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[STM32U3] 【STM32U385RG 测评】+ OLED屏显示驱动与RTC时钟

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 楼主| jinglixixi 发表于 2025-7-15 20:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
LED, LED屏, OLED, OLED屏, RTC
本帖最后由 jinglixixi 于 2025-7-15 21:20 编辑

前面介绍了以软件模拟的方式来驱动OLED屏，有了其成功的基础再来尝试硬件的驱动方式就方便了许多，因为硬件驱动的主要工作就是配置I2C的初始化函数及变更I2C发送字节数据的发送，其他的基本无需进行调整。


1. OLED显示屏驱动
为了驱动OLED显示屏，这里使用的接口I2C2，相应的引脚连接关系为：

OLED_SCL -----I2C2_SCL----- PB13     
OLED_SDA------I2C2_SDA------PB14


对I2C2的初始化函数为：
复制
  1. void MX_I2C2_Init(void)
    

  2. {
    

  3.   hi2c2.Instance = I2C2;
    

  4.   hi2c2.Init.Timing = 0x009032AE;
    

  5.   hi2c2.Init.OwnAddress1 = 0;
    

  6.   hi2c2.Init.AddressingMode = I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT;
    

  7.   hi2c2.Init.DualAddressMode = I2C_DUALADDRESS_DISABLE;
    

  8.   hi2c2.Init.OwnAddress2 = 0;
    

  9.   hi2c2.Init.OwnAddress2Masks = I2C_OA2_NOMASK;
    

  10.   hi2c2.Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE;
    

  11.   hi2c2.Init.NoStretchMode = I2C_NOSTRETCH_DISABLE;
    

  12.   if (HAL_I2C_Init(&hi2c2) != HAL_OK)
    

  13.   {
    

  14.     Error_Handler();
    

  15.   }
    


  16. 

  17.   if (HAL_I2CEx_ConfigAnalogFilter(&hi2c2, I2C_ANALOGFILTER_ENABLE) != HAL_OK)
    

  18.   {
    

  19.     Error_Handler();
    

  20.   }
    


  21. 

  22.   if (HAL_I2CEx_ConfigDigitalFilter(&hi2c2, 0) != HAL_OK)
    

  23.   {
    

  24.     Error_Handler();
    

  25.   }
    

  26. }

实现I2C发送字节数据的函数为：
复制
  1. #define OLED_ADDRESS   0x78 
    

  2. void I2C_WriteByte(uint8_t addr, uint8_t dat)
    

  3. {
    

  4.         uint8_t temp[2];
    

  5.         temp[0] = dat;
    

  6.         temp[1] = dat;
    

  7.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c2,OLED_ADDRESS,addr,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,temp,1,10);
    

  8. }

实现指令发送的函数为：
复制
  1. void WriteCmd(unsigned char I2C_Command)
    

  2. {
    

  3.     I2C_WriteByte(0x00, I2C_Command);
    

  4. }

对所用显示屏的初始化函数为：
复制
  1. void OLED_Init(void)
    

  2. {
    

  3.         HAL_Delay(100);
    

  4.         WriteCmd(0xAE);  //display off
    

  5.         WriteCmd(0x40);
    

  6.         WriteCmd(0xb0);        //Set Page Start Address for Page Addressing Mode,0-7
    

  7.         WriteCmd(0xc8);        //Set COM Output Scan Direction
    

  8.         WriteCmd(0x81);  //--set contrast control register
    

  9.         WriteCmd(0xff);   //亮度调节 0x00~0xff
    

  10.         WriteCmd(0xa1);  //--set segment re-map 0 to 127
    

  11.         WriteCmd(0xa6);  //--set normal display
    

  12.         WriteCmd(0xa8);  //--set multiplex ratio(1 to 64)
    

  13.         WriteCmd(0x1F);
    

  14.         WriteCmd(0xd3);  //-set display offset
    

  15.         WriteCmd(0x00);  //-not offset
    

  16.         WriteCmd(0xd5);  //--set display clock divide ratio/oscillator frequency
    

  17.         WriteCmd(0xf0);  //--set divide ratio
    

  18.         WriteCmd(0xd9);  //--set pre-charge period
    

  19.         WriteCmd(0x22); 
    

  20.         WriteCmd(0xda);  //--set com pins hardware configuration
    

  21.         WriteCmd(0x02);
    

  22.         WriteCmd(0xdb);  //--set vcomh
    

  23.         WriteCmd(0x49); 
    

  24.         WriteCmd(0x8d);  //--set DC-DC enable
    

  25.         WriteCmd(0x14); 
    

  26.         WriteCmd(0xaf);  //--turn on oled panel
    

  27. }

实现数据填充全屏的函数为：
复制
  1. void OLED_Fill(unsigned char fill_Data)
    

  2. {
    

  3.         unsigned char m,n;
    

  4.         for(m=0;m<8;m++)
    

  5.         {
    

  6.                   WriteCmd(0xb0+m);                //page0-page1
    

  7.                   WriteCmd(0x00);                    //low column start address
    

  8.                   WriteCmd(0x10);                    //high column start address
    

  9.                   for(n=0;n<128;n++)
    

  10.                   {
    

  11.                                 WriteDat(fill_Data);
    

  12.                   }
    

  13.         }
    

  14. }

实现字符串显示的函数为：
复制
  1. void OLED_ShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char ch[], unsigned char TextSize)
    

  2. {
    

  3.         unsigned char c = 0,i = 0,j = 0;
    

  4.         switch(TextSize)
    

  5.         {
    

  6.                 case 1:
    

  7.                 {
    

  8.                         while(ch[j] != '\0')
    

  9.                         {
    

  10.                                 c = ch[j] - 32;
    

  11.                                 if(x > 126)
    

  12.                                 {
    

  13.                                         x = 0;
    

  14.                                         y++;
    

  15.                                 }
    

  16.                                 OLED_SetPos(x,y);
    

  17.                                 for(i=0;i<6;i++)
    

  18.                                         WriteDat(F6x8[c][i]);
    

  19.                                 x += 6;
    

  20.                                 j++;
    

  21.                         }
    

  22.                 }
    

  23.                 break;
    

  24.                 case 2:
    

  25.                 {
    

  26.                         while(ch[j] != '\0')
    

  27.                         {
    

  28.                                 c = ch[j] - 32;
    

  29.                                 if(x > 120)
    

  30.                                 {
    

  31.                                         x = 0;
    

  32.                                         y++;
    

  33.                                 }
    

  34.                                 OLED_SetPos(x,y);
    

  35.                                 for(i=0;i<8;i++)
    

  36.                                         WriteDat(F8X16[c*16+i]);
    

  37.                                 OLED_SetPos(x,y+1);
    

  38.                                 for(i=0;i<8;i++)
    

  39.                                         WriteDat(F8X16[c*16+i+8]);
    

  40.                                 x += 8;
    

  41.                                 j++;
    

  42.                         }
    

  43.                 }
    

  44.                 break;
    

  45.         }
    

  46. }

测试以硬件方式驱动OLED显示屏并显示字符串信息的主程序为：
复制
  1. int main(void)
    

  2. {
    

  3.         HAL_Init();
    

  4.         SystemClock_Config();
    

  5.         MX_GPIO_Init();
    

  6.         MX_I2C1_Init();
    

  7.         MX_ICACHE_Init();
    

  8.         BSP_LED_Init(LD2);
    

  9.         BSP_PB_Init(BUTTON_USER, BUTTON_MODE_GPIO);        
    

  10.         MX_I2C2_Init();
    

  11.         OLED_Init();
    

  12.         OLED_Fill(0x00); 
    

  13.         OLED_ShowStr(0,0,"STM32U385",2);
    

  14.         OLED_ShowStr(0,2,"I2C OLED TEST",2);        
    

  15.         while (BSP_PB_GetState(BUTTON_USER) != GPIO_PIN_SET);
    

  16. }

经程序的编译和下载，其测试效果如图1和图2所示。
1.jpg
图1 驱动0.91寸屏

2.jpg
图2 驱动0.96寸屏


2. RTC时钟

要使用片内的RTC实现电子时钟功能，需要先对RTC进行初始化设置，其对应的函数为：
复制
  1. static void MX_RTC_Init(void)
    

  2. {
    

  3.   RTC_PrivilegeStateTypeDef privilegeState = {0};
    

  4.   RTC_TimeTypeDef sTime = {0};
    

  5.   RTC_DateTypeDef sDate = {0};
    

  6.   RTC_AlarmTypeDef sAlarm = {0};
    

  7.   hrtc.Instance = RTC;
    

  8.   hrtc.Init.HourFormat = RTC_HOURFORMAT_24;
    

  9.   hrtc.Init.AsynchPrediv = 127;
    

  10.   hrtc.Init.SynchPrediv = 255;
    

  11.   hrtc.Init.OutPut = RTC_OUTPUT_DISABLE;
    

  12.   hrtc.Init.OutPutRemap = RTC_OUTPUT_REMAP_NONE;
    

  13.   hrtc.Init.OutPutPolarity = RTC_OUTPUT_POLARITY_HIGH;
    

  14.   hrtc.Init.OutPutType = RTC_OUTPUT_TYPE_OPENDRAIN;
    

  15.   hrtc.Init.OutPutPullUp = RTC_OUTPUT_PULLUP_NONE;
    

  16.   hrtc.Init.BinMode = RTC_BINARY_NONE;
    

  17.   if (HAL_RTC_Init(&hrtc) != HAL_OK)
    

  18.   {
    

  19.     Error_Handler();
    

  20.   }
    

  21.   privilegeState.rtcPrivilegeFull = RTC_PRIVILEGE_FULL_NO;
    

  22.   privilegeState.backupRegisterPrivZone = RTC_PRIVILEGE_BKUP_ZONE_NONE;
    

  23.   privilegeState.backupRegisterStartZone2 = RTC_BKP_DR0;
    

  24.   privilegeState.backupRegisterStartZone3 = RTC_BKP_DR0;
    

  25.   if (HAL_RTCEx_PrivilegeModeSet(&hrtc, &privilegeState) != HAL_OK)
    

  26.   {
    

  27.     Error_Handler();
    

  28.   }
    

  29.   sTime.Hours = 0x2;
    

  30.   sTime.Minutes = 0x20;
    

  31.   sTime.Seconds = 0x0;
    

  32.   sTime.DayLightSaving = RTC_DAYLIGHTSAVING_NONE;
    

  33.   sTime.StoreOperation = RTC_STOREOPERATION_RESET;
    

  34.   if (HAL_RTC_SetTime(&hrtc, &sTime, RTC_FORMAT_BCD) != HAL_OK)
    

  35.   {
    

  36.     Error_Handler();
    

  37.   }
    

  38.   sDate.WeekDay = RTC_WEEKDAY_TUESDAY;
    

  39.   sDate.Month = RTC_MONTH_JULY ;
    

  40.   sDate.Date = 0x15;
    

  41.   sDate.Year = 0x25;
    

  42.   if (HAL_RTC_SetDate(&hrtc, &sDate, RTC_FORMAT_BCD) != HAL_OK)
    

  43.   {
    

  44.     Error_Handler();
    

  45.   }
    

  46.   sAlarm.AlarmTime.Hours = 0x2;
    

  47.   sAlarm.AlarmTime.Minutes = 0x20;
    

  48.   sAlarm.AlarmTime.Seconds = 0x30;
    

  49.   sAlarm.AlarmTime.SubSeconds = 0x56;
    

  50.   sAlarm.AlarmMask = RTC_ALARMMASK_NONE;
    

  51.   sAlarm.AlarmSubSecondMask = RTC_ALARMSUBSECONDMASK_ALL;
    

  52.   sAlarm.AlarmDateWeekDaySel = RTC_ALARMDATEWEEKDAYSEL_WEEKDAY;
    

  53.   sAlarm.AlarmDateWeekDay = RTC_WEEKDAY_MONDAY;
    

  54.   sAlarm.Alarm = RTC_ALARM_A;
    

  55.   if (HAL_RTC_SetAlarm_IT(&hrtc, &sAlarm, RTC_FORMAT_BCD) != HAL_OK)
    

  56.   {
    

  57.     Error_Handler();
    

  58.   }
    

  59. }

实现时钟显示功能的函数为：
复制
  1. static void RTC_TimeShow(uint8_t *showtime)
    

  2. {
    

  3.    RTC_DateTypeDef sdatestructureget;
    

  4.    RTC_TimeTypeDef stimestructureget;
    

  5.    HAL_RTC_GetTime(&hrtc, &stimestructureget, RTC_FORMAT_BIN);
    

  6.    HAL_RTC_GetDate(&hrtc, &sdatestructureget, RTC_FORMAT_BIN);
    

  7.    sprintf((char *)showtime, "%02d:%02d:%02d", stimestructureget.Hours, stimestructureget.Minutes, stimestructureget.Seconds);
    

  8.    OLED_ShowString(0,2,showtime,16);        
    

  9. }

测试电子时钟计时与显示功能的主程序为：
复制
  1. int main(void)
    

  2. {
    

  3.   HAL_Init();
    

  4.   HAL_PWR_EnableBkUpAccess();
    

  5.   SystemClock_Config();
    

  6.   MX_GPIO_Init();
    

  7.   MX_RTC_Init();
    

  8.   MX_ICACHE_Init();
    

  9.   BSP_LED_Init(LD2);
    

  10.   RTCStatus = 1;        
    

  11.   I2C_CONFIG();
    

  12.   HAL_Delay(50);
    

  13.   OLED_Init();
    

  14.   OLED_Clear();
    

  15.   OLED_ShowString(0,0,"STM32U385 RTC",16);        
    

  16.   while (1)
    

  17.   {
    

  18.        RTC_TimeShow(aShowTime);
    

  19.   }
    

  20. }

经程序的编译和下载，其测试效果如图3所示。
3.jpg
图3 电子时钟计时效果


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