-1.html
硬件的也搞定了。
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dongnanxibei 发表于 2023-10-23 17:27 | 显示全部楼层
不如用硬件做的好啊。
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