STM32驱动0.96寸OLED液晶屏

时间：2020-09-08 23:29:28

关键字： OLED STM32 液晶屏

[导读]目录序言 OLED简介模块介绍引脚定义 SSD1306控制芯片驱动时序图讲解 SSD1306常用命令命令设置SSD1306 如何显示字符测试结果资料下载序言液晶屏通常作为嵌入式设备的显示终端，用于显示一些关键信息，将信息直接显示在一块小的液晶屏幕上。液晶屏

序言
OLED简介
模块介绍
引脚定义
SSD1306控制芯片驱动

时序图讲解
SSD1306常用命令
命令设置SSD1306

如何显示字符
测试结果
资料下载

序言

液晶屏通常作为嵌入式设备的显示终端，用于显示一些关键信息，将信息直接显示在一块小的液晶屏幕上。

液晶屏除了可以作为显示终端外，还可以作为调试信息输出的一个终端。

在调试硬件程序的时候，通常会对程序进行调试，想输出一些状态或者信息来体现程序当前的运行状态，一般我们会选择串口打印输出内容，或者LED的不同闪烁频率代表不同状态，当然我们也可以使用一个液晶屏来显示不同内容，这种方式也是十分的方便快捷的。

OLED简介

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。

LCD都需要背光，而OLED不需要，因为它是自发光的。这样同样的显示，OLED效果要来得好一些。OLED的尺寸难以大型化，但是分辨率确可以做到很高。

模块介绍

尺寸：0.96寸
控制芯片：SSD1306
管脚数量：7
引脚间距：2.54mm
分辨率：128*64,可以显示汉字、ASCII、图案，对比度高
可视角度：>160度
无需背光（OLED屏的特点）
供电：3V-5V

有的模块是不跟5V接口兼容的，使用前一定要确认好。

引脚定义

GND：电源地
VCC：2.2V~5.5V
D0：SCL，CLK时钟
D1：SDA，MOSI数据
RES：RST复位
D/C：数据/命令选择
CS：片选，接地

此模块可以采用SPI或IIC通信方式，最多只需要4个IO口既可驱动。

SPI电路连接：
GND---地
VCC---3.3V或5V
D0---接单片机IO，作为SPI总线的CLK时钟引脚，时钟
D1---接单片机IO，作为SPI总线的MOSI数据引脚，数据输入
RES---接单片机IO
D/C---接单片机IO，高电平为写数据，低电平为写命令
CS---片选，接地（可不连接单片机IO），选中SSD1306

IIC电路连接：
GND---地
VCC---3.3V或5V
D0---接单片机IO，作为IIC的SCL引脚
D1---接单片机IO，作为IIC的SDA引脚
CS---接地

SSD1306控制芯片驱动

时序图讲解

我们以STM32单片机为例，使用5个GPIO模拟SPI总线与SSD1306总线进行通讯。

因为STM32与OLED屏的通讯只是单向数据传输，即只存在STM32向OLED屏发送数据，不涉及到读取返回数据，所以我们要实现显示功能之前，需要根据SPI写操作时序图，先实现一个向SSD1306写入一个字节的函数实现。

SSD1306使用4Wire SPI写操作的时序图

封装一个向SSD1306写入一个字节的函数，
函数原型为：
void OLED_WR_Byte(uint8_t dat,uint8_t cmd);
其中：
dat为待写入的数据或者命令；
cmd为数据或命令标志，0表示命令；1表示数据。

由上面SPI操作的时序图可知，IO引脚的时序如下所示：

首选看发送的字节是命令还是数据，如果是命令，OLED_DC（D/C）引脚置0，即低电平；如果是数据，OLED_DC（D/C）引脚置1，即高电平。

if(cmd) OLED_DC_Set();else  OLED_DC_Clr();

片选OLED_CS（CS）引脚置0，即拉低（硬件电路中CS引脚也可以直接与GND相连，这样就不用操作CS引脚了）。

OLED_CS_Clr();

1个字节的数据有8位，将8位数据由高到低的顺序发出，数据要在OLED_SCLK（D0）引脚的上升沿之前设置好，所以要先将OLED_SCLK（D0）置低，然后将一位数据送至OLED_SDIN（D1）引脚，然后将OLED_SCLK（D0）置高，这样一位数据就发送出去了，如此循环8次，一个字节的数据就发送出去了。

for(i=0;i<8;i++){  OLED_SCLK_Clr(); if(dat&0x80) OLED_SDIN_Set(); else  OLED_SDIN_Clr(); OLED_SCLK_Set(); dat<<=1; }

8位数据发送完毕之后，将OLED_CS（CS）引脚拉高，即置1，恢复至初始状态。

OLED_CS_Set();OLED_CS_Set();OLED_DC_Set();

*代码完整实现

void OLED_WR_Byte(uint8_t dat,uint8_t cmd){  uint8_t i;  if(cmd) OLED_DC_Set(); else  OLED_DC_Clr();   OLED_CS_Clr();  for(i=0;i<8;i++) {  OLED_SCLK_Clr(); if(dat&0x80) OLED_SDIN_Set(); else  OLED_SDIN_Clr(); OLED_SCLK_Set(); dat<<=1;  }  OLED_CS_Set(); OLED_CS_Set(); OLED_DC_Set(); }

SSD1306常用命令

其他命令，可以详见SSD1306 datasheet的第28页。从这页开始，对SSD1306的指令有详细的介绍。（手册的下载链接，见文尾资料下载）

命令设置SSD1306

有了写字节的函数封装：
void OLED_WR_Byte(uint8_t dat,uint8_t cmd);

然后查询手册中的命令字，我们可以发送命令初始化SSD1306，比如：

关闭显示面板

OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD);

设置页地址模式

OLED_WR_Byte(0x20,OLED_CMD);

SSD1306有3种内存寻址模式，分别是：
页寻址模式（page addressing mode）, 水平寻址模式（horizontal addressing mode）和垂直寻址模式（vertical addressing mode），分别对应的命令字节为：20h、21h、22h，因为OLED模块复位之后默认是 page addressing mode，所以下面只讲页寻址模式；其他两种模式跟页寻址模式的差异就是地址指针自增方式不一样，详情可以参考一下SSD1306的数据手册。

如何显示字符

在初始化OLED之后，如何在屏幕上显示字符呢？

在这之前，先了解一下SSD1306内部的RAM；SSD1306内部有个SRAM称为GDDRAM（Graphic Display Data RAM），大小是128 × 64 bits，被分为8个 PAGE，用于单色128×64点阵显示，当我们往这个RAM写入数据，就会显示特定内容，如图：

上面'COL'的含义是GDDRAM列（column）

在页寻址模式下，每当对RAM进行读写操作之后，列地址指针会自动+1，直到列地址指针指向列结束地址后，会重新指向列开始地址；而且在该模式下，一定要设置新的页面和列地址才能访问下一个页面的内容，所以设置显示字符之前一般都会调用下面几句语句来确定显示位置：

OLED_WR_Byte (0xb0+i,OLED_CMD); //设置页地址（0~7）OLED_WR_Byte (0x00,OLED_CMD); //设置显示位置—列低地址OLED_WR_Byte (0x10,OLED_CMD); //设置显示位置—列高地址

封装设置显示位置的函数如下：

void OLED_Set_Pos(unsigned char x, unsigned char y) {  OLED_WR_Byte(0xb0+y,OLED_CMD); OLED_WR_Byte(((x&0xf0)>>4)|0x10,OLED_CMD); OLED_WR_Byte((x&0x0f)|0x01,OLED_CMD); }

例如如果页地址设为B2h，低列地址为03h，而高列地址为00h，那么也就意味着开始列是PAGE2的SEG3，而RAM的获取指针定位到下图中。而输入的数据将会被写入列3的位置。

所以确定好了显示位置，直接输出字符对应的像素数据数组就好了。

测试结果

测试电路连接：
GND---地
VCC---3.3V
D0---接PB9，作为SPI总线的CLK时钟引脚，时钟
D1---接PB8，作为SPI总线的MOSI数据引脚，数据输入
RES---接PB7
D/C---接PB6，高电平为写数据，低电平为写命令
CS---片选，接PB5，接地选中SSD1306