硬件配置 OLED 模块提供两种驱动接口 : 分别为 4-wire SPI 和 I2C 接口, 模块背面有一个可选择焊接的电阻, 通过电阻的选择来选择相应的通信方式, 如图 : 模块出厂默认使用 4 线 SPI 通信, 即 BS0 默认接 0(1 和 0 不全代表电平, 只是电阻接的焊接方式, 具

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催温蒋
5 years ago
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1 1.5inch OLED Module 用户手册产品概述本产品是 1.5 寸 OLED 显示屏, 分辨率为 128*128, 带有内部控制器, 支持 16 位灰度显示, 可使用 I2C 或 SPI 进行控制产品特性驱动芯片 :SSD1327 支持接口 :4-wire SPI / I2C 分辨率 :128 * 128 显示尺寸 :1.5inch 外形尺寸 :44.5mm * 37mm 显示颜色 :16 位灰度工作电压 :3.3V / 5V 管脚配置功能引脚 VCC DIN CLK CS DC RST 描述电源正电源地数据输入时钟输入片选数据 / 命令选择复位 1 / 12

硬件配置 OLED 模块提供两种驱动接口 : 分别为 4-wire SPI 和 I2C 接口, 模块背面有一个可选择焊接的电阻, 通过电阻的选择来选择相应的通信方式, 如图 : 模块出厂默认使用 4 线 SPI 通信, 即 BS0 默认接 0(1 和 0 不全代表电平, 只是电阻接的焊接方式, 具体硬件连接见下表 ); 注 : 上图为硬件上的焊接, 下表为实际的硬件连接 BS CS D/C

2 硬件配置 OLED 模块提供两种驱动接口 : 分别为 4-wire SPI 和 I2C 接口, 模块背面有一个可选择焊接的电阻, 通过电阻的选择来选择相应的通信方式, 如图 : 模块出厂默认使用 4 线 SPI 通信, 即 BS0 默认接 0(1 和 0 不全代表电平, 只是电阻接的焊接方式, 具体硬件连接见下表 ); 注 : 上图为硬件上的焊接, 下表为实际的硬件连接 BS CS D/C DIN CLK 4-wire SPI 0 片选 D/C MOSI SCK I2C 1 悬空 0/1 SDA SCL 具体硬件配置, 如下 : 使用 4 线 SPI: 即出厂设置,BS 接 0 连接到,DIN 接控制引脚 MOSI, CLK 接控制引脚 SCK; 使用 I2C: BS 接 1 连接至 VCC, DIN 接控制引脚 SDA, CLK 接控制引脚 SCL, CS 可不接, 但不要将 DC 悬空, 此引脚为配置 I2C 从设备地址, 接高电平 OLED 设备地址为 0X3D, 接低电平 OLED 设备地址为 0X3C 2 / 12

3 工作原理 1. 工作原理 SSD1327 是一款 128*128 像素的 OLED 控制器, 而本产品使用的 OLED 内置了次控制器, 同时控制器能够支持 16 位灰度显示, 这样就可以显示一些 16 位灰度以内的图片了 ; 该 OLED 支持 8bit 8080 并行 8bit 6800 并行三线 SPI 四线 SPI 以及 I2C 控制, 由于并行控制会浪费 IO 口, 三线 SPI 不常用, 因此模块可选择四线 SPI 以及 I2C 控制控制器可以支持 16 位深度图片, 而 16 位深度可以用 4 个 bit 控制, 控制器在硬件上也是这样处理 :1byte 控制两个像素点, 因此若控制器使用的是水平扫描, 则控制难度最低 ( 具体请见数据手册 :page30) 2. SPI 通信协议 3 / 12

4 注 : 与传统的 SPI 协议不同的地方是 : 由于是只需要显示, 故而将从机发往主机的数据线进行了隐藏, 该表格详见 Datasheet Page 21 CS# 为从机片选, 仅当 CS 为低电平时, 芯片才会被使能 D/C# 为芯片的数据 / 命令控制引脚, 当 DC = 0 时写命令, 当 DC = 1 时写数据 SDIN 为传输的数据, 即 16 位灰度图片 ; SCLK 为 SPI 通信时钟对于 SPI 通信而言, 数据是有传输时序的, 即时钟相位 (CPHA) 与时钟极性 (CPOL) 的组合 : CPOL 的高低决定串行同步时钟的空闲状态电平,CPOL = 0, 为低电平 CPOL 对传输协议没有很多的影响 ; CPHA 的高低决定串行同步时钟是在第一时钟跳变沿还是第二个时钟跳变沿数据被采集, 当 CPHL = 0, 在第一个跳变沿进行数据采集 ; 这两者组合就成为四种 SPI 通信方式, 国内通常使用 SPI0, 即 CPHL = 0,CPOL = 0 3. I2C 通信协议详见 Datasheet Page 23 首先发送一个 7 个字节的从设备地址 + 一个字节的读写位, 然后等待从设备的响应, 这个与大部分的 I2C 通信是类似的, 改 7 位地址可以通过 DC 管脚来控制 ; 然后再发送一个数据位 + 一个命令数据位 +6 个控制自己字节, 实际上有用的就是命令数据为, 该位设置为 0 就是写命令, 设置为 1 就是写数据 ; 然后再发送 8 位的数据这样一次控制传输就算完成了注 : 该控制器使用串口通信时是无法读取 OLED 数据 4 / 12

5 实验演示本模块提供 STM32 Arduino 以及树莓派 (BCM2835 WiringPi python) 例程, 并实现常用屏幕操作功能 : 1. 画点画线画框画圆及设置它们对应的大小实虚线线宽填充等操作 ; 2. 提供显示英文字符并提供 5 种常见字体 ; 3. 提供显示位图, 以及 16 位深度图片为了方便您的使用, 这里对例程使用进行了说明 STM32 的使用 1. 硬件配置 ( 使用开发板为 :XNUCLEO-F103RB) 功能引脚 VCC DIN CLK CS DC RST 开发板 3V3/5V PA7 PA5 PB6 PA8 PA9 2. 文件说明在工程目录 /User/Fonts 下 : 为提供的五种常见英文字体 ; 在工程目录 /User/OLED 下 : DEV_Config.c: 为硬件底层接口, 定义了需要控制的管脚及通信方式 ; OLED_Driver.c: 为硬件中间驱动, 即屏幕的驱动, 通常情况下不需要做修改 ; OLED_GUI.c: 为上层应用, 提供常用的画点线图显示字显示图片等函数 3. 使用在 DEV_Config.h 中定义了两个宏 :USE_SPI_4W 和 USE_IIC 若使用 I2C 控制, 则将 USE_IIC 配置为 1,USE_SPI_4W 配置为 0; 若使用四线 SPI 控制, 则将 USE_IIC 配置为 0, USE_SPI_4W 配置为 1; 4. 现象打开串口调试工具并配置正确, 复位开发板后, 会打印相关信息,OLED 首先会刷屏, 然后展示常见的画点, 画线, 画框, 画图, 显示字等功能 2s, 然后再显示位图,16 位灰度图, 同时显示时间 ( 动态模拟时钟 ) ARDUINO 的使用 1. 硬件配置 ( 使用开发板为 :UNO PLUS) 5 / 12

6 功能引脚开发板 VCC 3V3/5V DIN 11 CLK 13 CS 10 DC 7 RST 8 2. 文件说明为了方便使用, 有两种显示例程 : EXT_RAM 与 INT_RAM: INT_RAM 为使用 Arduino 内部 RAM 来进行控制 ; INT_RAM 为使用外接 SRAM(23K256) 来进行控制 (OLED 模块本身不包括 23K256 SRAM 芯片 ) 在 /Fonts 下 : 为提供的五种常见英文字体, 需要把该文件夹复制到您的 Arduino 安装目录下的 libraries 文件夹下, 这样只需要调用头文件就可以使用 ; 在 /OLED 下 : DEV_Config.cpp : 为硬件底层接口, 定义了需要控制的管脚及通信方式 ; OLED_Driver.cpp : 为硬件驱动, 即屏幕的驱动, 通常情况下不需要做修改 ; OLED_GUI.cpp : 为上层应用, 提供常用的画点线图显示字显示图片等函数 SPI_RAM.cpp : 为了解决 Arduino 的缓存不足, 而使用一个外部 SRAM 来作为显示屏的缓存区, 这样可以更加方便的操作 OLED 3. 使用配置通信方式 : 在 DEV_Config.h 中定义了两个宏 :USE_SPI_4W 和 USE_IIC; 若使用 I2C 控制, 则将 USE_IIC 配置为 1,USE_SPI_4W 配置为 0; 若使用四线 SPI 控制, 则将 USE_IIC 配置为 0,USE_SPI_4W 配置为 1; 配置 RAM: 在 OLED_Driver.h 中定义了三个宏来选择控制方式, 可以找到如下 : #define USE_INT_RAM 1 #define USE_EXT_RAM 0 #define USE_OLED_RAM 0 分别是使用控制器内部 RAM, 使用外接 RAM, 以及使用 OLED 的 RAM, 详见下图 : 6 / 12

内部 RAM 根据 Arduino 的型号有区别 : 例程使用的是 UNO 控制, 因此 OLED_BUFSIZ 只有 64 * 16 字节, 占 1K 大小, 如果要显示全屏,OLED_BUFSIZ 需要 8K 大小 ; 若使用外部 RAM 控制, 只需要将 USE_EXT_RAM 设置成 1 其他两个配置成 0 即可 ; 关于使用 OLED RAM 的, 因为 OLED

7 内部 RAM 根据 Arduino 的型号有区别 : 例程使用的是 UNO 控制, 因此 OLED_BUFSIZ 只有 64 * 16 字节, 占 1K 大小, 如果要显示全屏,OLED_BUFSIZ 需要 8K 大小 ; 若使用外部 RAM 控制, 只需要将 USE_EXT_RAM 设置成 1 其他两个配置成 0 即可 ; 关于使用 OLED RAM 的, 因为 OLED 控制器在使用串口通信时, 是无法读取缓存中数据的, 这里的定义只是为了兼容其它 OLED, 无其他特殊意义 4. 现象打开串口调试工具并配置正确, 复位开发板后, 会打印相关信息,OLED 首先会刷屏, 然后展示常见的画点, 画线, 画框, 画图, 显示字等功能 2s, 然后再显示位图,16 位灰度图, 同时显示时间 ( 动态模拟时钟 ) 树莓派使用 1. 硬件连接功能引脚 VCC DIN CLK CS DC RST 开发板 3.3V/5V MOSI SCK CE0 24 (BCM) 25 (BCM) 2. 开启树莓派外设功能 sudo raspi-config 7 / 12

8 如果使用 SPI 通信 ( 默认 ): 选择 Interface Options -> SPI -> yes 启动 SPI 内核驱动若使用的为 I2C 通信, 则选择 : 选择 Interface Options -> I2C-> yes 启动 I2C 内核驱动 3. 库的安装关于树莓派库的安装详细见微雪课堂 : 此处详细介绍了 wiringpi bcm2835 python 的安装 4. 使用把对应的例程拷贝进树莓派中 ( 可通过 samba 或者直接复制到 SD) 即可, 以下示例均复制到了树莓派 pi 用户目录下 4.1 BCM2835 使用运行 ls 命令, 可见如下文件其中 : bin 文件夹中 : 为项目生成的.o 文件, 通常情况下我们是不需要管的 ; Fonts 文件夹 : 为 5 中常见的字体 ; Obj 文件夹 : 为项目文件, 其中有 main.c,oled_driver.c. 及.h,DEV_Config.c 及.h, 以及 OLED_GUI.c 及.h main.c: 为主函数, 不用过多说明 DEV_Config.c: 为硬件底层接口, 定义了树莓派的管脚及通信方式, 若按照前面的硬件配置去更改了通信方式, 则只需要修改.h 文件的 USE_SPI_4W 与 USE_IIC 这两个宏的相关定义即可改变通信方式 ; OLED_Driver.c: 为硬件驱动, 即 OLED 的驱动, 通常情况下是不要修改的 ; OLED_GUI.c: 为上层应用, 提供常用的画点线图显示字显示图片等函数 Makefile: 工程的编译规则, 您若更改了代码则先执行 make clear, 清除全部文件依赖以及生成的可执行文件, 然后再执行 make, 这样 makefile 就会自动化编译整个项目从而生成可执行文件 ; oled_1in5: 可执行文件, 通过 make 命令生成介绍完了文件及目录, 就该说明使用, 一如既往 : 您只需要执行 sudo./oled_1in5 即可 4.2 WiringPi 使用运行 ls 命令, 可见如下文件 8 / 12

WiringPi 与 BCM2835 文件目录相同, 区别在于两点 : 第一 :WiringPi 是通过读写 linux 系统的设备文件操作, 而 bcm2835 则是树莓派 cpu 芯片的库函数, 操作的为寄存器, 因此若先使用了 BCM2835 库,WiringPi 则会使用失败, 此时重启系统可以运行 ; 第二 : 由于第一个区别的原因, 他们底层的配置就不一样, 在 DEV_Config.

9 WiringPi 与 BCM2835 文件目录相同, 区别在于两点 : 第一 :WiringPi 是通过读写 linux 系统的设备文件操作, 而 bcm2835 则是树莓派 cpu 芯片的库函数, 操作的为寄存器, 因此若先使用了 BCM2835 库,WiringPi 则会使用失败, 此时重启系统可以运行 ; 第二 : 由于第一个区别的原因, 他们底层的配置就不一样, 在 DEV_Config.c 中使用的为 WiringPi 及其相应的 wiringpispi 来提供底层接口同样, 只需运行 sudo./oled_1in5 即可 4.3 Python 运行 ls 命令, 可见如下文件其中 : DEV_Config.py: 为硬件底层接口, 更改对应的 USE_SPI_4W 与 USE_I2C 即可选择对应的通信方式, 其余的是不要管的 ; OLED_Driver.py: 为驱动文件, 即 OLED 对应的驱动 ; main.py: 为主函数, 通过使用 Image 库画图来显示对应功能运行程序 :sudo python main.py 注 : 对于有些树莓派系统可能并没有 image 这个库, 运行 :sudo apt-get install pythonimaging 安装 python-imaging 库 Image 是 python 图像处理库, 任何一副图像都是用一个 Image 对象表示, 因此可以通过 new 方法来创建一张空白图片, 大小与 OLED 的最大显示范围一致, 通过 Draw 库来进行画图, 最后把这个图片传递到 OLED 上, 需要注意的是请创建一个灰度图 :Image.new("L", (OLED.OLED_Dis_Column, OLED.OLED_Dis_Page), 0) 其中 "L" 即为灰度图, 然后在 OLED_Driver.py 中进行了解析, 核心代码见图 : 9 / 12

10 对于 python 而言 : 不需要像其他的控制一样, 把图片转换成数组, 直接可以使用 open() 方法 : 打开图片, 图片请设置成 16 位灰度, 同时大小不超过屏幕最大显示范围 4.4 开机自动运行通过配置 /etc/rc.local, 使代码在树莓派启动时运行运行 : sudo vim /etc/rc.local 在 exit 0 前加上 : sudo python /home/pi/python/demo.py & 需注意的是 :/home/pi/python/demo.py 为您放置例程所在目录的位置, 可以通过命令 : pwd 来获取还有务必在结尾加上 &, 否则您可能需要重装系统 ( 会导致无法通过 ctrl+c 终止进程, 无法登陆到树莓派用户下 ) 图片数组制作 1. 数组制作请使用 Image2Lcd 打开 16 位深度图片, 并配置如下 : 输出数据类型 :C 语言数据 (*.c) 扫描方式 : 水平扫描输出灰度 :16 灰最大宽度和高度 : ( 这两个为 OLED 的最大分辨率 ) 然后勾选下面的包含图像头数据 ( 在数据解析时需要用到 ) 即可 10 / 12

$2. 图像头解析打开软件的帮助中, 会得到更多的信息对于 16 灰而言它的图像数据头如下 : typedef struct _HEADGRAY { unsigned char scan; unsigned char gray; unsigned short w; unsigned short h; }HEADGRAY; 这个图像头共有 6 个字节第一个字节 scan:, 定义了扫描模式 :$

11 2. 图像头解析打开软件的帮助中, 会得到更多的信息对于 16 灰而言它的图像数据头如下 : typedef struct _HEADGRAY { unsigned char scan; unsigned char gray; unsigned short w; unsigned short h; }HEADGRAY; 这个图像头共有 6 个字节第一个字节 scan:, 定义了扫描模式 : Bit7: 0: 自左至右扫描 ;1: 自右至左扫描 Bit6: 0: 自顶至底扫描 ;1: 自底至顶扫描 Bit5: 0: 字节内象素数据从高位到低位排列 ;1: 字节内象素数据从低位到高位排列 Bit4: 0: WORD 类型高低位字节顺序与 PC 相同 ;1: WORD 类型高低位字节顺序与 PC 相反 Bit3~2: 保留 Bit1~0: [00] 水平扫描 ;[01] 垂直扫描 ;[10] 数据水平, 字节垂直 ;[11] 数据垂直, 字节水平 11 / 12

12 第二个字节 gray, 为灰度值 : 1: 单色 2: 四灰 4: 十六灰 8: 256 色 12: 4096 色 16: 16 位彩色 24: 24 位彩色 32: 32 位彩色剩下的为图像宽度和高度如例程里面 gimage_flower 这个数组 : 解析出来就是 : 自左向右扫描, 灰度图片, 图片宽 128, 高 / 12

0.96inch LCD Module 用户手册 0.96inch LCD Module 用户手册产品概述本产品是 0.96 寸 IPS 显示屏模块, 分辨率为 160*80, 使用 SPI 接口通信,LCD 带有内部控制器, 已封装好基本函数, 可以实现图片旋转画点线圆矩形, 显示英

0.96inch LCD Module 用户手册 0.96inch LCD Module 用户手册产品概述本产品是 0.96 寸 IPS 显示屏模块, 分辨率为 160*80, 使用 SPI 接口通信,LCD 带有内部控制器, 已封装好基本函数, 可以实现图片旋转画点线圆矩形, 显示英 0.96inch LCD Module 用户手册产品概述本产品是 0.96 寸 IPS 显示屏模块, 分辨率为 160*80, 使用 SPI 接口通信,LCD 带有内部控制器, 已封装好基本函数, 可以实现图片旋转画点线圆矩形, 显示英文字符和中文字符, 显示图片提供完善的配套树莓派例程 (BCM2835 库,WiringPi 库, 以及 python 例程 ), STM32 例程,Arduino