OLED的使用-4线SPI驱动

一 、OLED屏

1.OLED屏（七针）

2.OLED电路图

3.0.96'OLED简介

该模块特点：

1、三色可选，模块有两种单色和黄蓝双色两种颜色可选，单色为纯白色和纯蓝色，双

色为黄蓝双色；

2、超小尺寸，显示尺寸为 0.96 寸，模块尺寸为 27mm（长）*26mm（宽）*4mm（高）；

3、高分辨率，分辨率为 128*64；

4、接口模式，4 线串行 SPI 接口模式；

5、带字库，可显示标准的国标简体（GB2312）汉字、8*16 点 ASCII 粗体字库、7*8

点 ASCII 字库、5*7 点 ASCII 字库。

6、兼容 3.3V~5V 电压。

二、GPIO模拟SPI

1.引脚定义

GND                      地

VCC                       电源，3.3V~5V

D0                         4 线 ISP 接口模式：时钟线（CLK） PA4

D1                         4 线 ISP 接口模式：串行数据线（MOSI）PA3

RES                        4 线 ISP 接口模式：命令/数据标志位（RET复位）PA2

DC                        命令/数据标志位 A1

CS                        OLED 片选

2.时序图

模块只支持向模块写数据不能读数据

所以只需要写SPI发送即可

3.程序

"SPI.h"

#define OLED_CMD 0   //命令声明
#define OLED_DATA 1 //数据声明
#define OLED_CLK    PAout(4)    // CLK时钟    d0
#define OLED_MOSI   PAout(3)    // MOSI     d1
#define OLED_RST    PAout(2)    // RET复位    ret
#define OLED_DC     PAout(1)    // 命令|数据    dc  （0表传输命令1表传输数据）
void OLED_SPI_Init(void); //配置MCU的SPI
void SPI_WriteByte(uint8_t addr,uint8_t data); //向寄存器地址写一个byte的数据
void WriteCmd(unsigned char cmd); //写命令
void WriteDat(unsigned char data); //写数据

"SPI.c"

/*************************************************************************/
/*函数功能: GPIO模拟SPI端口初始化                                         */
/*************************************************************************/
void OLED_SPI_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA ,ENABLE);//使能PA端口时钟
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4; //端口配置
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//IO口速度为50MHz
    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//根据设定参数初始化GPIOA
}
/*************************************************************************/
/*函数功能: 通过SPIO软件模拟SPI通信协议,向模块(SSD1306)写入一个字节                                  */
/*入口参数：                                                                                                                          */
/*                      data：要写入的数据/命令                                                                       */
/*                      cmd ：数据/命令标志 0,表示命令;1,表示数据;                   */
/*************************************************************************/
void SPI_WriteByte(unsigned char data,unsigned char cmd)
{
    unsigned char i=0;
    OLED_DC =cmd;
    OLED_CLK=0;
    for(i=0;i<8;i++)
    {
        OLED_CLK=0;
        if(data&0x80)OLED_MOSI=1; //从高位到低位
        else OLED_MOSI=0;
        OLED_CLK=1;
        data<<=1;
    }
    OLED_CLK=1;
    OLED_DC=1;
}
/*************************************************************************/
/*函数功能: 写命令                                                        */
/*************************************************************************/
void WriteCmd(unsigned char cmd)
{
    SPI_WriteByte(cmd,OLED_CMD);
}
/*************************************************************************/
/*函数功能: 写数据                                                        */
/*************************************************************************/
void WriteData(unsigned char data)
{
    SPI_WriteByte(data,OLED_DATA);
}

4.SSD1306的命令

1.SSD1306显存为128*64bit大小, SSD1306将全部显存分为8页,每页128字节

2.ssd1306命令

0:OLED设置对比度
     发送两个字节
     第一个字节为命令-0x81
     第二个字节为设置对比度值,值越大屏幕越亮(0X00-0XFF)
1:关闭/开启OLED显示
     发送一个命令字节,高七位固定,最低位X0=0关闭显示,X0=1开启显示
     0xAE:关闭显示
     0xAF:开启显示
2:关闭/开启电荷泵
     发送两个字节
     第一个字节为命令-0x8D
     第二个字节为设置电荷泵开关
          位0,1,4,5,6固定,位6位7随意,位2控制电荷泵开关
          A2=0关闭电荷泵
          A2=1开启电荷泵
     注意:在模块初始化时,必须开启,否则看不到屏幕显示
3:0xB0-0xB7 设置页地址
     发送一个字节,高5位固定
     位0-位2 , X[2:0]共3位, 值范围0-7对应页0-7地址(共8页)
4:0x00-0x0F设置列地址起始低四位
     高四位固定
     低四位设置列地址起始低四位
5:0x10-0x1F设置列地址起始高四位
     高四位固定
     低四位设置列地址起始高四

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"OLED.h"

void OLED_Init(void);//初始化OLED
void OLED_ON(void);//唤醒OLED
void OLED_OFF(void);//OLED休眠
void OLED_Refresh_Gram(void);//更新显存到OLED
void OLED_Clear(void);//清屏
void OLED_DrawPoint(u8 x,u8 y,u8 t);//画点
void OLED_Fill(u8 x1,u8 y1,u8 x2,u8 y2,u8 dot);//填充
void OLED_ShowChar(u8 x,u8 y,u8 chr,u8 size,u8 mode);//显示字符
void OLED_ShowNum(u8 x,u8 y,u32 num,u8 len,u8 size);//显示2个数字
void OLED_ShowString(u8 x,u8 y,const u8 *p,u8 size);//显示字符串

"OLED.c"

//OLED的显存
//存放格式如下.
//[0]0 1 2 3 ... 127
//[1]0 1 2 3 ... 127
//[2]0 1 2 3 ... 127
//[3]0 1 2 3 ... 127
//[4]0 1 2 3 ... 127
//[5]0 1 2 3 ... 127
//[6]0 1 2 3 ... 127
//[7]0 1 2 3 ... 127
u8 OLED_GRAM[128][8];   
/*************************************************************************/
/*函数功能: 软延时                                                        */
/*************************************************************************/
void OLED_DLY_ms(unsigned int ms)
{
  unsigned int a;
  while(ms)
  {
    a=1335;
    while(a--);
    ms--;
  }
}
/*************************************************************************/
/*函数功能: 初始化OLED模块                                                */
/*************************************************************************/
void OLED_Init(void)
{
    OLED_SPI_Init();
    OLED_CLK = 1;
    OLED_RST = 0;
    OLED_DLY_ms(100);
    OLED_RST = 1;
    //从上电到下面开始初始化要有足够的时间，即等待RC复位完毕
    WriteCmd(0xAE);         // Display Off (0x00)
    WriteCmd(0xD5);
    WriteCmd(0x80);         // Set Clock as 100 Frames/Sec
    WriteCmd(0xA8);
    WriteCmd(0x3F);         // 1/64 Duty (0x0F~0x3F)
    WriteCmd(0xD3);
    WriteCmd(0x00);         // Shift Mapping RAM Counter (0x00~0x3F)
    WriteCmd(0x40 | 0x00);  // Set Mapping RAM Display Start Line (0x00~0x3F)
    WriteCmd(0x8D);
    WriteCmd(0x10 | 0x04);  // Enable Embedded DC/DC Converter (0x00/0x04)
    WriteCmd(0x20);
    WriteCmd(0x02);         // Set Page Addressing Mode (0x00/0x01/0x02)
    WriteCmd(0xA0 | 0x01);  // Set SEG/Column Mapping
    WriteCmd(0xC0);  // Set COM/x Scan Direction
    WriteCmd(0xDA);
    WriteCmd(0x02 | 0x10);  // Set Sequential Configuration (0x00/0x10)
    WriteCmd(0x81);
    WriteCmd(0xCF);         // Set SEG Output Current
    WriteCmd(0xD9);
    WriteCmd(0xF1);         // Set Pre-Charge as 15 Clocks & Discharge as 1 Clock
    WriteCmd(0xDB);
    WriteCmd(0x40);         // Set VCOM Deselect Level
    WriteCmd(0xA4 | 0x00);  // Disable Entire Display On (0x00/0x01)
    WriteCmd(0xA6 | 0x00);  // Disable Inverse Display On (0x00/0x01)
    WriteCmd(0xAE | 0x01);  // Display On (0x01)
    OLED_Clear();  //初始清屏
}
/*************************************************************************/
/*函数功能: 将OLED从休眠中唤醒                                            */
/*************************************************************************/
void OLED_ON(void)
{
    WriteCmd(0X8D);  //设置电荷泵
    WriteCmd(0X14);  //开启电荷泵
    WriteCmd(0XAF);  //OLED唤醒
}
/*************************************************************************/
/*函数功能: 将OLED休眠 -- 休眠模式下,OLED功耗不到10uA                      */
/*************************************************************************/
void OLED_OFF(void)
{
    WriteCmd(0X8D);  //设置电荷泵
    WriteCmd(0X10);  //关闭电荷泵
    WriteCmd(0XAE);  //OLED休眠
}
/*************************************************************************/
/*函数功能: 更新显存到OLED                                                 */
/*************************************************************************/
void OLED_Refresh_Gram(void)
{
    u8 i,n;
    for(i=0;i<8;i++)
    {
        WriteCmd(0xb0+i);   //设置页地址（0~7）
        WriteCmd(0x00);      //设置显示位置—列低地址
        WriteCmd(0x10);      //设置显示位置—列高地址
        for(n=0;n<128;n++)WriteData(OLED_GRAM[n][i]);
    }
}
/*************************************************************************/
/*函数功能: 清屏                                                          */
/*************************************************************************/
void OLED_Clear(void)
{
    u8 i,n;
    for(i=0;i<8;i++)for(n=0;n<128;n++)OLED_GRAM[n][i]=0X00;
    OLED_Refresh_Gram();//更新显示
}
/*************************************************************************/
/*函数功能: 画点                                                          */
/*入口参数：                                                             */
/*                      x：横坐标       0~127                               */
/*                      y：纵坐标               0~63                     */
/*                      dot:0,清空;1,填充                                                                                */
/*************************************************************************/
void OLED_DrawPoint(u8 x,u8 y,u8 t)
{
    u8 pos,bx,temp=0;
    if(x>127||y>63)return;//超出范围了.
    pos=7-y/8;
    bx=y%8;
    temp=1<<(7-bx);
    if(t)OLED_GRAM[x][pos]|=temp;
    else OLED_GRAM[x][pos]&=~temp;
}
/*************************************************************************/
/*函数功能: 填充                                                          */
/*入口参数：                                                                                                                          */
/*                      x1,y1,x2,y2 填充区域的对角坐标                              */
/*                      确保x1<=x2;y1<=y2 0<=x1<=127 0<=y1<=63                                         */
/*                      dot:0,清空;1,填充                                                                                */
/*************************************************************************/
void OLED_Fill(u8 x1,u8 y1,u8 x2,u8 y2,u8 dot)
{
    u8 x,y;
    for(x=x1;x<=x2;x++)
    {
        for(y=y1;y<=y2;y++)OLED_DrawPoint(x,y,dot);
    }
    OLED_Refresh_Gram();//更新显示
}
/*************************************************************************/
/*函数功能: 在指定位置显示一个字符,包括部分字符                             */
/*入口参数：                                                                                                                          */
/*                      x:0~12                                                     */
/*                      y:0~63                                                                      */
/*                      mode:0,反白显示;1,正常显示                                                       */
/*            size:选择字体 16/12                                        */
/*************************************************************************/
void OLED_ShowChar(u8 x,u8 y,u8 chr,u8 size,u8 mode)
{
    u8 temp,t,t1;
    u8 y0=y;
    u8 csize=(size/8+((size%8)?1:0))*(size/2);      //得到字体一个字符对应点阵集所占的字节数
    chr=chr-' ';//得到偏移后的值
    for(t=0;t<csize;t++)
    {
        if(size==12)temp=asc2_1206[chr][t];         //调用1206字体
        else if(size==16)temp=asc2_1608[chr][t];    //调用1608字体
        else if(size==24)temp=asc2_2412[chr][t];    //调用2412字体
        else return;                                //没有的字库
        for(t1=0;t1<8;t1++)
        {
            if(temp&0x80)OLED_DrawPoint(x,y,mode);
            else OLED_DrawPoint(x,y,!mode);
            temp<<=1;
            y++;
            if((y-y0)==size)
            {
                y=y0;
                x++;
                break;
            }
        }
    }
}
//m^n函数
u32 mypow(u8 m,u8 n)
{
    u32 result=1;
    while(n--)result*=m;
    return result;
}
/*************************************************************************/
/*函数功能: 显示2个数字                                                   */
/*入口参数：                                                             */
/*                      x,y :起点坐标                                     */
/*                      len :数字的位数                                   */
/*                      size:字体大小                                        */
/*            mode:模式   0,填充模式;1,叠加模式                             */
/*            num:数值(0~4294967295)                                     */
/*************************************************************************/
void OLED_ShowNum(u8 x,u8 y,u32 num,u8 len,u8 size)
{
    u8 t,temp;
    u8 enshow=0;
    for(t=0;t<len;t++)
    {
        temp=(num/mypow(10,len-t-1))%10;
        if(enshow==0&&t<(len-1))
        {
            if(temp==0)
            {
                OLED_ShowChar(x+(size/2)*t,y,' ',size,1);
                continue;
            }else enshow=1; 
        }
        OLED_ShowChar(x+(size/2)*t,y,temp+'0',size,1);
    }
}
/*************************************************************************/
/*函数功能: 显示字符串                                                                            */
/*入口参数：                                                                                                                          */
/*                      x,y:起点坐标                                                */
/*                      size:字体大小                                                          */
/*                      *p:字符串起始地址                                                               */
/*************************************************************************/
void OLED_ShowString(u8 x,u8 y,const u8 *p,u8 size)
{
    while((*p<='~')&&(*p>=' '))//判断是不是非法字符!
    {
        if(x>(128-(size/2))){x=0;y+=size;}
        if(y>(64-size)){y=x=0;OLED_Clear();}
        OLED_ShowChar(x,y,*p,size,1);
        x+=size/2;
        p++;
    }  
}