STM32 OLED屏幕驱动详解

一、介绍

OLED是有机发光二极管，又称为有机电激光显示（Organic Electroluminescence Display， OLED）。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

OLED屏幕特点

1.模块尺寸：23.7 *23.8mm

2.电源电压：3.3-5.5V

3.驱动芯片：SSD1306

4.测试平台：提供 k60/k10,9s12XS128,51,stm32，stm8等单片机

OLED屏幕接线说明

OLED屏幕显存

OLED本身是没有显存的，他的现存是依赖SSD1306提供的，而SSD1306提供一块显存。

SSD1306显存总共为128*64bit大小，SSD1306将这些显存分成了8页。每页包含了128个字节。

OLED屏幕原理

STM32内部建立一个缓存(共128*8个字节），每次修改的时候，只是修改STM32上的缓存(实际上就是SRAM)，修改完后一次性把STM32上的缓存数据写入到OLED的GRAM。这个方法也有坏处，对于SRAM很小的单片机（51系列）就比较麻烦。

STM32CubeMX配置

我们这里OLED用的是硬件驱动的，既然单片机有这个硬件资源我们就不要消耗CPU的算力使用软驱了，在CubeMX中打开I2C后可以配置成快速和慢速的，快速的刷新的非常快，速度大概是普通的四倍

程序设计
OLED.C

/*** 基于硬件IIC通信的OLED驱动程序* API完全打包好的直接选择你的硬件IIC口即可**/
#include "main.h"
#include "i2c.h"
#include "stdio.h"
#include "oled_font.h"
#include "oled.h"uint8_t OLED_Buffer[8][128]={0};/*** @brief  OLED写命令* @param  Command 要写入的命令* @retval 无*/
void OLED_WriteCommand(uint8_t Command)
{uint8_t *pData;pData = &Command;HAL_I2C_Mem_Write(&Hardware_IIC_No,0x78,0x00,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,pData,1,100);
}/*** @brief  OLED写数据* @param  Data 要写入的数据* @retval 无*/
void OLED_WriteData(uint8_t Data)
{uint8_t *pData;pData = &Data;HAL_I2C_Mem_Write(&Hardware_IIC_No,0x78,0x40,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,pData,1,100);}/*** @brief  OLED设置光标位置* @param  Y 以左上角为原点，向下方向的坐标，范围：0~7* @param  X 以左上角为原点，向右方向的坐标，范围：0~127* @retval 无*/
void OLED_SetCursor(uint8_t Y, uint8_t X)
{OLED_WriteCommand(0xB0 | Y);					//设置Y位置OLED_WriteCommand(0x10 | ((X & 0xF0) >> 4));	//设置X位置低4位OLED_WriteCommand(0x00 | (X & 0x0F));			//设置X位置高4位
}/*** @brief  OLED清屏* @param  无* @retval 无*/
void OLED_Clear(void)
{uint8_t i, j;for (j = 0; j < 8; j++){OLED_SetCursor(j, 0);for(i = 0; i < 128; i++){OLED_WriteData(0x00);}}
}/*** @brief  OLED显示一个字符* @param  Line 行位置，范围：1~4* @param  Column 列位置，范围：1~16* @param  Char 要显示的一个字符，范围：ASCII可见字符* @retval 无*/
void OLED_ShowChar(uint8_t Line, uint8_t Column, char Char)
{uint8_t i;OLED_SetCursor((Line - 1) * 2, (Column - 1) * 8);		//设置光标位置在上半部分for (i = 0; i < 8; i++){OLED_WriteData(OLED_F8x16[Char - ' '][i]);			//显示上半部分内容}OLED_SetCursor((Line - 1) * 2 + 1, (Column - 1) * 8);	//设置光标位置在下半部分for (i = 0; i < 8; i++){OLED_WriteData(OLED_F8x16[Char - ' '][i + 8]);		//显示下半部分内容}
}/*** @brief  OLED显示字符串* @param  Line 起始行位置，范围：1~4* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  String 要显示的字符串，范围：ASCII可见字符* @retval 无*/
void OLED_ShowString(uint8_t Line, uint8_t Column, char *String)
{uint8_t i;for (i = 0; String[i] != '\0'; i++){OLED_ShowChar(Line, Column + i, String[i]);}
}/*** @brief  OLED次方函数* @retval 返回值等于X的Y次方*/
uint32_t OLED_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{uint32_t Result = 1;while (Y--){Result *= X;}return Result;
}/*** @brief  OLED显示数字（十进制，正数）* @param  Line 起始行位置，范围：1~4* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  Number 要显示的数字，范围：0~4294967295* @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~10* @retval 无*/
void OLED_ShowNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length)
{uint8_t i;for (i = 0; i < Length; i++){OLED_ShowChar(Line, Column + i, Number / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');}
}/*** @brief  OLED显示数字（十进制，带符号数）* @param  Line 起始行位置，范围：1~4* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  Number 要显示的数字，范围：-2147483648~2147483647* @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~10* @retval 无*/
void OLED_ShowSignedNum(uint8_t Line, uint8_t Column, int32_t Number, uint8_t Length)
{uint8_t i;uint32_t Number1;if (Number >= 0){OLED_ShowChar(Line, Column, '+');Number1 = Number;}else{OLED_ShowChar(Line, Column, '-');Number1 = -Number;}for (i = 0; i < Length; i++){OLED_ShowChar(Line, Column + i + 1, Number1 / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');}
}/*** @brief  OLED显示数字（十六进制，正数）* @param  Line 起始行位置，范围：1~4* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  Number 要显示的数字，范围：0~0xFFFFFFFF* @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~8* @retval 无*/
void OLED_ShowHexNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length)
{uint8_t i, SingleNumber;for (i = 0; i < Length; i++){SingleNumber = Number / OLED_Pow(16, Length - i - 1) % 16;if (SingleNumber < 10){OLED_ShowChar(Line, Column + i, SingleNumber + '0');}else{OLED_ShowChar(Line, Column + i, SingleNumber - 10 + 'A');}}
}/*** @brief  OLED显示数字（二进制，正数）* @param  Line 起始行位置，范围：1~4* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  Number 要显示的数字，范围：0~1111 1111 1111 1111* @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~16* @retval 无*/
void OLED_ShowBinNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length)
{uint8_t i;for (i = 0; i < Length; i++){OLED_ShowChar(Line, Column + i, Number / OLED_Pow(2, Length - i - 1) % 2 + '0');}
}/***  @brief OLED显示模拟量*  @param Line起始位置，范围0~3*  @param Colum 起始列位置，0~7*  @param CHN 汉字序列*/
void OLED_ShowChinese(uint8_t Line, uint8_t Column, uint8_t CHN)
{uint8_t i;OLED_SetCursor(Line*2, Column*16);		//设置光标位置在上半部分for (i = 0; i < 16; i++){OLED_WriteData(GBK[CHN][i]);			//显示上半部分内容}OLED_SetCursor((Line*2)+1,Column*16);	//设置光标位置在下半部分for (i = 0; i < 16; i++){OLED_WriteData(GBK[CHN][i + 16]);		//显示下半部分内容}
}/***  @brief OLED显示模拟量*  @param Pic第几张图片，范围0~3*  @param Colum 起始列位置，0~7**/
void OLED_ShowPicture(uint8_t Pic)
{uint8_t i,j;Pic=Pic*8;for(j=0;j<8;j++){OLED_SetCursor(j,0);//开始显示for (i = 0; i < 128; i++){OLED_WriteData(Picture[j+Pic][i]);			//发送数据}}
}
/** 快速显示照片*/
void OLED_FastShowPicture(uint8_t Pic)
{uint8_t i,j;Pic=Pic*8;for(j=0;j<8;j++){for (i = 0; i < 128; i++){OLED_Buffer[j][i]=(Picture[j+Pic][i]);			//发送数据}}
}
/** @brief 向缓冲区写入字符数据* Line 1~4;* Column 1~16;*/
void OLED_FastShowChar(uint8_t Line, uint8_t Column, char Char)
{uint8_t i;for (i = 0; i < 8; i++){OLED_Buffer[(Line- 1) * 2][(Column-1)*8+i] = OLED_F8x16[Char - ' '][i];//显示上半部分内容}for (i = 0; i < 8; i++){OLED_Buffer[((Line ) * 2) - 1][(Column-1)*8+i]= OLED_F8x16[Char - ' '][i+8];	//显示下半部分内容}
}
/*** @brief  快速的OLED显示字符串* @param  Line 起始行位置，范围：1~4* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  String 要显示的字符串，范围：ASCII可见字符* @retval 无*/
void OLED_FastShowString(uint8_t Line, uint8_t Column, char *String)
{uint8_t i;for (i = 0; String[i] != '\0'; i++){OLED_FastShowChar(Line, Column + i, String[i]);}
}
/*** @brief  快速的OLED显示数字* @param  Line 起始行位置，范围：1~4* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  Number 要显示的字数字，范围：数字，变量* @param  Length 数字长度* @retval 无*/
void OLED_FastShowNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length)
{uint8_t i;for (i = 0; i < Length; i++){OLED_FastShowChar(Line, Column + i, Number / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');}
}
/** @brief 向OLED屏幕发送缓存区数据到OLED的0x40寄存器位置用以显示；*/
void Refresh()
{uint8_t j;uint8_t *pData;for(j=0;j<8;j++){pData = &OLED_Buffer[j][0];OLED_SetCursor(j,0);//开始显示HAL_I2C_Mem_Write(&Hardware_IIC_No,0x78,0x40,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,pData,128,0xff);}
}
/*** @brief  OLED初始化* @param  无* @retval 无*/
void OLED_Init(void)
{HAL_Delay(200);OLED_WriteCommand(0xAE);	//关闭显示OLED_WriteCommand(0xD5);	//设置显示时钟分频比/振荡器频率OLED_WriteCommand(0x80);OLED_WriteCommand(0xA8);	//设置多路复用率OLED_WriteCommand(0x3F);OLED_WriteCommand(0xD3);	//设置显示偏移OLED_WriteCommand(0x00);OLED_WriteCommand(0x40);	//设置显示开始行OLED_WriteCommand(0xA1);	//设置左右方向，0xA1正常 0xA0左右反置OLED_WriteCommand(0xC8);	//设置上下方向，0xC8正常 0xC0上下反置OLED_WriteCommand(0xDA);	//设置COM引脚硬件配置OLED_WriteCommand(0x12);OLED_WriteCommand(0x81);	//设置对比度控制OLED_WriteCommand(0xCF);OLED_WriteCommand(0xD9);	//设置预充电周期OLED_WriteCommand(0xF1);OLED_WriteCommand(0xDB);	//设置VCOMH取消选择级别OLED_WriteCommand(0x30);OLED_WriteCommand(0xA4);	//设置整个显示打开/关闭OLED_WriteCommand(0xA6);	//设置正常/倒转显示OLED_WriteCommand(0x8D);	//设置充电泵OLED_WriteCommand(0x14);OLED_WriteCommand(0xAF);	//开启显示OLED_Clear();				//OLED清屏
}

OLED.H

#ifndef __OLED_H
#define __OLED_H#include "main.h"#define Hardware_IIC_No hi2c1 /*选择自己使用的IIC号码*/void OLED_Init(void);
void OLED_Clear(void);
void OLED_ShowChar(uint8_t Line, uint8_t Column, char Char);//显示字符
void OLED_ShowString(uint8_t Line, uint8_t Column, char *String);//字符串
void OLED_ShowNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length);//数字
void OLED_ShowSignedNum(uint8_t Line, uint8_t Column, int32_t Number, uint8_t Length);//负数
void OLED_ShowHexNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length);//16进制数
void OLED_ShowBinNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length);//二进制数
void OLED_ShowChinese(uint8_t Line, uint8_t Column, uint8_t CHN);
void OLED_ShowPicture(uint8_t Pic);//满屏幕显示照片
void OLED_FastShowPicture(uint8_t Pic);
void OLED_FastShowChar(uint8_t Line, uint8_t Column, char Char);
void OLED_FastShowString(uint8_t Line, uint8_t Column, char *String);
void OLED_FastShowNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length);
void Refresh(void);
void DMA_Refresh(void);
uint32_t OLED_Pow(uint32_t X, uint32_t Y);#endif