关于STM32+OLED显示屏的简单应用

文章目录

  • 一、题目要求
  • 二、SPI通信协议相关介绍
    • 1. SPI 协议简介
    • 2.STM32 的 SPI 特性及架构
    • 3.STM32 的 SPI 外设简介
    • 4. STM32 的 SPI 架构剖析
    • 5. 通讯过程
  • 三、OLED显示屏相关介绍
    • 1.简介及特点
    • 2.更多了解
  • 四、显示自己的学号和姓名
    • 1.文字取模
    • 2.代码编写
    • 3.烧录
  • 五、显示AHT20的温度和湿度
    • 1.温湿度显示
    • 2.点阵显示文字
    • 3.打开main.c文件
    • 4.烧录
  • 六、 上下或左右的滑动显示长字符,显示一句诗词
    • 1.OLED屏滚动显示命令
    • 2.对将要显示的汉字进行取模
    • 3.代码编写
    • 4.烧录
  • 七、总结
  • 八、参考链接

一、题目要求

  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,显示一句诗词(最好使用硬件刷屏模式)。

二、SPI通信协议相关介绍

1. SPI 协议简介

SPI 协议是由摩托罗拉公司提出的通讯协议(Serial Peripheral Interface),即串行外围设备接口,是一种高速全双工的通信总线。它被广泛地使用在 ADC、LCD 等设备与 MCU 间,要求通讯速率较高的场合。

2.STM32 的 SPI 特性及架构

STM32 芯片也集成了专门用于 SPI 协议通讯的外设

3.STM32 的 SPI 外设简介

STM32 的 SPI 外设可用作通讯的主机及从机,支持最高的 SCK 时钟频率为 fpclk/2 (STM32F103 型号的芯片默认 fpclk1为 72MHz,fpclk2为 36MHz),完全支持 SPI 协议的 4 种模式,数据帧长度可设置为 8 位或 16 位,可设置数据 MSB 先行或 LSB 先行。它还支持双线全双工、双线单向以及单线模式。其中双线单向模式可以同时使用 MOSI 及 MISO 数据线向一个方向传输数据,可以加快一倍的传输速度。而单线模式则可以减少硬件接线,当然这样速率会受到影响。

4. STM32 的 SPI 架构剖析

关于STM32+OLED显示屏的简单应用_第1张图片

5. 通讯过程

STM32 使用 SPI 外设通讯时,在通讯的不同阶段它会对“状态寄存器 SR”的不同数据位写入参数,我们通过读取这些寄存器标志来了解通讯状态。
关于STM32+OLED显示屏的简单应用_第2张图片
主模式收发流程及事件说明如下:
(1) 控制 NSS 信号线,产生起始信号(图中没有画出);
(2) 把要发送的数据写入到“数据寄存器 DR”中,该数据会被存储到发送缓冲区;
(3) 通讯开始,SCK 时钟开始运行。MOSI 把发送缓冲区中的数据一位一位地传输出去;MISO 则把数据一位一位地存储进接收缓冲区中;
(4) 当发送完一帧数据的时候,“状态寄存器 SR”中的“TXE 标志位”会被置 1,表示传输完一帧,发送缓冲区已空;类似地,当接收完一帧数据的时候,“RXNE标志位”会被置 1,表示传输完一帧,接收缓冲区非空;
(5) 等待到“TXE标志位”为 1时,若还要继续发送数据,则再次往“数据寄存器 DR”写入数据即可;等待到“RXNE 标志位”为 1 时,通过读取“数据寄存器 DR”可以获取接收缓冲区中的内容。
假如我们使能了 TXE 或 RXNE 中断,TXE 或 RXNE 置 1 时会产生 SPI 中断信号,进入同一个中断服务函数,到 SPI 中断服务程序后,可通过检查寄存器位来了解是哪一个事件,再分别进行处理。也可以使用 DMA 方式来收发“数据寄存器 DR”中的数据。

三、OLED显示屏相关介绍

1.简介及特点

OLED即有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode),又称为有机电激光显示(Organic Electroluminesence Display,OELD)。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。
我们使用的是 ALINETEK 的 OLED 显示模块,该模块有以下特点:
1)模块有单色和双色两种可选,单色为纯蓝色,而双色则为黄蓝双色。
2)尺寸小,显示尺寸为 0.96 寸,而模块的尺寸仅为 27mmx26mm 大小。
3)高分辨率,该模块的分辨率为128x64。
4)多种接口方式,该模块提供了总共 5 种接口包括:6800、8080 两种并行接口方式、3线或 4 线的穿行 SPI 接口方式、IIC 接口方式(只需要 2 根线就可以控制 OLED 了)。
5)不需要高压,直接接 3.3V 就可以工作了。
注意该模块不和 5.0V 接口兼容,所以在使用的时候一定要小心,勿直接接到 5V 的系统上去,否则可能烧坏模块。

2.更多了解

0.96寸OLED显示屏相关介绍可参考链接:
http://www.lcdwiki.com/zh/0.96inch_SPI_OLED_Module

四、显示自己的学号和姓名

1.文字取模

1.1.下载文字取模软件,打开,按以下步骤设置参数:
关于STM32+OLED显示屏的简单应用_第3张图片
1.2.在文字输入区输入想要的汉字:
注意:输入完成后,记得按ctrl+enter键即会出现如下形式:

1.3.取模方式选择C51格式即可:

2.代码编写

2.1.内容显示 :
打开test.c文件,找到TEST_MainPage函数:

void TEST_MainPage(void)
{	
//	GUI_ShowString(28,0,"abc",16,1);//英文姓名
	GUI_ShowCHinese(28,20,16,"刘xx",1);//中文姓名
	GUI_ShowString(4,48,"777292938",16,1);//学号
	delay_ms(1500);		
	delay_ms(1500);
}

2.2.文字存储(举例):
打开文字存储文件oledfont.h,输入刚取的模:
关于STM32+OLED显示屏的简单应用_第4张图片
2.3.找到main.c文件中的主函数:
输入以下代码:

int main(void)
{	
	delay_init();	    	       //延时函数初始化	  
	OLED_Init();			         //初始化OLED  
	OLED_Clear(0);             //清屏(全黑)
	while(1) 
	{	
		TEST_MainPage();         //界面显示
	}
}

3.烧录

3.1.电路连接:
STM32和传感器的连接参考:
https://blog.csdn.net/qq_52099780/article/details/127693644?spm=1001.2014.3001.5502
OLED与STM32芯片的连接如下:
GND——GND
3v3——3v3
D0——PB13
D1——PB15
RES——PB12
DC——PB10
CS——PB11
3.2.打开mcuisp,开始烧录,烧录结果如下:
关于STM32+OLED显示屏的简单应用_第5张图片

五、显示AHT20的温度和湿度

1.温湿度显示

打开bsp_i2c.c文件,找到read_AHT20函数,替换以下代码:

void read_AHT20(void)
{
	uint8_t   i;
	for(i=0; i<6; i++)
	{
		readByte[i]=0;
	}

	//-------------
	I2C_Start();

	I2C_WriteByte(0x71);
	ack_status = Receive_ACK();
	readByte[0]= I2C_ReadByte();
	Send_ACK();

	readByte[1]= I2C_ReadByte();
	Send_ACK();

	readByte[2]= I2C_ReadByte();
	Send_ACK();

	readByte[3]= I2C_ReadByte();
	Send_ACK();

	readByte[4]= I2C_ReadByte();
	Send_ACK();

	readByte[5]= I2C_ReadByte();
	SendNot_Ack();
	//Send_ACK();

	I2C_Stop();

	//--------------
	if( (readByte[0] & 0x68) == 0x08 )
	{
		H1 = readByte[1];
		H1 = (H1<<8) | readByte[2];
		H1 = (H1<<8) | readByte[3];
		H1 = H1>>4;

		H1 = (H1*1000)/1024/1024;

		T1 = readByte[3];
		T1 = T1 & 0x0000000F;
		T1 = (T1<<8) | readByte[4];
		T1 = (T1<<8) | readByte[5];

		T1 = (T1*2000)/1024/1024 - 500;

		AHT20_OutData[0] = (H1>>8) & 0x000000FF;
		AHT20_OutData[1] = H1 & 0x000000FF;

		AHT20_OutData[2] = (T1>>8) & 0x000000FF;
		AHT20_OutData[3] = T1 & 0x000000FF;
	}
	else
	{
		AHT20_OutData[0] = 0xFF;
		AHT20_OutData[1] = 0xFF;

		AHT20_OutData[2] = 0xFF;
		AHT20_OutData[3] = 0xFF;
		printf("lyy");

	}
	/*通过串口显示采集得到的温湿度
	printf("\r\n");
	printf("温度:%d%d.%d",T1/100,(T1/10)%10,T1%10);
	printf("湿度:%d%d.%d",H1/100,(H1/10)%10,H1%10);
	printf("\r\n");*/
	t=T1/10;
	t1=T1%10;
	a=(float)(t+t1*0.1);
	h=H1/10;
	h1=H1%10;
	b=(float)(h+h1*0.1);
	sprintf(strTemp,"%.1f",a);   //调用Sprintf函数把DHT11的温度数据格式化到字符串数组变量strTemp中  
    sprintf(strHumi,"%.1f",b);    //调用Sprintf函数把DHT11的湿度数据格式化到字符串数组变量strHumi中  
	GUI_ShowCHinese(16,00,16,"温湿度显示",1);
	GUI_ShowCHinese(16,20,16,"温度",1);
	GUI_ShowString(53,20,strTemp,16,1);
	GUI_ShowCHinese(16,38,16,"湿度",1);
	GUI_ShowString(53,38,strHumi,16,1);
	delay_ms(1500);		
	delay_ms(1500);
}

2.点阵显示文字

    "温",0x00,0x00,0x23,0xF8,0x12,0x08,0x12,0x08,0x83,0xF8,0x42,0x08,0x42,0x08,0x13,0xF8,
  0x10,0x00,0x27,0xFC,0xE4,0xA4,0x24,0xA4,0x24,0xA4,0x24,0xA4,0x2F,0xFE,0x00,0x00,/*"温",0*/
	"度",0x01,0x00,0x00,0x80,0x3F,0xFE,0x22,0x20,0x22,0x20,0x3F,0xFC,0x22,0x20,0x22,0x20,
  0x23,0xE0,0x20,0x00,0x2F,0xF0,0x24,0x10,0x42,0x20,0x41,0xC0,0x86,0x30,0x38,0x0E,/*"度",0*/
	"湿",0x00,0x00,0x27,0xF8,0x14,0x08,0x14,0x08,0x87,0xF8,0x44,0x08,0x44,0x08,0x17,0xF8,
  0x11,0x20,0x21,0x20,0xE9,0x24,0x25,0x28,0x23,0x30,0x21,0x20,0x2F,0xFE,0x00,0x00,/*"湿",0*/
	"显",0x00,0x00,0x1F,0xF0,0x10,0x10,0x10,0x10,0x1F,0xF0,0x10,0x10,0x10,0x10,0x1F,0xF0,
  0x04,0x40,0x44,0x44,0x24,0x44,0x14,0x48,0x14,0x50,0x04,0x40,0xFF,0xFE,0x00,0x00,/*"显",0*/
	"示",0x00,0x00,0x3F,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0xFE,0x01,0x00,
  0x01,0x00,0x11,0x10,0x11,0x08,0x21,0x04,0x41,0x02,0x81,0x02,0x05,0x00,0x02,0x00,/*"示",0*/

3.打开main.c文件

打开main函数,将以下代码填入:

#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "bsp_i2c.h"
#include "sys.h"

#include "oled.h"
#include "gui.h"
#include "test.h"

int main(void)
{	
	delay_init();	    	       //延时函数初始化    	  
	uart_init(115200);	 
	IIC_Init();
		  
	NVIC_Configuration(); 	   //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级,2位响应优先级 	
	OLED_Init();			         //初始化OLED  
	OLED_Clear(0); 
	while(1)
	{
		//printf("温度湿度显示");
		read_AHT20_once();
		OLED_Clear(0); 
		delay_ms(1500);
  }
}

4.烧录

4.1.电路连接
参考前文
4.2.实验结果展示:

六、 上下或左右的滑动显示长字符,显示一句诗词

1.OLED屏滚动显示命令

水平左右滚动:

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);        //虚拟字节
OLED_WR_Byte(0x2F,OLED_CMD);        //开启滚动

垂直滚动:

OLED_WR_Byte(0x2e,OLED_CMD);        //关闭滚动
OLED_WR_Byte(0x29,OLED_CMD);        //水平垂直和水平滚动左右 29/2a
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 1
OLED_WR_Byte(0x01,OLED_CMD);        //垂直滚动偏移量
OLED_WR_Byte(0x2F,OLED_CMD);        //开启滚动

2.对将要显示的汉字进行取模

3.代码编写

3.1.在oledfont.h文件中添加字模代码:
关于STM32+OLED显示屏的简单应用_第6张图片
3.2.打开test.c文件,OLED显示函数:

void TEST_MainPage(void)
{	
	GUI_ShowCHinese(10,20,16,"你是年少的欢喜",1);
	delay_ms(1500);		
	delay_ms(1500);
}

3.3.打开main.c文件的主函数:

#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "oled.h"
#include "gui.h"
#include "test.h"
int main(void)
{	
	delay_init();	    	       //延时函数初始化	  
	NVIC_Configuration(); 	   //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级,2位响应优先级 	
	OLED_Init();			         //初始化OLED  
	OLED_Clear(0);             //清屏(全黑)
	OLED_WR_Byte(0x2E,OLED_CMD);        //关闭滚动
    OLED_WR_Byte(0x27,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);        //虚拟字节
	TEST_MainPage();
	OLED_WR_Byte(0x2F,OLED_CMD);        //开启滚动
}

4.烧录

4.1.电路连接:
参考前文
4.2.实验结果展示:

七、总结

通过本次实验,我加深了对于SPI通信协议原理的一些印象和进一步理解;在实验过程中,温湿度采集的OLED显示屏上显示的温湿度一直是0.0,换了一块STM32芯片后才正常显示,还有就是需要注意接线的问题,接线不稳和接错都可能使实验失败。

八、参考链接

https://blog.csdn.net/qq_46467126/article/details/121439142?spm=1001.2014.3001.5501
https://blog.csdn.net/qq_53112972/article/details/127596367

你可能感兴趣的:(stm32,单片机,arm)