STM32 OLED显示字符汉字

本文代码使用 HAL 库。

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前言

OLED 屏幕是一种高对比度、高亮度、低功耗、灵活可弯曲的显示技术。在电子产品中，OLED 屏幕通常用于显示各种文本、图标、图像等内容。本篇文章将介绍 使用 I2C 接口 在 OLED 屏幕上显示字符，汉字。

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一、 OLED 接线：

我使用的 OLED 分辨率是 128x64。这里我使用 STM32 上的 2 个接口模拟 I2C 的功能。

模拟I2C：
通常是指在没有硬件I2C接口的情况下，使用单片机的GPIO模拟实现I2C通信协议。I2C通信协议是一种串行通信协议，通常用于连接微控制器、传感器、存储器等设备，其具有简单、高效、灵活等优点。在一些低成本的单片机上，由于没有硬件I2C接口，因此需要使用模拟I2C来实现I2C通信。

OLED 上有4个接口，分别是

• GND ： 接地
• VCC ： 3.3V 电压，5V会烧坏屏幕。
• SCL ：时钟线 PA6
• SDA : 数据线 PA7
  

二、点阵：

1. OLED 屏幕的 点阵是指 OLED 屏幕上的像素数，通常用水平像素数和垂直像素数来描述。不的OLED 屏幕尺寸和型号的点阵大小不同。

2. 点阵显示规则：（页面式列式）
   OLED页面式列式 的显示规则是指 OLED点阵屏幕上的像素点是按照页面和列的方式进行排列的。通常来说，OLED点阵屏幕被分成多个页面，每个页面包含若干列像素点，每列像素点又包含若干行像素点。

在使用 OLED 点阵屏幕时，我们需要按照页面和列的方式来控制像素点的显示。通常来说，我们需要先选择要显示的页面，然后再选择要显示的列，最后通过设置像素点的亮度来点亮屏幕显示效果。

如下图：以128x64 的OLED点阵屏幕为例，这种屏幕通常被分成了 8个页面，每个页面包含128列 像素点，每列像素点包含8行像素点。（蓝色部分是 PAGE0， 紫色的部分是 PAGE7。）

OLED 显示时，当在某一页的某列显示，如果该页的该列显示完毕，则在 该列的下一列显示。若是该页都显示完毕，则 在下一页显示。

三、写数据，命令函数

1. 参考数据手册
   写数据时的设备地址 ：0x78
读数据时的设备地址 ：0x79
   
2. 可以看到 当 写入数据或者命令时：先发送设备地址 --> 控制字节 --> 数据/命令。
   
   要判断发送的是 数据还是命令 ，需要观察它的 控制字节。

控制字节:
1.用于表明紧跟着的下一个字节数据是命令数据还是写入GRAM 的数据；
2. Co 位表示紧跟着的数据是会仅有数据字节还是会包含控制字节，默认为0；
3. DC# 位为 1 表示紧跟着的字节数据为写入 GRAM的数据，为 0 则表示是一个 命令数据，
这一位和硬件的 DC# 引脚无关；

所以：当控制自字节为 0x00 ,表明后面写入的是 命令；当控制自字节为 0x40 ,表明后面写入的是数据。

3. 写命令函数：

• 功能描述：I2C发送命令给OLED：开始信号->设备地址->控制字节->命令数据->停止信号
• 输入参数：cmd-——>发送给OLED的命令数据
• 输出参数：无
• 返回值：无

void OLED_WriteCmd(uint8_t cmd)
{
    I2C_Start();   //I2C启动
    I2C_WriteByte(0x78);   //发送写地址
    I2C_WriteByte(0x00);   //发送 控制字节
    I2C_WriteByte(cmd);   //发送命令
    I2C_Stop();    //I2C停止
}

4. 写数据函数：

• 功能描述：I2C发送命令给OLED：开始信号->设备地址->控制字节->GDRAM数据->停止信号
• 输入参数：data-——>发送给OLED的写入GDRAM的数据
• 输出参数：无
• 返回值：无

void OLED_WriteData(uint8_t data)
{
    I2C_Start();	//I2C启动
    I2C_WriteByte(0x78);	  //发送写地址
    I2C_WriteByte(0x40);    //发送 控制字节
    I2C_WriteByte(data);   //发送数据
    I2C_Stop();		//I2C停止
}

5. 写入多个数据：

void OLED_WriteNBytes(uint8_t *buf, uint16_t length)
{
    uint16_t i = 0;
    if(buf == NULL) return;
    I2C_Start();
    I2C_WriteByte(OLED_WRITE_ADDR);
    I2C_WriteByte(0x40);
    for(i=0; i<length; i++)
    {
        I2C_WriteByte(buf[i]);
    }
    I2C_Stop();
}

四、显示字符，字符串：

1. 显示字符 需要获取该字符的点阵数据，通过点阵数据显示在屏幕上。我们需要一个软件来生成相应的字符点点阵数据。通过下面的软件就可以实现。
   
   配置该软件：
   
2. 显示字符首先要确定显示的位置：

/* 设置 页 ，列 */
void OLED_SetPosition(int page,int col)
{
	OLED_SetPageAddr_PAGE(page);
	OLED_SetColAddr_PAGE(col);
}

3. 清屏：

/* 清屏 */
void OLED_Clear()
{
	uint8_t buf[128] = {0};  /* 表示128列 */
	for(int i=0;i<8;i++)   /* 从0~7页 */
	{
		OLED_SetPosition(i,0);  
		OLED_WriteNBytes(buf,128);  /* 将数据全部设为0 */
	}
}

4. 由前面点阵内容可知，每一页有 8 行，128 列。而用上面的软件显示字符时，对应英文字符的长宽是 8x16, 这意味着使用一页只能显示一个字符的上面一半。所以需要使用 2 页来显示一个字符。

/* 显示 a  */
uint8_t buff[] = {0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x19,0x24,0x24,0x12,0x3F,0x20,0x00};/*"a",0*/

    OLED_SetPosition(0,0);  /*在 0页 0 列显示*/
	OLED_WriteNBytes((uint8_t*)&buff[0], 8);  /* 显示上半部分 */
	
	OLED_SetPosition (1,0);   /* 页加 1  */
	OLED_WriteNBytes((uint8_t*)&buff[8], 8);  /* 显示下半部分 */

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总结

显示字符，字符串的 原理都一样，只不过显示字符串要 逐个显示每个字符，大家可以自己试试。