【I²C总线】OLED屏幕

注意

CubeIDE代码请按照 例程使用方法🔗 导入例程，否则下载的可能不是例程而是其他工程。

OLED屏幕（I2C_OLED）

在OLED屏幕上显示文字、图形和BMP图像

板载OLED规格：

参数	值
芯片型号	芯颖科技 CH1116
分辨率	128 × 64
屏幕尺寸	1.3 英寸
I²C地址	0x7A

信息

查看 OLED规格书.PDF 🔗

如何使用例程

编译并下载程序到学习板，即可看到程序效果：

OLED屏幕循环显示不同画面：

汉字显示（反色）、中英文混合字符串显示、符号字符串显示
变量显示
绘制直线演示
绘制（空心）矩形演示
绘制（空心）圆形演示
显示bmp图像

例程讲解

下面介绍了如何自己实现该例程的功能

1、工程配置

开启外部晶振：在Pinout&Configuration -> System Core -> RCC 页面，将 High Speed Clock (HSE) 配置为 Crystal/Ceramic Resonator

配置时钟频率：在Clock Configuration 页面，将PLL Source 选择为 HSE，将System Clock Mux 选择为 PLLCLK，然后在HCLK (MHz) 输入72并回车，将HCLK频率配置为 72 MHz

配置I²C1：在 I2C1 配置页，将I2C模式选择为 I2C，并在下方 Parameter Settings 将 I2C Speed Mode 选择为 Fast Mode

配置生成单独.c/.h文件：在Project Manager -> Code Generator页面中，勾选Generate peripheral initialization as ... per peripheral

2、代码

(1) 初始化过程

拷贝库文件：将oled.c、font.c文件拷贝到Core -> Src目录下，将oled.h、font.h文件拷贝到Core -> Inc目录下。

在main.c中添加include：

#include "string.h"
#include "oled.h"
#include "stdio.h"

初始化OLED：

HAL_Delay(20); // 单片机启动比OLED上电快,需要延迟等待一下
OLED_Init(); // 初始化OLED

(2) 显示函数

将缓存内容更新到屏幕显示：
```
OLED_ShowFrame();
```
提示
任何操作都需要调用此函数才能显示到屏幕上，否则只是改变显示缓冲区
新建空白缓冲区：
```
OLED_NewFrame();
```
提示
只存在一个Frame，NewFrame后之前的内容将被清空
显示一个像素点：
- uint8_t x 横坐标
- uint8_t y 纵坐标
- OLED_ColorMode mode 颜色模式
  - OLED_COLOR_NORMAL 正常
  - OLED_COLOR_REVERSE 反色

void OLED_SetPixel(uint8_t x, uint8_t y, OLED_ColorMode color);

// 示例
OLED_NewFrame(); // 新建一个空白缓冲区
OLED_SetPixel(0, 0, OLED_COLOR_NORMAL); // 在(0, 0)处显示一个黑色的像素点
OLED_ShowFrame(); // 将缓冲区内容显示到屏幕上

显示字符串
- uint8_t x 纵坐标 [0, 127]
- uint8_t y 纵坐标 [0, 63]
- char *str 要显示的字符串
- const Font *font 字体
- OLED_ColorMode color 颜色模式

void OLED_PrintString(uint8_t x, uint8_t y, char *str, const Font *font, OLED_ColorMode color);

// 示例
OLED_NewFrame(); // 新建一个空白缓冲区
OLED_PrintString(0, 22, "B站-KEYSKING", &font16x16, OLED_COLOR_NORMAL); // 中文、英文、符号混合显示
OLED_ShowFrame(); // 将缓冲区内容显示到屏幕上

绘制直线：
- uint8_t x1 直线起点横坐标 [0, 127]
- uint8_t y1 直线起点纵坐标 [0, 63]
- uint8_t x2 直线终点横坐标 [0, 127]
- uint8_t y2 直线终点纵坐标 [0, 63]
- OLED_ColorMode color 颜色模式

void OLED_DrawLine(uint8_t x1, uint8_t y1, uint8_t x2, uint8_t y2, OLED_ColorMode color);

// 示例
OLED_NewFrame(); // 新建一个空白缓冲区
OLED_DrawLine(0, 0, 127, 63, OLED_COLOR_NORMAL); // 从左上角到右下角绘制一条直线
OLED_ShowFrame(); // 将缓冲区内容显示到屏幕上

绘制（空心）矩形：
- uint8_t x 起始点横坐标 [0, 127]
- uint8_t y 起始点纵坐标 [0, 63]
- uint8_t w 矩形宽度 [0, 127]
- uint8_t h 矩形高度 [0, 63]
- OLED_ColorMode color 颜色模式

void OLED_DrawRectangle(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t w, uint8_t h, OLED_ColorMode color);

// 示例
OLED_NewFrame(); // 新建一个空白缓冲区
OLED_DrawRectangle(32, 16, 63, 31, OLED_COLOR_NORMAL); // 绘制一个空心矩形
OLED_ShowFrame(); // 将缓冲区内容显示到屏幕上

绘制（填充）矩形：
- uint8_t x 起始点横坐标 [0, 127]
- uint8_t y 起始点纵坐标 [0, 63]
- uint8_t w 矩形宽度 [0, 127]
- uint8_t h 矩形高度 [0, 63]
- OLED_ColorMode color 颜色模式

void OLED_DrawFilledRectangle(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t w, uint8_t h, OLED_ColorMode color);

// 示例
OLED_NewFrame(); // 新建一个空白缓冲区
OLED_DrawFilledRectangle(32, 16, 63, 31, OLED_COLOR_NORMAL); // 绘制一个填充矩形
OLED_ShowFrame(); // 将缓冲区内容显示到屏幕上

绘制（空心）圆形：

此函数使用Bresenham算法绘制圆

uint8_t x 圆心横坐标 [0, 127]
uint8_t y 圆心纵坐标 [0, 63]
uint8_t r 圆的半径 [0, 63]
OLED_ColorMode color 颜色模式

void OLED_DrawCircle(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t r, OLED_ColorMode color);

// 示例
OLED_NewFrame(); // 新建一个空白缓冲区
OLED_DrawCircle(64, 32, 16, OLED_COLOR_NORMAL); // 绘制一个空心圆形
OLED_ShowFrame(); // 将缓冲区内容显示到屏幕上

绘制（填充）圆形：

此函数使用Bresenham算法绘制圆

uint8_t x 圆心横坐标 [0, 127]
uint8_t y 圆心纵坐标 [0, 63]
uint8_t r 圆的半径 [0, 63]
OLED_ColorMode color 颜色模式

void OLED_DrawFilledCircle(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t r, OLED_ColorMode color);

// 示例
OLED_NewFrame(); // 新建一个空白缓冲区
OLED_DrawFilledCircle(64, 32, 16, OLED_COLOR_NORMAL); // 绘制一个填充圆形
OLED_ShowFrame(); // 将缓冲区内容显示到屏幕上

绘制（空心）三角形：
- uint8_t x1 第一个点横坐标 [0, 127]
- uint8_t y1 第一个点纵坐标 [0, 63]
- uint8_t x2 第二个点横坐标 [0, 127]
- uint8_t y2 第二个点纵坐标 [0, 63]
- uint8_t x3 第三个点横坐标 [0, 127]
- uint8_t y3 第三个点纵坐标 [0, 63]
- OLED_ColorMode color 颜色模式

void OLED_DrawTriangle(uint8_t x1, uint8_t y1, uint8_t x2, uint8_t y2, uint8_t x3, uint8_t y3, OLED_ColorMode color);

// 示例
OLED_NewFrame(); // 新建一个空白缓冲区
OLED_DrawTriangle(64, 0, 0, 63, 127, 63, OLED_COLOR_NORMAL); // 在屏幕中心绘制一个空心三角形
OLED_ShowFrame(); // 将缓冲区内容显示到屏幕上

绘制（填充）三角形：
- uint8_t x1 第一个点横坐标 [0, 127]
- uint8_t y1 第一个点纵坐标 [0, 63]
- uint8_t x2 第二个点横坐标 [0, 127]
- uint8_t y2 第二个点纵坐标 [0, 63]
- uint8_t x3 第三个点横坐标 [0, 127]
- uint8_t y3 第三个点纵坐标 [0, 63]
- OLED_ColorMode color 颜色模式

void OLED_DrawFilledTriangle(uint8_t x1, uint8_t y1, uint8_t x2, uint8_t y2, uint8_t x3, uint8_t y3, OLED_ColorMode color);

// 示例
OLED_NewFrame(); // 新建一个空白缓冲区
OLED_DrawFilledTriangle(64, 0, 0, 63, 127, 63, OLED_COLOR_NORMAL); // 在屏幕中心绘制一个填充三角形
OLED_ShowFrame(); // 将缓冲区内容显示到屏幕上

绘制（空心）椭圆：
- uint8_t x 圆心横坐标 [0, 127]
- uint8_t y 圆心纵坐标 [0, 63]
- uint8_t a 长轴长度
- uint8_t b 短轴长度
- OLED_ColorMode color 颜色模式

void OLED_DrawEllipse(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t a, uint8_t b, OLED_ColorMode color)

// 示例
OLED_NewFrame(); // 新建一个空白缓冲区
OLED_DrawEllipse(64, 32, 30, 15, OLED_COLOR_NORMAL); // 绘制一个空心椭圆
OLED_ShowFrame(); // 将缓冲区内容显示到屏幕上

显示BMP图像：
- uint8_t x 起始点横坐标 [0, 127]
- uint8_t y 起始点纵坐标 [0, 63]
- const Image *img 图像数据
- OLED_ColorMode color 颜色模式

void OLED_DrawImage(uint8_t x, uint8_t y, const Image *img, OLED_ColorMode color);

// 示例
OLED_NewFrame(); // 新建一个空白缓冲区
OLED_DrawImage((128 - (bilibiliImg.w)) / 2, 0, &bilibiliImg, OLED_COLOR_NORMAL); // 显示名为bilibiliImg的BMP图像
OLED_ShowFrame(); // 将缓冲区内容显示到屏幕上

(3) 取字模

文字：分为两类：ASCII字符、中文字符。

ASCII字符：font.c 库中已包含，可以直接调用
- 包含 8、12、16、24 四种大小的字体
- 每种字体均有95个可打印字符
提示
具体请参考波特律动串口助手 (baud-dance.com) 中的ASCII码表
中文字符：中文字符数量多，STM32内部Flash无法全部存储，因此需要根据使用的字符来取字模。
- 在线取字模工具：https://led.baud-dance.com/
- 使用方法
  - 输入所有需要用到的中文字符后，点击右下角复制按钮，复制字模
  - 将字模代码粘贴到font.c中，并在font.h中添加对应的声明
  - 使用OLED_PrintString函数, 传入对应的字体结构体即可显示中文字符