OLED屏显和汉字点阵编码原理

目录

一、SPI协议

二、OLED显示文字

2.1 部分代码

效果

三、OLED屏的温湿度显示

结果

 四、OLED屏的滚动显示

滚动LED效果展示

五、总结


任务阐述:

理解OLED屏显和汉字点阵编码原理,使用STM32F103的SPI或IIC接口实现以下功能:

1) 显示自己的学号和姓名; 

2) 显示AHT20的温度和湿度;

3) 上下或左右的滑动显示长字符,比如“Hello,欢迎来到重庆交通大学物联网205实训室!”或者一段歌词或诗词(最好使用硬件刷屏模式)。

一、SPI协议

什么是SPI协议

SPI总线是一种4线总线,因其硬件功能很强,所以与SPI有关的软件就相当简单,使中央处理器(Central Processing Unit,CPU)有更多的时间处理其他事务。正是因为这种简单易用的特性,越来越多的芯片集成了这种通信协议,比如AT91RM9200。SPI是一种高速、高效率的串行接口技术。通常由一个主模块和一个或多个从模块组成,主模块选择一个从模块进行同步通信,从而完成数据的交换。SPI是一个环形结构,通信时需要至少4根线(事实上在单向传输时3根线也可以) 。

SPI的通信原理很简单,它以主从方式工作,这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备,需要至少4根线,事实上3根也可以(单向传输时)。也是所有基于SPI的设备共有的,它们是MISO(主设备数据输入)、MOSI(主设备数据输出)、SCLK(时钟)、CS(片选)。

(1)MISO– Master Input Slave Output主设备数据输入,从设备数据输出;

(2)MOSI– Master Output Slave Input,主设备数据输出,从设备数据输入;

(3)SCLK – Serial Clock,时钟信号,由主设备产生;

(4)CS – Chip Select,从设备使能信号,由主设备控制。

其中,CS是从芯片是否被主芯片选中的控制信号,也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时(高电位或低电位),主芯片对此从芯片的操作才有效。这就使在同一条总线上连接多个SPI设备成为可能。

接下来就负责通讯的3根线了。通讯是通过数据交换完成的,这里先要知道SPI是串行通讯协议,也就是说数据是一位一位的传输的。这就是SCLK时钟线存在的原因,由SCLK提供时钟脉冲,SDI,SDO则基于此脉冲完成数据传输。数据输出通过 SDO线,数据在时钟上升沿或下降沿时改变,在紧接着的下降沿或上升沿被读取。完成一位数据传输,输入也使用同样原理。因此,至少需要8次时钟信号的改变(上沿和下沿为一次),才能完成8位数据的传输。

时钟信号线SCLK只能由主设备控制,从设备不能控制。同样,在一个基于SPI的设备中,至少有一个主设备。这样的传输方式有一个优点,在数据位的传输过程中可以暂停,也就是时钟的周期可以为不等宽,因为时钟线由主设备控制,当没有时钟跳变时,从设备不采集或传送数据。SPI还是一个数据交换协议:因为SPI的数据输入和输出线独立,所以允许同时完成数据的输入和输出。芯片集成的SPI串行同步时钟极性和相位可以通过寄存器配置,IO模拟的SPI串行同步时钟需要根据从设备支持的时钟极性和相位来通讯。

最后,SPI接口的一个缺点:没有指定的流控制,没有应答机制确认是否接收到数据。

SPI的片选可以扩充选择16个外设,这时PCS输出=NPCS,说NPCS0~3接4-16译码器,这个译码器是需要外接4-16译码器,译码器的输入为NPCS0~3,输出用于16个外设的选择。

关于SPI协议在百度百科有更详细的解释SPI(SPI协议)_百度百科 (baidu.com)https://baike.baidu.com/item/SPI/53075243?fr=aladdin本次实验采用7针0.96英寸SPI OLED屏,屏幕如下图:OLED屏显和汉字点阵编码原理_第1张图片

二、OLED显示文字

2.1 部分代码

void OLED_Init_GPIO(void)
{
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);	 //使能B端口时钟
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_15;	//GPIOB10,11,12,13,15 
 	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 		 //推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//速度50MHz
 	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);	  //初始化GPIOB10、11、12、13、15
 	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_15);	
}
void OLED_Init(void)
{
 	OLED_Init_GPIO(); //初始化GPIO
 	delay_ms(200);
	OLED_Reset();     //复位OLED

/**************初始化SSD1306*****************/	
	OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD); /*display off*/
	OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD); /*set lower column address*/
	OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD); /*set higher column address*/
	OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD); /*set display start line*/ 
	OLED_WR_Byte(0xB0,OLED_CMD); /*set page address*/
	OLED_WR_Byte(0x81,OLED_CMD); /*contract control*/ 
	OLED_WR_Byte(0xFF,OLED_CMD); /*128*/
	OLED_WR_Byte(0xA1,OLED_CMD); /*set segment remap*/ 
	OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD); /*normal / reverse*/
	OLED_WR_Byte(0xA8,OLED_CMD); /*multiplex ratio*/ 
	OLED_WR_Byte(0x3F,OLED_CMD); /*duty = 1/64*/
	OLED_WR_Byte(0xC8,OLED_CMD); /*Com scan direction*/
	OLED_WR_Byte(0xD3,OLED_CMD); /*set display offset*/ 
	OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);
	OLED_WR_Byte(0xD5,OLED_CMD); /*set osc division*/ 
	OLED_WR_Byte(0x80,OLED_CMD);
	OLED_WR_Byte(0xD9,OLED_CMD); /*set pre-charge period*/ 
	OLED_WR_Byte(0XF1,OLED_CMD);
	OLED_WR_Byte(0xDA,OLED_CMD); /*set COM pins*/ 
	OLED_WR_Byte(0x12,OLED_CMD);
	OLED_WR_Byte(0xDB,OLED_CMD); /*set vcomh*/ 
	OLED_WR_Byte(0x30,OLED_CMD);
	OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD); /*set charge pump disable*/ 
	OLED_WR_Byte(0x14,OLED_CMD);
	OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD); /*display ON*/
}

本次实验需要显示汉字和数字,其中数字已经包含const unsigned char F6x8[][8]在数组中,无需设置。显示的文字需要通过PCtoLCD2002这款软件实现。

在文本框中输入文字后,在选项中设置格式为C51格式,输出数制为十六进制数

OLED屏显和汉字点阵编码原理_第2张图片

 点击生成字模按钮

OLED屏显和汉字点阵编码原理_第3张图片

 然后将下面生成的字模复制,在代码中相应位置粘贴。

效果

 OLED屏显和汉字点阵编码原理_第4张图片

 

三、OLED屏的温湿度显示

在做这部分时可以先结合上次的实验(40条消息) 学习I2C总线通信协议,使用STM32F103完成基于I2C协议的AHT20温湿度传感器的数据采集,并将采集的温度-湿度值通过串口输出。_afadgfansfa的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/afadgfansfa/article/details/121407784?spm=1001.2014.3001.5502

代码如下

#include "stm32f10x.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "bmp.h"
#include "delay.h"
#include "iic.h"
#include "oled.h"
#include "gui.h"

uint32_t  H1;  //Humility
uint32_t  T1;  //Temperature

int main(void)
{	
	DELAY_Init();	    	 //延时函数初始化
	MyUSART_Init();
	IIC_Init();
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	OLED_Init();			//初始化OLED  
	OLED_Clear(0); 
	while(1) 
	{
		
		read_AHT20_once();
	
		GUI_DrawLine(0, 10, WIDTH-1, 10,1);
		GUI_DrawLine(WIDTH/2-1,11,WIDTH/2-1,HEIGHT-1,1);
		GUI_DrawLine(WIDTH/2-1,10+(HEIGHT-10)/2-1,WIDTH-1,10+(HEIGHT-10)/2-1,1);
	
		GUI_ShowString(0,1,"2021-11-24",8,1);
		GUI_ShowString(70,1,"Wednesday",8,1);
		GUI_ShowString(14,HEIGHT-1-10,"Cloudy",8,1);
		GUI_ShowString(WIDTH/2+1,13,"TEMP",8,1);	//显示温度
		GUI_DrawCircle(WIDTH-20, 25, 1,2);
		GUI_ShowString(WIDTH-15,20,"C",16,1);
		GUI_ShowNum(WIDTH/2+8,20,T1/10,2,16,1);
		GUI_ShowString(WIDTH-41,26,".",8,1);
		GUI_ShowNum(WIDTH-35,20,T1%10,1,16,1);
	
		GUI_ShowString(WIDTH/2+1,39,"HUM",8,1);		//显示湿度
		GUI_ShowNum(WIDTH/2+8,46,H1/10,2,16,1);
		GUI_ShowString(WIDTH-41,52,".",8,1);
		GUI_ShowNum(WIDTH-35,46,H1%10,1,16,1);
		GUI_ShowString(WIDTH-21,46,"%",16,1);
		GUI_DrawBMP(6,16,51,32, BMP5, 1);
		delay_ms(2000);
	}	  
	
}

结果

OLED屏显和汉字点阵编码原理_第5张图片

 四、OLED屏的滚动显示

 mian.c函数展示

#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "oled.h"
#include "gui.h"

int main(void)
{	
	DELAY_Init();	    	 //延时函数初始化	  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	OLED_Init();			//初始化OLED  
	OLED_Clear(0); 
	OLED_WR_Byte(0x2E,OLED_CMD);        //关闭滚动
	OLED_WR_Byte(0x26,OLED_CMD);        //水平向左或者右滚动 26/27
	OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //虚拟字节
	OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //起始页 0
	OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD);        //滚动时间间隔
	OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD);        //终止页 7
	OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //虚拟字节
	OLED_WR_Byte(0xFF,OLED_CMD);  
	GUI_ShowChinese(0,20,16,"你说江南烟浓雨",1);
	OLED_WR_Byte(0x2F,OLED_CMD);
	delay_ms(1500);	
}

滚动LED效果展示

OLED屏显和汉字点阵编码原理_第6张图片

五、总结

 

本次全部实验内容如上,不足之处请指出

你可能感兴趣的:(stm,stm32,嵌入式硬件)