【基于GDF350的无线数字对讲机】3、玩转0.96寸OLED

ketose

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本帖最后由 ketose 于 2018-10-2 21:58 编辑

1、0.96寸OLED介绍
0.96’ OLED 显示模块，分辨率为 128*64，采用SSD1306 驱动 IC，该芯片内部集成 DCDC 升压，仅需 3.3V 供电，即可正常工作。实际上就是由一个SSD1306控制器和一个128X64的有机发光二极管点阵组成。OLD模块具有和12864LCD相同的分辨率，但其在单位面积上具有更多的像素点。该模块的驱动芯片是SSD1306Z，它是一款专门用于驱动OLED点阵屏的COMS芯片，其包含128个段和64个公共端。为了能够通过外部控制器向其写入用于显示的数字信息，其对外提供了8个数据引脚和5个控制脚，并向用户提供了4种总线接口。文中所采用的OLED模块可实现SPI和IIC两种总线接口模式，默认为SPI模式。在SPI模式下，仅有数据引脚的低2位和控制引脚的CS#，D/C#和RES#与单片机进行接口。为了能让OLED具有丰富的显示效果和灵活简便的操作方式，SSD1306Z向用户提供了丰富的操作指令集，另外还向用户提供了128x64位的GDDRAM(Graphic Display Data RAM)。由于所采用的OLED不带字库，因此无论是显示图形还是显示汉字，均需通过取模软件进行编码，然后按SPI协议，将对应的编码按照所确定的地址模式写入对应的CDDRAM中。编码原理如图1所示。图1给出了16*8编码格式的字符‘A’，由于8行为一页，因此其占据2页的高度，而宽度则占据8列。图1中的每一个方格代表一位，若要显示则置1，反之置0。向GDDRAM当中送数据时，先通过指令确定操作所需的地址模式及存储器的地址，然后先写‘A’的第2页的编码，再写其第3页的编码，即可完成编码的写入操作。图1所对应的编码为0x00，0x00，0xe0，0x9c，0xf0，0x80，0x00，0x00，0x08，0x0f，0x08，0x00，0x00，0x0b，0xoe，0x08，编码时高位在下，低位在上。同理，可得对任意汉字的编码。

2、OLED模块及接口描述

3、驱动芯片SSD1306
在SSD1306的内部有一个Graphic Display Data RAM(GDDRAM：图形显示数据内存)，它有128×8字节，即128×64个Bits，每个Bits分别对应OLED的128×64个点，也就是每个像素点对应一个Bits。这些字节分别存储 PAGE0~PAGE7 中，每页存储128个字节，如图：

这样刚好是 128*64 的点阵大小。因为每次写入都是按字节写入的，这就存在一个问题，如果我们使用只写方式操作模块，那么，每次要写 8 个点，这样，我们在画点的时候，就必须把要设置的点所在的字节的每个位都搞清楚当前的状态（0/1？），否则写入的数据就会覆盖掉之前的状态，结果就是有些不需要显示的点，显示出来了，或者该显示的没有显示了。这个问题在能读的模式下，我们可以先读出来要写入的那个字节，得到当前状况，在修改了要改写的位之后再写进 GRAM，这样就不会影响到之前的状况了。但是这样需要能读 GRAM，对于 4 线 SPI 模式或者 IIC 模式来说，模块是不支持读的，而且读->改->写的方式速度也比较慢。所以我这里推荐采用的办法是在单片机的内部建立一个 OLED 的 GRAM（需要 128*8 个字节），在每次修改的时候，只是修改单片机上的 GRAM（实际上就是 SRAM），在修改完了之后，一次性把单片机内部的 GRAM 写入到 OLED 的 GRAM。当然这个方法也有坏处，就是对于那些 SRAM 很小的单片机（比如 51 系列）就比较麻烦了，如果内存不够，那就推荐还是采用并口模式，这样可以节约内存。
4、实际效果
因为我的方案是做一个无线对讲，所以我用OLED来实时显示频普。先看效果

视频效果

不知道为什么论坛里嵌入的优酷视频打不开了，所以我把地址放出来。
http://v.youku.com/v_show/id_XMz ... m=a2hzp.8253869.0.0

5、最后还是要把OLED的驱动代码放出来

/**
****************************************************************************************
*
* @file lcd_12864.c
*
* [url=home.php?mod=space&uid=159083]@brief[/url] lcd_12864 driver.
*
*
* $Rev: 1.0 $
*
****************************************************************************************
*/
/**
****************************************************************************************
* @addtogroup SPI
* @{
****************************************************************************************
*/
/*
* INCLUDE FILES
****************************************************************************************
*/
#include "gd32f3x0.h" // Device header
#include "systick.h"
#include "oled.h"
#include "oledfont.h"
/*
* MARCO VARIABLE DECLARATION
****************************************************************************************
*/
#define TRANSFER_SIZE (1) /*! Transfer size */
#define TRANSFER_BAUDRATE (1000000U) /*! Transfer baudrate - 500k */
#define MASTER_TRANSFER_TIMEOUT (5000U) /*! Transfer timeout of master - 5s */
/*
* LOCAL VARIABLE DECLARATION
****************************************************************************************
*/
//check spi status
volatile uint8_t oled_rx_flag = 0;
volatile uint8_t oled_tx_flag = 0;
//双缓冲显存
uint8_t OLED_GRAM1[9][128];
uint8_t OLED_GRAM2[9][128];
uint8_t* pGRAM_back;
uint8_t* pGRAM_front;
//Init the OLED
//static uint8_t Init_buffer[] =
//{
// 0xAE ,//--turn off oled panel
// 0x00 ,//---set low column address
// 0x10 ,//---set high column address
// 0x40 ,//--set start line address Set Mapping RAM Display Start Line (0x00~0x3F)
// 0x81 ,//--set contrast control register
// 0xCF , // Set SEG Output Current Brightness
// 0xA1 ,//--Set SEG/Column Mapping 0xa0左右反置 0xa1正常
// 0xC8 ,//Set COM/Row Scan Direction 0xc0上下反置 0xc8正常
// 0xA6 ,//--set normal display
// 0xA8 ,//--set multiplex ratio(1 to 64)
// 0x3f ,//--1/64 duty
// 0xD3 ,//-set display offset Shift Mapping RAM Counter (0x00~0x3F)
// 0x00 ,//-not offset
// 0xd5 ,//--set display clock divide ratio/oscillator frequency
// 0x80 ,//--set divide ratio, Set Clock as 100 Frames/Sec
// 0xD9 ,//--set pre-charge period
// 0xF1 ,//Set Pre-Charge as 15 Clocks & Discharge as 1 Clock
// 0xDA ,//--set com pins hardware configuration
// 0x12 ,
// 0xDB ,//--set vcomh
// 0x40 ,//Set VCOM Deselect Level
// 0x20 ,//-Set Page Addressing Mode (0x00/0x01/0x02)
// 0x02 ,//
// 0x8D ,//--set Charge Pump enable/disable
// 0x14 ,//--set(0x10) disable
// 0xA4 ,// Disable Entire Display On (0xa4/0xa5)
// 0xA6 ,// Disable Inverse Display On (0xa6/a7)
// 0xAF ,//--turn on oled panel
//
// 0xAF , /*display ON*/
//};
void ole_delay(uint32_t tick)
{
while(tick-- > 0) __NOP();
}
/*
* GLOBAL VARIABLE DECLARATION
****************************************************************************************
*/
#if (GD32_OLED)
/**
****************************************************************************************
* @brief SPI RX CALLBACK FUNCTION.
* @description
*
****************************************************************************************
*/
void oled_read_done(void)
{
oled_rx_flag = 0;
}
/**
****************************************************************************************
* @brief SPI TX CALLBACK FUNCTION.
* @description
*
****************************************************************************************
*/
void oled_write_done(void)
{
oled_tx_flag = 0;
}
/**
****************************************************************************************
* @brief Configure the SPI GPIO and set RS 、 RST GPIO output,Init them.
* @description
*
****************************************************************************************
*/
void oled_io_config(void)
{
/* Configure SPI_MASTER pins: SCK and MOSI */
gpio_af_set(OLED_SCLK,GPIO_AF_0,OLED_SCLK_PIN|OLED_SDIN_PIN);
gpio_mode_set(OLED_SCLK,GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_NONE,OLED_SCLK_PIN|OLED_SDIN_PIN);
gpio_output_options_set(GPIOB,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_10MHZ,OLED_SCLK_PIN|OLED_SDIN_PIN);
//set the LCD_RS_PIN and LCD_RST_PIN an output
gpio_mode_set(OLED_DC,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,OLED_DC_PIN|OLED_RST_PIN|OLED_CS_PIN);
gpio_output_options_set(OLED_DC,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_10MHZ,OLED_DC_PIN| OLED_RST_PIN|OLED_CS_PIN);
gpio_bit_reset(OLED_DC,OLED_DC_PIN);
gpio_bit_set(OLED_RST,OLED_RST_PIN);
}
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);
}
//开启OLED显示
void OLED_Display_On(void)
{
OLED_WR_Byte(0X8D,OLED_CMD); //SET DCDC命令
OLED_WR_Byte(0X14,OLED_CMD); //DCDC ON
OLED_WR_Byte(0XAF,OLED_CMD); //DISPLAY ON
}
//关闭OLED显示
void OLED_Display_Off(void)
{
OLED_WR_Byte(0X8D,OLED_CMD); //SET DCDC命令
OLED_WR_Byte(0X10,OLED_CMD); //DCDC OFF
OLED_WR_Byte(0XAE,OLED_CMD); //DISPLAY OFF
}
//清屏函数,清完屏,整个屏幕是黑色的!和没点亮一样!!!
void OLED_Clear(void)
{
uint8_t i,n;
for(i=0; i<8; i++)
{
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
for(n=0; n<128; n++)
OLED_WR_Byte(0,OLED_DATA);
} //更新显示
}
void OLED_WR_Byte(uint8_t dat,uint8_t cmd)
{
if(cmd)
OLED_DC_Set();
else
OLED_DC_Clr();
OLED_CS_Clr();
//spi_write(QN_SPI1, buffer, 1, oled_write_done);
spi_i2s_data_transmit(SPI0,dat);
oled_write_done();
//delay_10us(1);
ole_delay(6);
OLED_CS_Set();
OLED_DC_Set();
}
void OLED_WR_Buffer(uint8_t* buffer,uint16_t bufLen,uint8_t cmd)
{
if(cmd)
OLED_DC_Set();
else
OLED_DC_Clr();
OLED_CS_Clr();
//spi_write(QN_SPI1, buffer, 1, oled_write_done);
for(int i=0; i<bufLen; i++)
{
spi_i2s_data_transmit(SPI0,buffer[i]);
ole_delay(2);
}
oled_write_done();
//delay_10us(1);
OLED_CS_Set();
OLED_DC_Set();
}
void OLED_ShowChar(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t chr)
{
unsigned char c=0,i=0;
c=chr-' ';//得到偏移后的值
if(x>7) {
x=0;
y=y+2;
}
for(i=0; i<6; i++)
pGRAM_back[128*x+y+i] = F6x8[c*6+i];
}
//显示一个字符号串
void OLED_ShowString(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t *chr)
{
unsigned char j=0;
while (chr[j]!='\0')
{
OLED_ShowChar(x,y,chr[j]);
y+=8;
if(y>120) {
x += 1;
y = 2;
}
j++;
}
}
/***********功能描述：显示显示BMP图片128×64起始点坐标(x,y),x的范围0～127，y为页的范围0～7*****************/
void OLED_DrawBMP(unsigned char x0, unsigned char y0,unsigned char x1, unsigned char y1,unsigned char BMP[])
{
unsigned int j=0;
unsigned char x,y;
if(y1%8==0) y=y1/8;
else y=y1/8+1;
for(y=y0; y<y1; y++)
{
OLED_Set_Pos(x0,y);
for(x=x0; x<x1; x++)
{
OLED_WR_Byte(BMP[j++],OLED_DATA);
}
}
}
//更新显存到LCD
void OLED_Refresh_Gram(void)
{
uint8_t buf[128];
uint8_t i,n;
for(i=0; i<8; i++)
{
for(n=0; n<128; n++)
{
buf[n] = pGRAM_front[128*i +n];//OLED_GRAM[n][i];
}
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
OLED_WR_Buffer(buf,128,OLED_DATA);
}
}
void OLED_Refresh(void)
{
/*为了提高效率，设置成水平地址模式*/
OLED_WR_Byte (0x20,OLED_CMD); //设置内存地址模式：水平地址
OLED_WR_Byte (0x00,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte (0x21,OLED_CMD); //设置列开始和结束地址
OLED_WR_Byte (0x00,OLED_CMD); //设置列的开始地址
OLED_WR_Byte (0x7F,OLED_CMD); //设置列的结束地址
OLED_WR_Buffer(pGRAM_front,1024,OLED_DATA);
}
void SPI_config(void)
{
spi_parameter_struct SPI_InitStructure;
/* SPI0 配置*/
SPI_InitStructure.trans_mode = SPI_TRANSMODE_FULLDUPLEX;
SPI_InitStructure.device_mode = SPI_MASTER;
SPI_InitStructure.frame_size = SPI_FRAMESIZE_8BIT;
SPI_InitStructure.nss = SPI_NSS_SOFT;
SPI_InitStructure.clock_polarity_phase = SPI_CK_PL_LOW_PH_1EDGE;
SPI_InitStructure.prescale = SPI_PSC_2;
SPI_InitStructure.endian = SPI_ENDIAN_MSB;
spi_init(SPI0, &SPI_InitStructure);
spi_enable(SPI0);
}
//初始化SSD1306
void OLED_Init(void)
{
oled_io_config();
SPI_config();
OLED_RST_Set();
delay_1ms(10);
OLED_RST_Clr();
delay_1ms(10);
OLED_RST_Set();
pGRAM_back = (uint8_t*)OLED_GRAM1;
pGRAM_front = (uint8_t*)OLED_GRAM2;
OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD);//--turn off oled panel
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//---set low column address
OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD);//---set high column address
OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//--set start line address Set Mapping RAM Display Start Line (0x00~0x3F)
OLED_WR_Byte(0x81,OLED_CMD);//--set contrast control register
OLED_WR_Byte(0xCF,OLED_CMD); // Set SEG Output Current Brightness
OLED_WR_Byte(0xA1,OLED_CMD);//--Set SEG/Column Mapping 0xa0左右反置 0xa1正常
OLED_WR_Byte(0xC8,OLED_CMD);//Set COM/Row Scan Direction 0xc0上下反置 0xc8正常
OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);//--set normal display
OLED_WR_Byte(0xA8,OLED_CMD);//--set multiplex ratio(1 to 64)
OLED_WR_Byte(0x3f,OLED_CMD);//--1/64 duty
OLED_WR_Byte(0xD3,OLED_CMD);//-set display offset Shift Mapping RAM Counter (0x00~0x3F)
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//-not offset
OLED_WR_Byte(0xd5,OLED_CMD);//--set display clock divide ratio/oscillator frequency
OLED_WR_Byte(0x80,OLED_CMD);//--set divide ratio, Set Clock as 100 Frames/Sec
OLED_WR_Byte(0xD9,OLED_CMD);//--set pre-charge period
OLED_WR_Byte(0xF1,OLED_CMD);//Set Pre-Charge as 15 Clocks & Discharge as 1 Clock
OLED_WR_Byte(0xDA,OLED_CMD);//--set com pins hardware configuration
OLED_WR_Byte(0x12,OLED_CMD);
OLED_WR_Byte(0xDB,OLED_CMD);//--set vcomh
OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//Set VCOM Deselect Level
OLED_WR_Byte(0x20,OLED_CMD);//-Set Page Addressing Mode (0x00/0x01/0x02)
OLED_WR_Byte(0x02,OLED_CMD);//
OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD);//--set Charge Pump enable/disable
OLED_WR_Byte(0x14,OLED_CMD);//--set(0x10) disable
OLED_WR_Byte(0xA4,OLED_CMD);// Disable Entire Display On (0xa4/0xa5)
OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);// Disable Inverse Display On (0xa6/a7)
OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD);//--turn on oled panel
OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD); /*display ON*/
OLED_Clear();
OLED_Set_Pos(0,0);
}
#endif
///end

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