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STM32驱动0.96寸OLED液晶屏

churgelfay 回答数4 浏览数919
目录


  • 序言
  • OLED简介
  • 模块介绍
  • 引脚定义
  • SSD1306控制芯片驱动

    • 时序图讲解
    • SSD1306常用命令
    • 命令设置SSD1306

  • 如何显示字符
  • 测试结果
  • 资料下载
序言

液晶屏通常作为嵌入式设备的显示终端,用于显示一些关键信息,将信息直接显示在一块小的液晶屏幕上。
液晶屏除了可以作为显示终端外,还可以作为调试信息输出的一台终端。
在调试硬件程序的时候,通常会对程序进行调试,想输出一些状态或者信息来体现程序当前的运行状态,一般我们会选择串口打印输出内容,或者LED的不同闪烁频率代表不同状态,当然我们也可以使用一台液晶屏来显示不同内容,这种方式也是十分的省事快捷的。
OLED简介

OLED,即有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode),又称为有机电激光显示(Organic Electroluminesence Display, OELD)。OLED由于同时具备自发光,不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异之特性,被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。

LCD都需要背光,而OLED不需要,因为它是自发光的。这样同样的显示,OLED效果要来得好一些。OLED的尺寸难以大型化,但是分辨率确可以做到很高。
模块介绍


  • 尺寸:0.96寸
  • 控制芯片:SSD1306
  • 管脚数量:7
  • 引脚间距:2.54mm
  • 分辨率:128*64,可以显示汉字、ASCII、图案,对比度高
  • 可视角度:>160度
  • 无需背光(OLED屏的特点)
  • 供电:3V-5V
有的模块是不跟5V接口兼容的,使用前一定要确认好。
引脚定义






  • GND:电源地
  • VCC:2.2V~5.5V
  • D0:SCL,CLK时钟
  • D1:SDA,MOSI数据
  • RES:RST复位
  • D/C:数据/命令选择
  • CS:片选,接地
此模块可以采用SPI或IIC通信方式,最多只需要4个IO口既可驱动。

SPI电路链接:
GND---地
VCC---3.3V或5V
D0---接单片机IO,作为SPI总线的CLK时钟引脚,时钟
D1---接单片机IO,作为SPI总线的MOSI数据引脚,数据输入
RES---接单片机IO
D/C---接单片机IO,高电平为写数据,低电平为写命令
CS---片选,接地(可不链接单片机IO),选中SSD1306

IIC电路链接:
GND---地
VCC---3.3V或5V
D0---接单片机IO,作为IIC的SCL引脚
D1---接单片机IO,作为IIC的SDA引脚
CS---接地
SSD1306控制芯片驱动

时序图讲解

我们以STM32单片机为例,使用5个GPIO模拟SPI总线与SSD1306总线进行通讯。

因为STM32与OLED屏的通讯只是单向数据传输,即只存在STM32向OLED屏发送数据,不涉及到读取返回数据,所以我们要实现显示功能之前,需要根据SPI写操作时序图,先实现一台向SSD1306写入一台字节的函数实现。

SSD1306使用4Wire SPI写操作的时序图




封装一台向SSD1306写入一台字节的函数,
函数原型为:
void OLED_WR_Byte(uint8_t dat,uint8_t cmd);
其中:
dat为待写入的数据或者命令;
cmd为数据或命令标志,0表示命令;1表示数据。

由上面SPI操作的时序图可知,IO引脚的时序如下所示:


  • 首选看发送的字节是命令或是数据,如果是命令,OLED_DC(D/C)引脚置0,即低电平;如果是数据,OLED_DC(D/C)引脚置1,即高电平。
if(cmd)     
    OLED_DC_Set();
else      
    OLED_DC_Clr();


  • 片选OLED_CS(CS)引脚置0,即拉低(硬件电路中CS引脚也可以直接与GND相连,这样就不用操作CS引脚了)。
OLED_CS_Clr();

  • 1个字节的数据有8位,将8位数据由高到低的顺序发出,数据要在OLED_SCLK(D0)引脚的上升沿之前设置好,所以要先将OLED_SCLK(D0)置低,然后将一位数据送至OLED_SDIN(D1)引脚,然后将OLED_SCLK(D0)置高,这样一位数据就发送出去了,如此循环8次,一台字节的数据就发送出去了。
for(i=0;i<8;i++)
{                          
    OLED_SCLK_Clr();
    if(dat&0x80)
       OLED_SDIN_Set();
    else
       OLED_SDIN_Clr();
    OLED_SCLK_Set();
    dat<<=1;   
}

  • 8位数据发送完毕之后,将OLED_CS(CS)引脚拉高,即置1,恢复至初始状态。
OLED_CS_Set();
OLED_CS_Set();
OLED_DC_Set();
*代码完整实现
void OLED_WR_Byte(uint8_t dat,uint8_t cmd)
{       
        uint8_t i;                          
        if(cmd)
          OLED_DC_Set();
        else
          OLED_DC_Clr();       
      
        OLED_CS_Clr();
       
        for(i=0;i<8;i++)
        {                          
                OLED_SCLK_Clr();
                if(dat&0x80)
                   OLED_SDIN_Set();
                else
                   OLED_SDIN_Clr();
                OLED_SCLK_Set();
                dat<<=1;   
        }
       
        OLED_CS_Set();
        OLED_CS_Set();
        OLED_DC_Set();             
}

SSD1306常用命令




其他命令,可以详见SSD1306 datasheet的第28页。从这页开始,对SSD1306的指令有详细的介绍。(手册的下载链接,见文尾资料下载)

命令设置SSD1306


有了写字节的函数封装:
void OLED_WR_Byte(uint8_t dat,uint8_t cmd);
然后查询手册中的命令字,我们可以发送命令初始化SSD1306,比如:


  • 关闭显示面板
OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD);

  • 设置页地址模式
OLED_WR_Byte(0x20,OLED_CMD);
SSD1306有3种内存寻址模式,分别是:
页寻址模式(page addressing mode), 水平寻址模式(horizontal addressing mode)和垂直寻址模式(vertical addressing mode),分别对应的命令字节为:20h、21h、22h,因为OLED模块复位之后默认是 page addressing mode,所以下面只讲页寻址模式;其他两种模式跟页寻址模式的差异就是地址指针自增方式不一样,详情可以参考一下SSD1306的数据手册。

如何显示字符



在初始化OLED之后,如何在屏幕上显示字符呢?

在这之前,先了解一下SSD1306内部的RAM;SSD1306内部有个SRAM称为GDDRAM(Graphic Display Data RAM),大小是128 × 64 bits,被分为8个 PAGE,用于单色128×64点阵显示,当我们往这个RAM写入数据,就会显示特定内容,如图:




上面'COL'的含义是GDDRAM列(column)
在页寻址模式下,每当对RAM进行读写操作之后,列地址指针会自动+1,直到列地址指针指向列结束地址后,会重新指向列开始地址;而且在该模式下,一定要设置新的页面和列地址才能访问下一台页面的内容,所以设置显示字符之前一般都会调用下面几句语句来确定显示位置:
OLED_WR_Byte (0xb0+i,OLED_CMD);    //设置页地址(0~7)
OLED_WR_Byte (0x00,OLED_CMD);      //设置显示位置—列低地址
OLED_WR_Byte (0x10,OLED_CMD);      //设置显示位置—列高地址封装设置显示位置的函数如下:
void OLED_Set_Pos(unsigned char x, unsigned char y)
{
        OLED_WR_Byte(0xb0+y,OLED_CMD);
        OLED_WR_Byte(((x&0xf0)>>4)|0x10,OLED_CMD);
        OLED_WR_Byte((x&0x0f)|0x01,OLED_CMD);
}例如如果页地址设为B2h,低列地址为03h,而高列地址为00h,那么也就意味着开始列是PAGE2的SEG3,而RAM的获取指针定位到下图中。而输入的数据将会被写入列3的位置。



所以确定好了显示位置,直接输出字符对应的像素数据数组就好了。

测试结果



测试电路链接:
GND---地
VCC---3.3V
D0---接PB9,作为SPI总线的CLK时钟引脚,时钟
D1---接PB8,作为SPI总线的MOSI数据引脚,数据输入
RES---接PB7
D/C---接PB6,高电平为写数据,低电平为写命令
CS---片选,接PB5,接地选中SSD1306



<hr/>推荐阅读:
STM32单片机最小系统详解
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修改Keil工程名称并添加其他模块文件
利用STM32F103C8T6最小系统板点亮流水灯

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飘渺孤雄
可以帮忙做个程序嘛,很简单,有偿的
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zbx1230
大佬,可以分享一下程序原来文件吗?
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奇伟
源文件都在公#众%号:嵌入式从0到1  中分享哈,可以去那里对应网文获取
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user-i6
好的
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