2022年12月21日 | NO.10 1.3寸OLED显示屏IIC通信（12864驱动芯片）

　　对于单片机来说，有一个良好的人机交互界面是很重要的。那么我们常用的单片机显示设备有什么呢？OLED屏是一个不错选择。

　　OLED能显示我们的相对应的信息，使得我们的电子设计顿时高大上许多。

　　OLED是啥呢？OLED跟LED差不多，简单点说，就是一个个小小的LED组合起来，控制每一个小小的LED灯像素的亮灭来进行显示，这样就可以显示任意字符了。

　　对于OLED来说，单位面积内像素点的个数直接决定了我们显示屏的分辨率。像我在某宝购买的OLED显示屏，是1.3寸内有128*64个像素点。

　　显然我们是不可能搞这么多的GPIO口来控制这个OLED的，那么我们该如何控制呢？

　　前人早就为我们想好的解决措施，人家造了专门控制这种OLED的芯片方便我们使用，我们只需要按照芯片所需要的通信协议跟芯片通信就可以操作这个OLED了。

　　那么我们应该用什么通信协议呢？这个芯片支持IIC和SPI两种通信方式，这里我们主要使用讲解IIC。

　　 I2C 总线是一种串行数据总线，只有二根信号线，一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL，两条线可以挂多个设备。 IIC设备（绝大多数）里有个固化的地址，只有在两条线上传输的值等于IIC设备的固化地址时，其才会作出响应。通常我们为了方便把IIC设备分为主设备和从设备，基本上谁控制时钟线（即控制SCL的电平高低变换）谁就是主设备。

　　我们操作OLED显示屏就是属于最简单的一种IIC应用。我们只需要向OLED发送数据，而不需要接收OLED发送的数据。

　　IIC的具体通信协议我就不详细说了，主要分为起始信号，应答信号，结束信号，同时向设备发送数据或者接收数据。

　　对于我们的MSP432中，其实是自带了IIC的库，但是为了我们方便理解（才不是我老是发送不了数据呢），我们使用软件模拟IIC。

　　那什么又是软件模拟IIC呢？就是拿GPIO口当做SCL和SDA，自己来控制传输线的高低电平！

　　我们万能的某宝卖家写了利用51和STM32操作OLED例程，我们只需要对其修改下就可以运用到我们的MSP432中。

　　下面我列出所有核心函数：

//起始信号

void I2C_Start(void)

{

    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SDA,1);

    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SCL,1);

    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SDA,0);

    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SCL,0);

}

//结束信号

void I2C_Stop(void)

{

    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SDA,0);

    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SCL,1);

    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SDA,0);

}

//等待信号响应

void I2C_WaitAck(void) //测数据信号的电平

{

    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SDA,1);

    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SCL,1);

    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SCL,0);

}

//写入一个字节

void Send_Byte(uint8_t dat)

{

  uint8_t i;

  for(i=0;i<8;i++)

  {

    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SCL,0);//将时钟信号设置为低电平

    if(dat&0x80)//将dat的8位从最高位依次写入

    {

        GPIO_write(CONFIG_GPIO_SDA,1);

    }

    else

    {

        GPIO_write(CONFIG_GPIO_SDA,0);

    }

    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SCL,1);

    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SCL,0);

    dat<<=1;

  }

}

//发送一个字节

//向SSD1306写入一个字节。

//mode:数据/命令标志 0,表示命令;1,表示数据;

void OLED_WR_Byte(uint8_t dat,uint8_t mode)

{

  I2C_Start();

  Send_Byte(0x78);

  I2C_WaitAck();

  if(mode){Send_Byte(0x40);}

  else{Send_Byte(0x00);}

  I2C_WaitAck();

  Send_Byte(dat);

  I2C_WaitAck();

  I2C_Stop();

}

//坐标设置

void OLED_Set_Pos(uint8_t x, uint8_t y)

{

  OLED_WR_Byte(0xb0+y,OLED_CMD);

  OLED_WR_Byte(((x&0xf0)>>4)|0x10,OLED_CMD);

  OLED_WR_Byte((x&0x0f),OLED_CMD);

}

//开启OLED显示

void OLED_Display_On(void)

{

  OLED_WR_Byte(0X8D,OLED_CMD);  //SET DCDC命令

  OLED_WR_Byte(0X14,OLED_CMD);  //DCDC ON

  OLED_WR_Byte(0XAF,OLED_CMD);  //DISPLAY ON

}

//关闭OLED显示

void OLED_Display_Off(void)

{

  OLED_WR_Byte(0X8D,OLED_CMD);  //SET DCDC命令

  OLED_WR_Byte(0X10,OLED_CMD);  //DCDC OFF

  OLED_WR_Byte(0XAE,OLED_CMD);  //DISPLAY OFF

}

//清屏函数,清完屏,整个屏幕是黑色的!和没点亮一样!!!

void OLED_Clear(void)

{

  uint8_t i,n;

  for(i=0;i<8;i++)

  {

    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

    for(n=0;n<128;n++)OLED_WR_Byte(0,OLED_DATA);

  } //更新显示

}

//在指定位置显示一个字符,包括部分字符

//x:0~127

//y:0~63

//sizey:选择字体 6x8  8x16

void OLED_ShowChar(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t chr,uint8_t sizey)

{

  uint8_t c=0,sizex=sizey/2;

  uint16_t i=0,size1;

  if(sizey==8)size1=6;

  else size1=(sizey/8+((sizey%8)?1:0))*(sizey/2);

  c=chr-' ';//得到偏移后的值

  OLED_Set_Pos(x,y);

  for(i=0;i  {

    if(i%sizex==0&&sizey!=8) OLED_Set_Pos(x,y++);

    if(sizey==8) OLED_WR_Byte(asc2_0806[c][i],OLED_DATA);//6X8字号

    else if(sizey==16) OLED_WR_Byte(asc2_1608[c][i],OLED_DATA);//8x16字号

    //      else if(sizey==xx) OLED_WR_Byte(asc2_xxxx[c][i],OLED_DATA);//用户添加字号

    else return;

  }

}

//m^n函数

uint32_t oled_pow(uint8_t m,uint8_t n)

{

  uint32_t result=1;

  while(n--)result*=m;

  return result;

}

//显示数字

//x,y :起点坐标

//num:要显示的数字

//len :数字的位数

//sizey:字体大小

void OLED_ShowNum(uint8_t x,uint8_t y,uint32_t num,uint8_t len,uint8_t sizey)

{

  uint8_t t,temp,m=0;

  uint8_t enshow=0;

  if(sizey==8)m=2;

  for(t=0;t  {

    temp=(num/oled_pow(10,len-t-1))%10;

    if(enshow==0&&t<(len-1))

    {

      if(temp==0)

      {

        OLED_ShowChar(x+(sizey/2+m)*t,y,' ',sizey);

        continue;

      }else enshow=1;

    }

    OLED_ShowChar(x+(sizey/2+m)*t,y,temp+'0',sizey);

  }

}

//显示一个字符号串

void OLED_ShowString(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t *chr,uint8_t sizey)

{

  uint8_t j=0;

  while (chr[j]!='')

  {

    OLED_ShowChar(x,y,chr[j++],sizey);

    if(sizey==8)x+=6;

    else x+=sizey/2;

  }

}

//显示汉字

void OLED_ShowChinese(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t no,uint8_t sizey)

{

  uint16_t i,size1=(sizey/8+((sizey%8)?1:0))*sizey;

  for(i=0;i  {

    if(i%sizey==0) OLED_Set_Pos(x,y++);

    if(sizey==16) OLED_WR_Byte(Hzk[no][i],OLED_DATA);//16x16字号

    //      else if(sizey==xx) OLED_WR_Byte(xxx[c][i],OLED_DATA);//用户添加字号

    else return;

  }

}

//显示图片

//x,y显示坐标

//sizex,sizey,图片长宽

//BMP：要显示的图片

void OLED_DrawBMP(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t sizex, uint8_t sizey,uint8_t BMP[])

{

  uint16_t j=0;

  uint8_t i,m;

  sizey=sizey/8+((sizey%8)?1:0);

  for(i=0;i  {

    OLED_Set_Pos(x,i+y);

    for(m=0;m    {

      OLED_WR_Byte(BMP[j++],OLED_DATA);

    }

  }

}

//初始化SSD1306

void OLED_Init(void)

{

  sleep(1);

  OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD);//--turn off oled panel

  OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//---set low column address

  OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD);//---set high column address

  OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//--set start line address  Set Mapping RAM Display Start Line (0x00~0x3F)

  OLED_WR_Byte(0x81,OLED_CMD);//--set contrast control register

  OLED_WR_Byte(0xCF,OLED_CMD); // Set SEG Output Current Brightness

  OLED_WR_Byte(0xA1,OLED_CMD);//--Set SEG/Column Mapping     0xa0左右反置 0xa1正常

  OLED_WR_Byte(0xC8,OLED_CMD);//Set COM/Row Scan Direction   0xc0上下反置 0xc8正常

  OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);//--set normal display

  OLED_WR_Byte(0xA8,OLED_CMD);//--set multiplex ratio(1 to 64)

  OLED_WR_Byte(0x3f,OLED_CMD);//--1/64 duty

  OLED_WR_Byte(0xD3,OLED_CMD);//-set display offset Shift Mapping RAM Counter (0x00~0x3F)

  OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//-not offset

  OLED_WR_Byte(0xd5,OLED_CMD);//--set display clock divide ratio/oscillator frequency

  OLED_WR_Byte(0x80,OLED_CMD);//--set divide ratio, Set Clock as 100 Frames/Sec

  OLED_WR_Byte(0xD9,OLED_CMD);//--set pre-charge period

  OLED_WR_Byte(0xF1,OLED_CMD);//Set Pre-Charge as 15 Clocks & Discharge as 1 Clock

  OLED_WR_Byte(0xDA,OLED_CMD);//--set com pins hardware configuration

  OLED_WR_Byte(0x12,OLED_CMD);

  OLED_WR_Byte(0xDB,OLED_CMD);//--set vcomh

  OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//Set VCOM Deselect Level

  OLED_WR_Byte(0x20,OLED_CMD);//-Set Page Addressing Mode (0x00/0x01/0x02)

  OLED_WR_Byte(0x02,OLED_CMD);//

  OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD);//--set Charge Pump enable/disable

  OLED_WR_Byte(0x14,OLED_CMD);//--set(0x10) disable

  OLED_WR_Byte(0xA4,OLED_CMD);// Disable Entire Display On (0xa4/0xa5)

  OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);// Disable Inverse Display On (0xa6/a7)

  OLED_Clear();

  OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD); /*display ON*/

}

　　程序有点长，大家直接复制就可以使用。

　　那我们该如何调用呢？非常简单。比如我们显示某种字符，我们这样作为按键的回调函数，当我们按下按键就可以显示某种字符。

void gpioButtonFxn1(uint_least8_t index)

{

    /* Clear the GPIO interrupt and toggle an LED */

    GPIO_toggle(CONFIG_GPIO_LED_1);

    OLED_Clear();

    OLED_ShowString(10,4,"2020/05/28",8);

    OLED_ShowString(10,6,"DerekChen",8);

    sleep(1);

}

　　哈！非常简单是不是。那么我们要显示中文呢？中文有点复杂，你需要先生成中文的字符点阵数据，然后就可以照样显示了！