STM32單片機(jī)仿真開發(fā)實(shí)例 課件 5.3 串行OLED顯示器的使用

5.3串行OLED顯示器的使用能力目標(biāo)：

在了解I2C總線通信規(guī)則的基礎(chǔ)上，掌握使用OLED顯示器顯示常用字符的方法，并能編寫相應(yīng)的STM32程序。任務(wù)要求：仿真電路如圖所示，要求在屏幕第一行顯示“Helloworld!”，在屏幕第二行顯示一個(gè)動(dòng)態(tài)循環(huán)遞增的二位十進(jìn)制數(shù)字0~99，數(shù)字變化的時(shí)間間隔為0.5秒。5.3.1OLED顯示器簡介（1）OLED技術(shù)概述OLED（OrganicLight-EmittingDiode，有機(jī)發(fā)光二極管），顧名思義，其本質(zhì)上是一種特殊的發(fā)光二極管，是一種利用多層有機(jī)薄膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)生電致發(fā)光的器件。與LCD顯示器相比，OLED顯示器技術(shù)更加新穎，具備外形輕薄、亮度高、功耗低、響應(yīng)快、清晰度高、柔性好、發(fā)光效率高等優(yōu)點(diǎn)，目前在手機(jī)屏幕、計(jì)算機(jī)顯示器、游戲掌機(jī)屏幕等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。（2）OLED12864顯示器OLED12864是一種單色顯示的小尺寸顯示器，屏幕尺寸僅0.96吋，具有128×64的分辨率，其正面（左）與反面（右）的照片分別如下圖所示。OLED12864采用3.3~5V寬電壓供電，適用于包括MCS-51、STM32在內(nèi)的各種主流單片機(jī)。OLED12864可視角度能達(dá)到160°，因?yàn)镺LED12864從本質(zhì)上來說是一種高密度發(fā)光二極管點(diǎn)陣顯示器，所以不需要背光設(shè)計(jì)，僅靠點(diǎn)陣自身發(fā)光即可滿足顯示需求。（3）顯示驅(qū)動(dòng)方式

OLED12864采用SSD1306進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，支持8位6800/8080串并聯(lián)接口、I2C與SPI串行接口，本教材僅介紹其中的I2C通信方式。顯示器在出廠的時(shí)候僅預(yù)留了I2C通信接口的4個(gè)引腳——電源正極VCC、電源負(fù)極GND、時(shí)鐘引腳SCL、數(shù)據(jù)引腳SDA。

SSD1306內(nèi)置GDDRAM（GraphicDisplayDataRAM，圖形顯示數(shù)據(jù)RAM），其結(jié)構(gòu)如下圖所示，分為8個(gè)頁（PAGE0~PAGE7），每頁128個(gè)字節(jié)（SEG0~SEG127），共計(jì)128*64bits，每個(gè)bit與OLED屏的像素一一對(duì)應(yīng)，需要OLED屏哪個(gè)像素點(diǎn)發(fā)光，則向?qū)?yīng)的GDDRAM位中寫入1即可，反之寫入0。

在I2C通信模式下，由單片機(jī)作為通信主機(jī)與作為從機(jī)的SSD1306通信數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)如下圖所示。

主機(jī)單向發(fā)送數(shù)據(jù)包給從機(jī)即可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)OLED顯示器的控制，該過程無需從機(jī)響應(yīng)。表格1：SSD1306命令字節(jié)——基本命令（D/C#=0，R/W#（WR#）=0，E（RD#=1）除非有特殊說明，所有命令表均適用）序號(hào)HEX命令描述181HA[5:0]設(shè)置對(duì)比度雙字節(jié)命令，第一個(gè)字節(jié)為命令，第二個(gè)字節(jié)為參數(shù)，通過低六位設(shè)定，缺省值7FH。（后面還有若干雙字節(jié)命令，不再贅述。）2A6H/A7H設(shè)置正常/逆顯示A6H：正常顯示（缺?。?；A7H：逆顯示。3AEH/AFH設(shè)置顯示關(guān)/開AEH：關(guān)顯示（缺?。?；AFH：正常顯示。表格2：SSD1306命令字節(jié)——尋址設(shè)置命令序號(hào)HEX命令描述100H~0FH設(shè)置頁面尋址方式的列起始地址（低四位）設(shè)置列起始地址的低四位，使用低四位進(jìn)行設(shè)定，復(fù)位值0000B。210H~1FH設(shè)置頁面尋址方式的列起始地址（高四位）設(shè)置列起始地址的高四位，使用低四位進(jìn)行設(shè)定，復(fù)位值0000B。3B0H~B7H設(shè)置頁面尋址方式的起始頁地址使用低三位設(shè)置GDDRAM頁面的起始地址（PAGE0~PAGE7）。表格3：SSD1306命令字節(jié)——硬件配置命令序號(hào)HEX命令描述140H~7FH設(shè)置顯示起始行設(shè)置顯示起始行0~63，D6位固定為1，通過低六位設(shè)定[5:0]，復(fù)位值000000B。2A0H/A1H設(shè)置段重映射A0H：列地址0映射到SEG0（缺省）；A1H：列地址127映射到SEG0。3A8HA[5:0]設(shè)置復(fù)用率第二個(gè)字節(jié)為參數(shù)，若參數(shù)取值N，則比例為N+1（比如，參數(shù)設(shè)定63D，比例即為64D），比例范圍16~64，即參數(shù)取值0FH~3FH（復(fù)位值）。此命令用于將默認(rèn)的64復(fù)用率更改至任何范圍為16~64的值，COM0~COM63輸出將切換到設(shè)定的輸出信號(hào)。4C0H/C8H設(shè)置COM輸出掃描方向C0H：正向掃描，從COM0向COM[N-1]掃描（缺?。?；C8H：反向掃描，從COM[N-1]向COM0掃描。N即為上一條指令中的復(fù)用率。此指令一旦執(zhí)行，屏幕將會(huì)立刻垂直翻轉(zhuǎn)。5D3HA[5:0]設(shè)置顯示偏移第二個(gè)字節(jié)用于設(shè)置屏幕起始行，通常設(shè)置為00H，即無偏移。此指令用于設(shè)置列信號(hào)引腳配置來適應(yīng)OLED面板的硬件布局。6DAHA[5:4]設(shè)置COM引腳硬件配置A[4]=0，順序COM腳配置；A[4]=1，可變COM腳配置（缺?。?；A[5]=0，禁用COM左右重映射（缺?。籄[5]=1，啟用COM左右重映射。表格4：SSD1306命令字節(jié)——時(shí)間和驅(qū)動(dòng)方案設(shè)置命令序號(hào)HEX命令描述1D5HA[7:0]設(shè)置顯示時(shí)鐘分頻系數(shù)與振蕩頻率A[3:0]，分頻系數(shù)=A[3:0]+1，復(fù)位值0000B，分頻系數(shù)即為1；A[7:4]，振蕩頻率為0000B~1111B，缺省值1000B（即8MHz）。2D9HA[7:0]預(yù)充電周期（包括放電周期）[3:0]，放電周期，取值0001B~1111B，缺省2H；[7:4]，預(yù)充電周期，取值0001B~1111B，缺省2H3DBHA[6:4]設(shè)置VCOMH取消選定電平A[6:4]HEX數(shù)值VCOMH取消選定電平000B00H~0.65×VCC010B20H~0.77×VCC（缺?。?11B30H~0.83×VCC表格5：SSD1306命令字節(jié)——電荷泵命令序號(hào)HEX命令描述18DHA[7:0]電荷泵設(shè)置8DH：電荷泵設(shè)置14H：使能電荷泵AFH：開顯示（4）顯示字符的設(shè)計(jì)

OLED12864是一種高密度發(fā)光二極管點(diǎn)陣顯示器，理論上可以顯示任何字符與圖案，可以手動(dòng)編輯顯示數(shù)據(jù)用于記錄顯示器各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的亮滅狀態(tài)，但實(shí)際上人們常常會(huì)借助于專門的取字模軟件來建立顯示數(shù)組，比如PCtoLCD2002。

打開PCtoLCD2002并新建一個(gè)8×16的圖案，如右圖所示。

不妨以上述“P”字點(diǎn)陣數(shù)據(jù)為例，我們不妨采用畫格子的方式來還原這組數(shù)據(jù)代表的含義，“1”用黑色填充表示，“0