单片机-STM32 IIC通信（OLED屏幕）(十一)

一、屏幕的分类

1、LED屏幕：

由无数个发光的LED灯珠按照一定的顺序排列而成，当需要显示内容的时候，点亮相关的LED灯即可，市场占有率很高，主要是用于户外，广告屏幕，成本低。

LED屏是一种用发光二极管按顺序排列而制成的新型成像电子设备。由于其亮度高、可视角度广、寿命长等特点，正被广泛应用于户外广告屏等产品中。

采用LED光源进行照明，首先取代耗电的白炽灯，然后逐步向整个照明市场进军，将会节约大量的电能。近期，白色LED已达到单颗用电超过1瓦，光输出 25流明，也增大了它的实用性。

2、LCD屏幕:

液晶显示器，或称LCD（Liquid Crystal Display），为平面超薄的显示设备，它由一定数量的彩色或黑白像素组成，放置于光源或者反射面前方。

液晶显示器:是一种借助于薄膜晶体管驱动的有源矩阵液晶显示器，它主要是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面,

LCD屏幕目前是市面消费类电子设备主流屏幕，主要在电脑 电视机，智能手表......

3、OLED屏：

OLED （Organic Light-Emitting Diode）即有机发光二极管，在手机OLED上属于新型产品，被称誉为“梦幻显示器”。

OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同，无需背光灯，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板(或柔性有机基板)，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄，可视角度更大，并且能够显著的节省耗电量。

2023年5月，三星展示了一款具有革命性的 12.4 英寸可卷曲 OLED 面板。

OLED也被称之为第三代显示技术。OLED不仅更轻薄、能耗低、亮度高、发光率好、可以显示纯黑色，并且还可以做到弯曲，如当今的曲屏电视和手机等。当今国际各大厂商都争相恐后的加强了对OLED技术的研发投入，使得OLED技术在当今电视、电脑（显示器）、手机、平板等领域里应用愈加广泛。

4、数码管显示：

数码管，也称作辉光管，是一种可以显示数字和其他信息的电子设备。玻璃管中包括一个金属丝网制成的阳极和多个阴极。大部分数码管阴极的形状为数字。管中充以低压气体，通常大部分为氖加上一些汞和/或氩。给某一个阴极充电，数码管就会发出颜色光，视乎管内的气体而定，一般都是橙色或绿色。

二、基本概念

像素点：在显示屏幕上成像的最小单位

像素：在拍照的过程中，一次曝光采集的像素点个数

分辨率：在屏幕中，固定的尺寸大小中，集成的像素点个数

我们目前使用的屏幕分辨率：128*64

一行：128像素点

一列：64像素点

三、屏幕接口

1. GND 电源地
2. VCC 电源正（3～5.5V）
3. SCL OLED 的 D0 脚，在 IIC 通信中为时钟管脚
4. SDA OLED 的 D1 脚，在 IIC 通信中为数据管脚

我们使用的屏幕接口是：IIC

IIC通信

IIC通信主要用于低速传输，速度没有SPI传输高

IIC全双工还是半双工？？

IIC只有一条数据线，所以肯定是半双工

IIC和主机连接：

I2C串行总线一般有两根信号线，一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL。所有接到I2C总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA上，各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上。

SDA--数据线

SCK--时钟线

IIC通信原理

IIC收发过程

1.假设微控制器 A 要发送信息到微控制器 B

• 微控制器 A 主机 寻址微控制器 B 从机

• 微控制器 A 主机 发送器 发送数据到微控制器 B 从机 接收器

• 微控制器 A 终止传输

2.如果微控制器 A 想从微控制器 B 接收信息

• 微控制器 A 主机 寻址微控制器 B 从机

• 微控制器 A 主机 接收器 从微控制器 B 从机 发送器 接收数据

• 微控制器 A 终止传输

IIC中的几个要点

位传输

由于连接到 I2C 总线的器件有不同种类的工艺 CMOS NMOS 双极性 逻辑 0 低 和 1高 的电平不是固定的 它由 VDD 的相关电平决定 ， 每传输一个数据位就产生一个时钟脉冲

时钟为高电平--数据保持稳定，只能传输

时钟为低电平--数据可以切换

0101 0101

数据的有效性

为了让数据传输的过程时序和起始信号终止信号不冲突，制定了以下规则

SDA 线上的数据必须在时钟的高电平周期保持稳定 数据线的高或低电平状态只有在 SCL 线的时钟

信号是低电平时才能改变。

起始和停止条件

应答信号

确保数据的正确性

IIC通信中，每发一个字节的数据，都需要接收设备给出应答，代表当前接收到了数据

数据传输必须带响应 相关的响应时钟脉冲由主机产生 在响应的时钟脉冲期间 发送器释放 SDA 线

有效响应：低电平

错误响应：高电平

IIC通信的要点

依发数据为例：

1.主机寻址 ---7bit

2.从机给出应答信号，

3.主机发送数据给从机，每一个字节都需要从机给出响应信号

4.当传输结束，主机发送停止信号。

7 位的地址格式

7Bit的地址+1bit的读写标志位

在起始条件 S 后 发送了一个从机地址 这个地址共有 7 位紧接着的第 8 位是数据方向位 R/ W 0 表示发送 写 1 表示请求数据 读 数据传输一般由主机产生的停止位 P 终止 但是 如果主机仍希望在总线上通讯 它可以产生重复起始条件 Sr和寻址另一个从机 而不是首先产生一个停止条件 在这种传输中 可能有不同的读 写格式结合。

0--写操作

1--读操作

驱动器

SSD1306B--用于接收MCU的数据和指令，控制OLED屏幕的显示，以及字符的位置。

SSD1306 的每页包含了128 个字节，总共 8 页，这样刚好是 128*64 的点阵大小

需要详细的去了解SSD1306B驱动器，需要查看以下手册：

驱动器介绍：

接口：

6800/8080--并行接口

SPI通信---串行接口，全双工

IIC通信--串行接口，半双工（我们使用的）

在驱动器中IIC应用：

SCL OLED 的 D0 脚，在 IIC 通信中为时钟管脚

SDA OLED 的 D1 脚，在 IIC 通信中为数据管脚

不同的通信接口引脚定义：

SPI通信可以通过片选选择从设备，那么我们的IIC可以通过什么选择从设备？---IIC可以通过地址（设备的地址）

驱动器中关于IIC的解释--SDA SCK 从机地址：

DC的设置：

co dc

0 0 000 000

命令指令：0x00

co dc

0 1 000 000

有效数据：0x40

4.指令

列地址设置：

将列地址分为高四位和低四位，分别存储

页地址设置：

OLED屏的SSD1306B中，8行为一个页

图像显示内存分布：

5.IIC配置

OLED的初始化

如何将MCU中的内容发送至OLED屏幕呢？？？？

英文字符显示：

从空格到~,总共95个

将以上95个字符取模：

首先先配置：

{0x00,0x00,0xC0,0x38,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x20,0x3C,0x23,0x02,0x02,0x27,0x38,0x20},/"A",0/

图片的显示方式：

获取图片：

iconfont-阿里巴巴矢量图标库

打开图片取模工具：

设置：

将生成的.c文件中的内容复制到工程中：

去掉数组前面的const关键字