0.96寸OLED(SSD1306)屏幕显示

(一)基础功能介绍

(二)超长文字水平滚动

(三)屏幕垂直水平滚动


文章目录

前言

一、0.96寸OLED屏幕介绍

二、SSD1306驱动芯片

1)图像显示RAM(GDDRAM)

2)最为常见的GDDRAM寻址模式——页模式

3)SSD1306常见驱动命令

4)OLED初始化代码

三、取字模软件介绍

四、屏幕中英文显示示例及部分代码

总结


前言

最近,我突发奇想去翻阅了一些我本科期间所做的一些小项目,发现都挺有意思的!当年做这些项目的时候可走了很多弯路,所以想着可以将它们上传到网络上,并通过我的讲解文章可以帮助你们少走一些弯路!

今天,我要分享的是一个0.96寸OLED(SSD1306)屏幕显示的学习笔记,因为我想要讲的详细一点,所以打算做成一个系列,手把手地教你学习和认识屏幕显示。由于我知识有限,如果出现一些错误,希望大家可以帮助我指出来,我们一起学习进步!!!


一、0.96寸OLED屏幕介绍

OLED,即有机发光二极管( Organic Light Emitting Diode )。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。

图 1 0.96寸七针OLED屏幕

本文采用的是7针的0.96寸OLED显示进行讲解,采用的是SPI协议,速度会比采用I2C协议的更快,但这两者的显示驱动都一样,本质上没有太大差别。屏幕整体分辨率为128*64,有黄蓝、白、蓝三种颜色可选,驱动芯片为SSD1306,下面是引脚功能介绍。

表 1 0.96寸OLED屏幕显示引脚介绍
名称注释
GND接地
VCC3.3-5v
D0SPI中的时钟管脚——SCK
D1SPI中的数据管脚——MOSI
RES复位引脚(低电平有效)
DC数据/命令控制脚
CS片选引脚

二、SSD1306驱动芯片

1)图像显示RAM(GDDRAM)

GDDRAM是位映射静态RAM,大小为 128×64 位。GDDRAM分为8页(PAGE0~PAGE7),每页内 1个SEG对应1Byte数据,一页由 128 Byte 组成。一帧显示数据为 1024 Byte(1KB)。即屏幕每8行像素点(8*PIXEL)记为一页(PAGE),64行即为8页,则屏幕变为128列(ROW)8页(PAGE),若要显示整个屏幕,则需要128*8个1字节数

图 3GDDRAM(Graphic Display Data RAM )内部结构

2)最为常见的GDDRAM寻址模式——页模式

页寻址模式下,寻址只在一页(PAGEn)内进行,地址指针不会跳到其他页。每次向GDDRAM写入1byte显示数据后,列指针会自动+1。当128列都寻址完之后,列指针会重新指向SEG0而页指针仍然保持不变。通过页寻址模式我们可以方便地对一个小区域内数据进行修改。

图 4 页寻址模式

一个数据字节写入GDDRAM时,当前列(SEG)同一页(PAGE)的所有行(COM)图像数据都被填充(即由列地址指针指向的整列(8位)被填充)。数据位D0写入顶行,数据位D7写入底行(由上到下,由低到高)。还有水平寻址垂直寻址,本系列文章并没有用到,故不进行介绍,想要了解的小伙伴可以自行了解。

图 5 页寻址模式下GDDRAM访问指针设置示例

3)SSD1306常见驱动命令

1、设置屏幕显示开启与关闭(AEH / AFH)

  • AEH开启屏幕
  • AFH关闭屏幕

2、设置GDDRAM寻址模式(20H + A[1:0])

  • 00H水平寻址
  • 01H垂直寻址
  • 02H 页寻址

3、设置起始页地址(B0H ~ B7H)

  • B0H~B7H 分别设置起始页为 0~7

4、设置输出行扫描顺序(C0H / C8H)

  • C0H显示上下颠倒
  • C8H 正常

5、设置输出列扫描顺序(A0H / A1H)

  • A0H显示左右颠倒
  • A1H 正常

6、设置颜色显示方式(A0H / A1H)

  • A7H反相显示
  • A6H正常显示

7、设置起始行地址(40H / 7FH)

  • 40H设置显示起始行地址为第0行
  • 7FH设置显示起始行地址为第63行

8、设置屏幕对比度(81H + 00H~FFH)

  • 00H~FFH默认0X7F(亮度设置,越大越亮)

9、设置复用率(A8H + A[5:0])

  • 0FH~3FH复用率为 1~64

10、设置全屏全亮(A4H / A5H)

  • A4H设置显示模式为正常模式,此时屏幕输出GDDRAM中的显示数据
  • A5H设置显示模式为全亮模式,此时屏幕无视GDDRAM中的数据,并点亮全屏

11、设置分频因子与震荡频率D5H + {A[3:0]:分频系数,A[7:4]震荡频率}

  • F0H频率设置成最高407 kHz,分频系数为1

12、设置预充电周期D9H + A[7:0]

  • 22H设置为默认值2DCLK

13、设置Vcomh电压DBH + A[6:4]

  • 00H~0.65 x VCC
  • 20H~0.77 x VCC (RESET)
  • 30H~0.83 x VCC (RESET)

14、设置COM引脚硬件配置DAH + A[5:4]

  • 12H 使用备选引脚配置,并禁用左右反置

15、设置电荷泵8DH + A[2]

  • 14H 使能电荷泵
  • 10H 关闭电荷泵

4)OLED初始化代码

void OLED_SSD1306_Init(void){// GPIO初始化OLED_GPIO_Init();// SPI初始化OLED_SPI_Init();//延时1秒稳定端口状态SysTick_Delay_ms(1000);/* 复位 */OLED_RES_LOW();SysTick_Delay_ms(10);/* 复位正常信号 SSD1306: RES引脚高电平 */OLED_RES_HIGH();OLED_Write_Cmd(0xAE); //关闭显示OLED_Write_Cmd(0x20); //设置模式OLED_Write_Cmd(0x10); //设置为页显示模式OLED_Write_Cmd(0xb0);// 设置起始页的地址模式 0-7OLED_Write_Cmd(0xc8); // 0xc0上下反置 0xc8正常//OLED_Write_Cmd(0x00); // ---set low column address,初始化设置了没用,因为OLED_SetPos函数中会重设//OLED_Write_Cmd(0x10); // ---set high column address,初始化设置了没用,因为OLED_SetPos函数中会重设OLED_Write_Cmd(0x40); //--set start line address,从RAM中哪一行起读取显示内容OLED_Write_Cmd(0x81); //设置对比度OLED_Write_Cmd(0xff); //亮度调节 0x00~0xffOLED_Write_Cmd(0xa1); // 0xa0左右反置 0xa1正常OLED_Write_Cmd(0xa6); //设置显示方式;bit0:1,反相显示;0,正常显示OLED_Write_Cmd(0xa8); //--set multiplex ratio(1 to 64)OLED_Write_Cmd(0x3F); //OLED_Write_Cmd(0xa4); //全局显示开启;0xa4正常,0xa5无视命令点亮全屏OLED_Write_Cmd(0xd3); //-set display offsetOLED_Write_Cmd(0x00); //-not offsetOLED_Write_Cmd(0xd5); //设置时钟分频因子,震荡频率OLED_Write_Cmd(0xf0); //[3:0],分频因子;[7:4],震荡频率OLED_Write_Cmd(0xd9); //--set pre-charge periodOLED_Write_Cmd(0x22); //OLED_Write_Cmd(0xda); //--set com pins hardware configurationOLED_Write_Cmd(0x12);OLED_Write_Cmd(0xdb); //--set vcomhOLED_Write_Cmd(0x20); //0x20,0.77xVccOLED_Write_Cmd(0x8d); //设置电荷泵开关OLED_Write_Cmd(0x14); //开OLED_Write_Cmd(0xaf); //开启显示}

三、取字模软件介绍

取字模软件使用的是PCtoLCD2002完美版,使字符串和图像变成字节数据,从而可以显示在OLED屏幕上。由于我们上文中OLED屏幕寻址模式选择的是页寻址以及硬件结构,所以一定要在字模选项中选择阴码、列行式、逆向、C51格式。

图 6 PCtoLCD2002软件主页面
图 7 PCtoLCD2002软件字模选项页面

四、屏幕中英文显示示例及部分代码

0.96寸OLED显示中英文字符串动态图

英文字符串显示

/*** @briefOLED_ShowStr,显示codetab.h中的ASCII字符,有6*8和8*16可选择* @paramx,y : 起始点坐标(x:0~127, y:0~7);*ch[] :- 要显示的字符串; *TextSize : 字符大小(1:6*8 ; 2:8*16)* @retval 无*/void OLED_ShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char ch[], unsigned char TextSize){unsigned char c = 0,i = 0,j = 0,k = 0;switch(TextSize){case 1:{while(ch[j] != '\0'){c = ch[j] - 32;if(x > 122){x = 0;y++;}/**/for(i=0;i<6;i++){for(k=0;k<8;k++){// 先取低位if(F6x8[c][i]&(0x01< 120){x = 0;y=y+2;}/*先构建上半部分*/for(i=0;i<8;i++){for(k=0;k<8;k++){// 先取低位if(F8X16[c*16+i]&(0x01<<k)){OLED_Set_Pixel(x+i, y*8+k,1);}else{OLED_Set_Pixel(x+i, y*8+k,0);}}}for(i=0;i<8;i++){// 先取低位for(k=0;k<8;k++){if(F8X16[c*16+i+8]&(0x01<<k)){OLED_Set_Pixel(x+i, (y+1)*8+k,1);}else{OLED_Set_Pixel(x+i, (y+1)*8+k,0);}}}x += 8;j++;}}break;}OLED_Refresh_Gram();}

中文字符串显示

/*** @briefGUI_ShowFont16,将Font16*16的中文字符显示出来* @paramx : 中文字符串显示的起始位置x(0-127)y : 中文字符串显示的起始位置y(0-63)*s : 中文字符串的指针mode : 0 - 白背景显示黑字符 1 - 黑背景显示白字符*2 - 将数据放到长数组里* @retval 无*/void GUI_ShowFont16(uint16_t x,uint8_t y,uint8_t *s,uint8_t mode){uint8_t i,j,k,tmp;uint16_t num;num = sizeof(cfont16)/sizeof(typFNT_GB16);for(i=0;i<num;i++){// 中文字符串进行匹配if((cfont16[i].Index[0]==*s)&&(cfont16[i].Index[1]==*(s+1))){for(j=0;j<32;j++){if(mode){tmp = cfont16[i].Msk[j];}else if(mode==0){tmp = ~(cfont16[i].Msk[j]);}for(k=0;k<8;k++){if(tmp&(0x01<128-hsize){x=0;y+=hsize;}str+=2;}// 刷新屏幕OLED_Refresh_Gram();}

codetab.h

// GB16中文显示结构体typedef struct {unsigned char Index[2];// 一个汉字占2个字节,16位char Msk[32];// }typFNT_GB16; // 宏定义最多显示的中文字符串长度#define LONG_CN_LEN20/***************************点阵字体取模方式:共阴——列行式——逆向输出*********/const typFNT_GB16 cfont16[] = {"",0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/*" ",0*/"我",0x20,0x24,0x24,0x24,0xFE,0x23,0x22,0x20,0x20,0xFF,0x20,0x22,0x2C,0xA0,0x20,0x00,0x00,0x08,0x48,0x84,0x7F,0x02,0x41,0x40,0x20,0x13,0x0C,0x14,0x22,0x41,0xF8,0x00,/*"我",0*/"是",0x00,0x00,0x00,0x7F,0x49,0x49,0x49,0x49,0x49,0x49,0x49,0x7F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x81,0x41,0x21,0x1D,0x21,0x41,0x81,0xFF,0x89,0x89,0x89,0x89,0x89,0x81,0x81,0x00,/*"是",1*/"羌",0x00,0x08,0x48,0x48,0x49,0x4E,0xC8,0x78,0x48,0x4C,0x4B,0x48,0x48,0x08,0x00,0x00,0x82,0x82,0x42,0x22,0x12,0x0E,0x03,0x02,0x7E,0x82,0x82,0x82,0x82,0x82,0xE2,0x00,/*"羌",3*/"族",0x10,0x10,0xF1,0x96,0x90,0x90,0x10,0x08,0xF7,0x44,0xC4,0x44,0x44,0x44,0x04,0x00,0x80,0x60,0x1F,0x40,0x80,0x7F,0x04,0x85,0x44,0x34,0x0F,0x34,0x44,0x84,0x84,0x00,/*"族",4*/"小",0x00,0x00,0x00,0xE0,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x20,0x40,0x80,0x00,0x00,0x08,0x04,0x03,0x00,0x00,0x40,0x80,0x7F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x0E,0x00,/*"小",5*/"煞",0x10,0x28,0x27,0x24,0x34,0x2C,0xE0,0x20,0x10,0x6C,0x8B,0x08,0x88,0x78,0x08,0x00,0x88,0x69,0x09,0x09,0x29,0xC9,0x0F,0x00,0x30,0xC8,0x05,0x02,0x25,0xC8,0x10,0x00,/*"煞",6*/};/************************************6*8的点阵************************************/const unsigned char F6x8[][6] ={0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,// sp0x00, 0x00, 0x00, 0x2f, 0x00, 0x00,// !0x00, 0x00, 0x07, 0x00, 0x07, 0x00,// "0x00, 0x14, 0x7f, 0x14, 0x7f, 0x14,// #0x00, 0x24, 0x2a, 0x7f, 0x2a, 0x12,// $0x00, 0x62, 0x64, 0x08, 0x13, 0x23,// %0x00, 0x36, 0x49, 0x55, 0x22, 0x50,// &0x00, 0x00, 0x05, 0x03, 0x00, 0x00,// '0x00, 0x00, 0x1c, 0x22, 0x41, 0x00,// (0x00, 0x00, 0x41, 0x22, 0x1c, 0x00,// )0x00, 0x14, 0x08, 0x3E, 0x08, 0x14,// *0x00, 0x08, 0x08, 0x3E, 0x08, 0x08,// +0x00, 0x00, 0x00, 0xA0, 0x60, 0x00,// ,0x00, 0x08, 0x08, 0x08, 0x08, 0x08,// -0x00, 0x00, 0x60, 0x60, 0x00, 0x00,// .0x00, 0x20, 0x10, 0x08, 0x04, 0x02,// /0x00, 0x3E, 0x51, 0x49, 0x45, 0x3E,// 00x00, 0x00, 0x42, 0x7F, 0x40, 0x00,// 10x00, 0x42, 0x61, 0x51, 0x49, 0x46,// 20x00, 0x21, 0x41, 0x45, 0x4B, 0x31,// 30x00, 0x18, 0x14, 0x12, 0x7F, 0x10,// 40x00, 0x27, 0x45, 0x45, 0x45, 0x39,// 50x00, 0x3C, 0x4A, 0x49, 0x49, 0x30,// 60x00, 0x01, 0x71, 0x09, 0x05, 0x03,// 70x00, 0x36, 0x49, 0x49, 0x49, 0x36,// 80x00, 0x06, 0x49, 0x49, 0x29, 0x1E,// 90x00, 0x00, 0x36, 0x36, 0x00, 0x00,// :0x00, 0x00, 0x56, 0x36, 0x00, 0x00,// ;0x00, 0x08, 0x14, 0x22, 0x41, 0x00,// 0x00, 0x02, 0x01, 0x51, 0x09, 0x06,// " />总结

本系列所用单片机型号为STM32F103VE,后续我会把本节所涉及的工程及相关资料放在评论区,大家自取!请大家多多点赞、多多收藏、感谢支持!!!我会继续输出优质内容的!!!加油!加油!