對於單片機來說,有一個良好的人機交互界面是很重要的。那么我們常用的單片機顯示設備有什么呢?OLED屏是一個不錯選擇。
OLED能顯示我們的相對應的信息,使得我們的電子設計頓時高大上許多。
OLED是啥呢?OLED跟LED差不多,簡單點說,就是一個個小小的LED組合起來,控制每一個小小的LED燈像素的亮滅來進行顯示,這樣就可以顯示任意字符了。
對於OLED來說,單位面積內像素點的個數直接決定了我們顯示屏的分辨率。像我在某寶購買的OLED顯示屏,是1.3寸內有128*64個像素點。
顯然我們是不可能搞這么多的GPIO口來控制這個OLED的,那么我們該如何控制呢?
前人早就為我們想好的解決措施,人家造了專門控制這種OLED的芯片方便我們使用,我們只需要按照芯片所需要的通信協議跟芯片通信就可以操作這個OLED了。
那么我們應該用什么通信協議呢?這個芯片支持IIC和SPI兩種通信方式,這里我們主要使用講解IIC。
I2C 總線是一種串行數據總線,只有二根信號線,一根是雙向的數據線SDA,另一根是時鍾線SCL,兩條線可以掛多個設備。 IIC設備(絕大多數)里有個固化的地址,只有在兩條線上傳輸的值等於IIC設備的固化地址時,其才會作出響應。通常我們為了方便把IIC設備分為主設備和從設備,基本上誰控制時鍾線(即控制SCL的電平高低變換)誰就是主設備。
我們操作OLED顯示屏就是屬於最簡單的一種IIC應用。我們只需要向OLED發送數據,而不需要接收OLED發送的數據。
IIC的具體通信協議我就不詳細說了,主要分為起始信號,應答信號,結束信號,同時向設備發送數據或者接收數據。
對於我們的MSP432中,其實是自帶了IIC的庫,但是為了我們方便理解(才不是我老是發送不了數據呢),我們使用軟件模擬IIC。
那什么又是軟件模擬IIC呢?就是拿GPIO口當做SCL和SDA,自己來控制傳輸線的高低電平!
我們萬能的某寶賣家寫了利用51和STM32操作OLED例程,我們只需要對其修改下就可以運用到我們的MSP432中。
下面我列出所有核心函數:
//起始信號 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); } //結束信號 void I2C_Stop(void) { GPIO_write(CONFIG_GPIO_SDA,0); GPIO_write(CONFIG_GPIO_SCL,1); GPIO_write(CONFIG_GPIO_SDA,0); } //等待信號響應 void I2C_WaitAck(void) //測數據信號的電平 { GPIO_write(CONFIG_GPIO_SDA,1); GPIO_write(CONFIG_GPIO_SCL,1); GPIO_write(CONFIG_GPIO_SCL,0); } //寫入一個字節 void Send_Byte(uint8_t dat) { uint8_t i; for(i=0;i<8;i++) { GPIO_write(CONFIG_GPIO_SCL,0);//將時鍾信號設置為低電平 if(dat&0x80)//將dat的8位從最高位依次寫入 { 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; } } //發送一個字節 //向SSD1306寫入一個字節。 //mode:數據/命令標志 0,表示命令;1,表示數據; 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(); } //坐標設置 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); } //開啟OLED顯示 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 } //關閉OLED顯示 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 } //清屏函數,清完屏,整個屏幕是黑色的!和沒點亮一樣!!! void OLED_Clear(void) { uint8_t i,n; for(i=0;i<8;i++) { OLED_WR_Byte (0xb0+i,OLED_CMD); //設置頁地址(0~7) OLED_WR_Byte (0x00,OLED_CMD); //設置顯示位置—列低地址 OLED_WR_Byte (0x10,OLED_CMD); //設置顯示位置—列高地址 for(n=0;n<128;n++)OLED_WR_Byte(0,OLED_DATA); } //更新顯示 } //在指定位置顯示一個字符,包括部分字符 //x:0~127 //y:0~63 //sizey:選擇字體 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<size1;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字號 else if(sizey==16) OLED_WR_Byte(asc2_1608[c][i],OLED_DATA);//8x16字號 // else if(sizey==xx) OLED_WR_Byte(asc2_xxxx[c][i],OLED_DATA);//用戶添加字號 else return; } } //m^n函數 uint32_t oled_pow(uint8_t m,uint8_t n) { uint32_t result=1; while(n--)result*=m; return result; } //顯示數字 //x,y :起點坐標 //num:要顯示的數字 //len :數字的位數 //sizey:字體大小 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<len;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); } } //顯示一個字符號串 void OLED_ShowString(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t *chr,uint8_t sizey) { uint8_t j=0; while (chr[j]!='\0') { OLED_ShowChar(x,y,chr[j++],sizey); if(sizey==8)x+=6; else x+=sizey/2; } } //顯示漢字 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<size1;i++) { if(i%sizey==0) OLED_Set_Pos(x,y++); if(sizey==16) OLED_WR_Byte(Hzk[no][i],OLED_DATA);//16x16字號 // else if(sizey==xx) OLED_WR_Byte(xxx[c][i],OLED_DATA);//用戶添加字號 else return; } } //顯示圖片 //x,y顯示坐標 //sizex,sizey,圖片長寬 //BMP:要顯示的圖片 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<sizey;i++) { OLED_Set_Pos(x,i+y); for(m=0;m<sizex;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*/ }
程序有點長,大家直接復制就可以使用。
那我們該如何調用呢?非常簡單。比如我們顯示某種字符,我們這樣作為按鍵的回調函數,當我們按下按鍵就可以顯示某種字符。
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!非常簡單是不是。那么我們要顯示中文呢?中文有點復雜,你需要先生成中文的字符點陣數據,然后就可以照樣顯示了!