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STM32-OLED屏幕显示教程_stm32oled屏幕

作者：Gausst松鼠会 | 2024-04-04 12:19:43

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stm32oled屏幕

我的上篇文章已经介绍过IIC协议（本篇文章不对IIC协议做过多赘述），这篇文章对我在学习OLED屏幕的时候做的一个总结。

1.OLED屏幕介绍

OLED即有机发光管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)。OLED显示技术具有自发光、广视角、几乎无穷高的对比度、较低功耗、极高反应速度、可用于绕曲性面板、使用温度范围广、构造及制程简单等有点，被认为是下一代的平面显示屏新兴应用技术。

OLED显示和传统的LCD显示不同，其可以自发光，所以不需要背光灯，这使得OLED显示屏相对于LCD显示屏尺寸更薄，同时显示效果更优。常用的OLED屏幕有蓝色、黄色、白色等几种。屏的大小为0.96寸，像素点为 128*64，所以我们称为0.96oled屏或者12864屏。

OLED屏幕特点

1.模块尺寸：23.7 *23.8mm

2.电源电压：3.3-5.5V

3.驱动芯片：SSD1306

4.测试平台：提供 k60/k10,9s12XS128,51,stm32，stm8等单片机

OLED屏幕接线说明

OLED屏幕显存

OLED本身是没有显存的，他的现存是依赖SSD1306提供的，而SSD1306提供一块显存。

SSD1306显存总共为128*64bit大小，SSD1306将这些显存分成了8页。每页包含了128个字节。

OLED屏幕原理

STM32内部建立一个缓存(共128*8个字节），每次修改的时候，只是修改STM32上的缓存(实际上就是SRAM)，修改完后一次性把STM32上的缓存数据写入到OLED的GRAM。这个方法也有坏处，对于SRAM很小的单片机（51系列）就比较麻烦。

OLED屏幕常用指令

· 命令0X81: 设置对比度。包含两个字节，第一个0X81为命令，随后方法是的一个字节要设置这个对比度，值越大屏幕越亮。

·命令0XAE/0XAF: 0XAE为关闭显示命令，0XAF为开启显示命令

·0X8D: 包含两个字节，第一个为命令字，第二个为设置值，第二个字节的BIT2表示电荷泵的开关状态，该位为1开启电荷泵，为0则关闭。模块初始化的时候，这个必须要开启，否则看不到屏幕显示。

·命令0XB0~B7:用于设置页地址，其低三位的值对应GRAM页地址。

·命令0X00~0X0F：用于设置显示时的起始列地址低四位。

·命令0X10~0X1F: 用于设置显示时的起始列地址高四位。

2.OLED屏幕显示一个点的思路

OLED屏幕分为页寻址模式，水平地址模式，垂直地址模式。

这里主要介绍用的最多的页寻址模式，页寻址模式如下图，把整个OLED屏幕分成了八页，说白了就是把OLED的屏幕把宽平均分成了八份。比如想要在第0列第三行的开头显示一个点那就是按位来配置，0000 0100（0x08）。

3.配置OLED屏幕

我们配置硬件IIC的步骤就是根据下面这张时序图，发送一次数据后不断获取不同的应答即可。

oled.c

硬件IIC配置


#include "stm32f10x.h"
#include "oled.h"
 
void IIC_Configuration(void)
{
	 GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
	 I2C_InitTypeDef   I2C_InitStructure;
	
	 RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE	);
     RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_I2C1, ENABLE	);
	 
	 //PB6--SCL   PB7--SDL
	 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;
	 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
	 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
	
	 I2C_DeInit(I2C1);
	 I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;
	 I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
	 I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 400000;
	 I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;
	 I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
	 I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x30;
     I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStructure);
	 I2C_Cmd(I2C1, ENABLE);
 
}
 
void I2C_WriteByte(uint8_t addr,uint8_t data)
{
	while( I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY)); //检查IIC总线是否繁忙
	
	I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE);  //开启IIC，发送起始信号
	while(!I2C_CheckEvent(I2C1,  I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)); //EV5主模式
 
	I2C_Send7bitAddress(I2C1, OLED_ADDRESS ,  I2C_Direction_Transmitter);  //发送OLED地址
	while(!I2C_CheckEvent(I2C1,  I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)); //检查EV6
	
	I2C_SendData(I2C1, addr); //发送寄存器地址
	while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING));
	
    I2C_SendData(I2C1, data); //发送数据
	while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING));
 
    I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE);
 
 
}

关于OLED屏幕我们需要写命令函数和写数据函数来填入我们想要的数据。

写命令函数/写数据函数


void WriteCmd(unsigned char IIC_Command)  //写命令
{
	 I2C_WriteByte(0x00,IIC_Command);
}
 
void WriteDat(unsigned char IIC_Data)  //写数据
{
	 I2C_WriteByte(0x40,IIC_Data);
}

OLED初始化（厂家提供的源码，复制粘贴即可，无需深究）


void OLED_Init(void) //OELD屏幕初始化
{
  delay_ms(100);
	WriteCmd(0xAE); //display off
	WriteCmd(0x20);	//Set Memory Addressing Mode	
	WriteCmd(0x10);	//00,Horizontal Addressing Mode;01,Vertical Addressing Mode;10,Page Addressing Mode (RESET);11,Invalid
	WriteCmd(0xb0);	//Set Page Start Address for Page Addressing Mode,0-7
	WriteCmd(0xc8);	//Set COM Output Scan Direction
	WriteCmd(0x00); //---set low column address
	WriteCmd(0x10); //---set high column address
	WriteCmd(0x40); //--set start line address
	WriteCmd(0x81); //--set contrast control register
	WriteCmd(0xff); //ÁÁ¶Èµ÷½Ú 0x00~0xff
	WriteCmd(0xa1); //--set segment re-map 0 to 127
	WriteCmd(0xa6); //--set normal display
	WriteCmd(0xa8); //--set multiplex ratio(1 to 64)
	WriteCmd(0x3F); //
	WriteCmd(0xa4); //0xa4,Output follows RAM content;0xa5,Output ignores RAM content
	WriteCmd(0xd3); //-set display offset
	WriteCmd(0x00); //-not offset
	WriteCmd(0xd5); //--set display clock divide ratio/oscillator frequency
	WriteCmd(0xf0); //--set divide ratio
	WriteCmd(0xd9); //--set pre-charge period
	WriteCmd(0x22); //
	WriteCmd(0xda); //--set com pins hardware configuration
	WriteCmd(0x12);
	WriteCmd(0xdb); //--set vcomh
	WriteCmd(0x20); //0x20,0.77xVcc
	WriteCmd(0x8d); //--set DC-DC enable
	WriteCmd(0x14); //
	WriteCmd(0xaf); //--turn on oled panel
 
}

设置起点坐标


void SetPos(unsigned char x,unsigned char y)  //设置起点坐标
{
	WriteCmd(0xb0+y);
	WriteCmd((x&0xf0)>>4|0x10); //取高位
	WriteCmd((x&0x0f)|0x01);    //取低位

全屏填充（可以全屏填充，也可用于清屏）


void OLED_Fill(unsigned char Fill_Data)  //全屏填充
{
	unsigned char m,n;
	
	for(m=0;m<8;m++){
		WriteCmd(0xb0+m);
		WriteCmd(0x00);
		WriteCmd(0x10);
	
	  for(n=0;n<128;n++){
		WriteDat(Fill_Data);
		}
	}
}

清屏


void OLED_Clean(void)  //清屏
{
	OLED_Fill(0x00);
}

打开/关闭OLED


void OLED_ON(void)   //打开OLED
{
	WriteCmd(0X8D);   //设置电荷泵
	WriteCmd(0X14);   //开启电荷泵
	WriteCmd(0XAF);   //OLED唤醒
}
 
void OLED_OFF(void)  //关闭OLED
{
	WriteCmd(0X8D);   //设置电荷泵
	WriteCmd(0X10);   //关闭电荷泵
	WriteCmd(0XAE);   //关闭OLED
}

4.OLED显示字符串


//显示字符串
void OLED_ShowStr(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char ch[],unsigned TextSize)
{
    unsigned char c = 0,i = 0,j = 0;
	  switch(TextSize)
		{
			case 1:   //8*16模式
			{
				while(ch[j] != '\0')
				{
				   c = ch[j] - 32;
					if(x>126)
					{
					    x= 0;
						  y++;					
					}
					OLED_SetPos(x,y);
					for(i=0;i<6;i++)
           WriteDat( F6x8[c][i] );
					x+=6 ;
					j++;				
				}
				
				}break;
			case 2:    //16*16模式
			{
			   while(ch[j] !='\0')
				 {
						 c= ch[j] - 32;
					 if(x >120)
					 {
							 x = 0;
							 y++ ;
					 }
					 OLED_SetPos(x,y);
					 for(i = 0;i<8;i++)
					 WriteDat( F8X16[c*16+i] );
					 OLED_SetPos(x,y+1);
					 for(i = 0;i<8;i++)
					 WriteDat( F8X16[c*16+i+8] );
					 x+=8;
					 j++;
			 }	 
		}break;
			
	}
}

main.c


#include "stm32f10x.h"
#include "main.h"
#include "oled.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
 
 
int main(void)
{
   initSysTick();
   IIC_Configuration();
	 OLED_Init(); 
   delay_ms(1000);
    
   OLED_Fill(0XFF);  //全屏亮
	 delay_ms(1000);
	 OLED_Fill(0X00);  //全屏灭
	 delay_ms(1000);
	
	 OLED_ShowStr( 0,1,"hello world", 1);
	 OLED_ShowStr( 0,2,"hello world", 2);
 
   while(1)
	 {
 
	 }
	
}

注：写命令函数，写数据函数，全屏填充函数，示字符串函数等都需要添加到oled.c文件里。

效果展示：

5.OLED屏幕显示汉字


//显示汉字 （x：横坐标  y：纵坐标  N：字数）
void OLED_ShowCN(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char N)
{
    unsigned char wm=0;
	  unsigned int addr = 32*N;
		OLED_SetPos(x,y);
    for(wm=0;wm<16;wm++)
	{
		WriteDat( F16X16[addr]);
    addr +=1;	
	}
	 OLED_SetPos(x,y+1);
   for(wm=0;wm<16;wm++)
	{
		WriteDat( F16X16[addr]);
    addr +=1;	
	}
 
}

接着我们打开取字模软件，输入我们想显示的汉字和大小。在设置中改为C51模式（STM32和51单片机都使用的C51模式）。

把生成的代码添加进字库当中（OLED_Codetab.h这个文件是我们添加的字库，厂家也会提供）

我们选的是16*16大小的，所以我们把生成的代码粘贴到对应的结构体中。

main.c


#include "stm32f10x.h"
#include "main.h"
#include "oled.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
 
 
int main(void)
{ 
	 unsigned char i=0;
		 
     initSysTick();
     IIC_Configuration();
	 OLED_Init(); //OELD初始化
     delay_ms(1000);
    
     OLED_Fill(0XFF);  //全屏亮
	 delay_ms(1000);
	 OLED_Fill(0X00);  //全屏灭
	 delay_ms(1000);
 
   while(1)
	{
     for(i=0;i<4;i++){
			 OLED_ShowCN(1+i*16,0,i);
		 }
  }
}

效果展示：

6.OLED屏幕显示图片


//显示图片
//x0：横坐标；y0：纵坐标；x1：图片起点；y1：所占页数；BMP[]：选用的结构体名称
void OLED_DrawBMP(unsigned char x0,unsigned char y0,unsigned char x1,unsigned char y1,unsigned char BMP[])
{
	unsigned int j=0;
	unsigned char x,y;
	
	if(y1%8 == 0)
		y = y1/8;
	else
		y = y1/8 +1;
	for(y=y0;y<y1;y++)
	{
				OLED_SetPos(x0,y);
       for(x=x0;x<x1;x++)
		{	
				WriteDat(BMP[j++]);
		}		
	}
}

选一张照片，保存格式改为.png。

接着大小调整为跟我们的屏幕一样的分辨率。

改完大小之后再保存为BMP格式。

打开我们的取模软件，各种参数改成如下图所示。

点击保存后就会生成这样一个文档。

然后把数组里面的内容粘贴到BMP1的结构体里面。

效果展示：

7.总结

本篇文章使用的硬件IIC驱动OLED屏幕，大家用软件IIC也可以实现同样的效果，软件IIC的代码可以参考中景园电子的，直接调用中景园封装好的函数即可，对新手也算友好。希望对大家有所帮助。

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