STM32单片机仿真开发实例 课件 5.3 串行OLED显示器的使用

5.3串行OLED显示器的使用能力目标：

在了解I2C总线通信规则的基础上，掌握使用OLED显示器显示常用字符的方法，并能编写相应的STM32程序。任务要求：仿真电路如图所示，要求在屏幕第一行显示“Helloworld!”，在屏幕第二行显示一个动态循环递增的二位十进制数字0~99，数字变化的时间间隔为0.5秒。5.3.1OLED显示器简介（1）OLED技术概述OLED（OrganicLight-EmittingDiode，有机发光二极管），顾名思义，其本质上是一种特殊的发光二极管，是一种利用多层有机薄膜结构产生电致发光的器件。与LCD显示器相比，OLED显示器技术更加新颖，具备外形轻薄、亮度高、功耗低、响应快、清晰度高、柔性好、发光效率高等优点，目前在手机屏幕、计算机显示器、游戏掌机屏幕等领域均有广泛应用。（2）OLED12864显示器OLED12864是一种单色显示的小尺寸显示器，屏幕尺寸仅0.96吋，具有128×64的分辨率，其正面（左）与反面（右）的照片分别如下图所示。OLED12864采用3.3~5V宽电压供电，适用于包括MCS-51、STM32在内的各种主流单片机。OLED12864可视角度能达到160°，因为OLED12864从本质上来说是一种高密度发光二极管点阵显示器，所以不需要背光设计，仅靠点阵自身发光即可满足显示需求。（3）显示驱动方式

OLED12864采用SSD1306进行驱动，支持8位6800/8080串并联接口、I2C与SPI串行接口，本教材仅介绍其中的I2C通信方式。显示器在出厂的时候仅预留了I2C通信接口的4个引脚——电源正极VCC、电源负极GND、时钟引脚SCL、数据引脚SDA。

SSD1306内置GDDRAM（GraphicDisplayDataRAM，图形显示数据RAM），其结构如下图所示，分为8个页（PAGE0~PAGE7），每页128个字节（SEG0~SEG127），共计128*64bits，每个bit与OLED屏的像素一一对应，需要OLED屏哪个像素点发光，则向对应的GDDRAM位中写入1即可，反之写入0。

在I2C通信模式下，由单片机作为通信主机与作为从机的SSD1306通信数据包结构如下图所示。

主机单向发送数据包给从机即可实现单片机对OLED显示器的控制，该过程无需从机响应。表格1：SSD1306命令字节——基本命令（D/C#=0，R/W#（WR#）=0，E（RD#=1）除非有特殊说明，所有命令表均适用）序号HEX命令描述181HA[5:0]设置对比度双字节命令，第一个字节为命令，第二个字节为参数，通过低六位设定，缺省值7FH。（后面还有若干双字节命令，不再赘述。）2A6H/A7H设置正常/逆显示A6H：正常显示（缺省）；A7H：逆显示。3AEH/AFH设置显示关/开AEH：关显示（缺省）；AFH：正常显示。表格2：SSD1306命令字节——寻址设置命令序号HEX命令描述100H~0FH设置页面寻址方式的列起始地址（低四位）设置列起始地址的低四位，使用低四位进行设定，复位值0000B。210H~1FH设置页面寻址方式的列起始地址（高四位）设置列起始地址的高四位，使用低四位进行设定，复位值0000B。3B0H~B7H设置页面寻址方式的起始页地址使用低三位设置GDDRAM页面的起始地址（PAGE0~PAGE7）。表格3：SSD1306命令字节——硬件配置命令序号HEX命令描述140H~7FH设置显示起始行设置显示起始行0~63，D6位固定为1，通过低六位设定[5:0]，复位值000000B。2A0H/A1H设置段重映射A0H：列地址0映射到SEG0（缺省）；A1H：列地址127映射到SEG0。3A8HA[5:0]设置复用率第二个字节为参数，若参数取值N，则比例为N+1（比如，参数设定63D，比例即为64D），比例范围16~64，即参数取值0FH~3FH（复位值）。此命令用于将默认的64复用率更改至任何范围为16~64的值，COM0~COM63输出将切换到设定的输出信号。4C0H/C8H设置COM输出扫描方向C0H：正向扫描，从COM0向COM[N-1]扫描（缺省）；C8H：反向扫描，从COM[N-1]向COM0扫描。N即为上一条指令中的复用率。此指令一旦执行，屏幕将会立刻垂直翻转。5D3HA[5:0]设置显示偏移第二个字节用于设置屏幕起始行，通常设置为00H，即无偏移。此指令用于设置列信号引脚配置来适应OLED面板的硬件布局。6DAHA[5:4]设置COM引脚硬件配置A[4]=0，顺序COM脚配置；A[4]=1，可变COM脚配置（缺省）；A[5]=0，禁用COM左右重映射（缺省）；A[5]=1，启用COM左右重映射。表格4：SSD1306命令字节——时间和驱动方案设置命令序号HEX命令描述1D5HA[7:0]设置显示时钟分频系数与振荡频率A[3:0]，分频系数=A[3:0]+1，复位值0000B，分频系数即为1；A[7:4]，振荡频率为0000B~1111B，缺省值1000B（即8MHz）。2D9HA[7:0]预充电周期（包括放电周期）[3:0]，放电周期，取值0001B~1111B，缺省2H；[7:4]，预充电周期，取值0001B~1111B，缺省2H3DBHA[6:4]设置VCOMH取消选定电平A[6:4]HEX数值VCOMH取消选定电平000B00H~0.65×VCC010B20H~0.77×VCC（缺省）011B30H~0.83×VCC表格5：SSD1306命令字节——电荷泵命令序号HEX命令描述18DHA[7:0]电荷泵设置8DH：电荷泵设置14H：使能电荷泵AFH：开显示（4）显示字符的设计

OLED12864是一种高密度发光二极管点阵显示器，理论上可以显示任何字符与图案，可以手动编辑显示数据用于记录显示器各个坐标点的亮灭状态，但实际上人们常常会借助于专门的取字模软件来建立显示数组，比如PCtoLCD2002。

打开PCtoLCD2002并新建一个8×16的图案，如右图所示。

不妨以上述“P”字点阵数据为例，我们不妨采用画格子的方式来还原这组数据代表的含义，“1”用黑色填充表示，“0