草帽王子 发表于 2021-4-30 20:44:11

第六十九章:CH32V103应用教程——IIC-硬件IIC驱动OLED

本帖最后由 草帽王子 于 2021-9-10 18:00 编辑

本章教程主要在第十四章硬件IIC读写EEPROM的基础上进行改动,使用硬件IIC驱动OLED屏。


1、IIC简介及相关函数介绍

关于IIC,在前面第十四章以及第三十七章已进行过介绍,在此不再赘述。


2、硬件设计

本章教程主要使用硬件IIC驱动OLED屏,所用OLED屏为0.96寸OLED屏。程序中使用IIC1驱动OLED屏,因此配置PB7作为SDA线,PB6作为SCL线,具体连接方式如下:

[*]PB7连接OLED屏的SDA引脚
[*]PB6连接OLED屏的SCL引脚


3、软件设计

关于硬件IIC的初始化配置以及各状态的配置,在前面第十四章已经介绍,在此不再赘述。本章教程主要对OLED相关配置文件进行介绍,其与模拟IIC驱动OLED相比,程序变化不大,具体如下:
oled.h文件
#ifndef __OLED_H
#define __OLED_H

#include "ch32v10x.h"
#include "ch32v10x_conf.h"

#define OLED_CMD0
#define OLED_DATA 1

void Write_IIC_Command(u8 IIC_Command);
void Write_IIC_Data(u8 IIC_Data);
void OLED_ClearPoint(u8 x,u8 y);
void OLED_ColorTurn(u8 i);
void OLED_DisplayTurn(u8 i);
void OLED_WR_Byte(u8 dat,u8 mode);
void OLED_DisPlay_On(void);
void OLED_DisPlay_Off(void);
void OLED_Refresh(void);
void OLED_Clear(void);
void OLED_DrawPoint(u8 x,u8 y,u8 t);
void OLED_DrawLine(u8 x1,u8 y1,u8 x2,u8 y2,u8 mode);
void OLED_DrawCircle(u8 x,u8 y,u8 r);
void OLED_ShowChar(u8 x,u8 y,u8 chr,u8 size1,u8 mode);
void OLED_ShowChar6x8(u8 x,u8 y,u8 chr,u8 mode);
void OLED_ShowString(u8 x,u8 y,u8 *chr,u8 size1,u8 mode);
void OLED_ShowNum(u8 x,u8 y,u32 num,u8 len,u8 size1,u8 mode);
void OLED_ShowChinese(u8 x,u8 y,u8 num,u8 size1,u8 mode);
void OLED_ScrollDisplay(u8 num,u8 space,u8 mode);
void OLED_ShowPicture(u8 x,u8 y,u8 sizex,u8 sizey,u8 BMP[],u8 mode);
void OLED_Init(void);

#endifoled.h文件主要进行相关定义和函数声明;
oled.c文件
#include "oled.h"
#include "oledfont.h"
#include "iic.h"
#include "debug.h"

u8 OLED_GRAM;

//反显函数
void OLED_ColorTurn(u8 i)
{
    if(i==0)
      {
            OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);//正常显示
      }
    if(i==1)
      {
            OLED_WR_Byte(0xA7,OLED_CMD);//反色显示
      }
}

//屏幕旋转180度
void OLED_DisplayTurn(u8 i)
{
    if(i==0)
      {
            OLED_WR_Byte(0xC8,OLED_CMD);//正常显示
            OLED_WR_Byte(0xA1,OLED_CMD);
      }
    if(i==1)
      {
            OLED_WR_Byte(0xC0,OLED_CMD);//反转显示
            OLED_WR_Byte(0xA0,OLED_CMD);
      }
}

//发送一个字节
//mode:数据/命令标志0,表示命令;1,表示数据;
void OLED_WR_Byte(u8 dat,u8 mode)
{
    if(mode)
    {
      Write_IIC_Byte(0x40,dat);
    }
    else
    {
      Write_IIC_Byte(0x00,dat);
    }

}

//开启OLED显示
void OLED_DisPlay_On(void)
{
    OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD);//电荷泵使能
    OLED_WR_Byte(0x14,OLED_CMD);//开启电荷泵
    OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD);//点亮屏幕
}

//关闭OLED显示
void OLED_DisPlay_Off(void)
{
    OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD);//电荷泵使能
    OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD);//关闭电荷泵
    OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD);//关闭屏幕
}

//更新显存到OLED
void OLED_Refresh(void)
{
    u8 i,n;
    for(i=0;i<8;i++)
    {
      OLED_WR_Byte(0xb0+i,OLED_CMD); //设置行起始地址
      OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);   //设置低列起始地址
      OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD);   //设置高列起始地址

      for(n=0;n<128;n++)
      {
            Write_IIC_Byte(0x40,OLED_GRAM);
      }
    }
}

//清屏函数
void OLED_Clear(void)
{
    u8 i,n;
    for(i=0;i<8;i++)
    {
       for(n=0;n<128;n++)
            {
             OLED_GRAM=0;//清除所有数据
            }
    }
    OLED_Refresh();            //更新显示
}

//画点
//x:0~127
//y:0~63
//t:1,填充 ;0,清空
void OLED_DrawPoint(u8 x,u8 y,u8 t)
{
    u8 i,m,n;
    i=y/8;
    m=y%8;
    n=1<<m;
    if(t){OLED_GRAM|=n;}
    else
    {
      OLED_GRAM=~OLED_GRAM;
      OLED_GRAM|=n;
      OLED_GRAM=~OLED_GRAM;
    }
}

//画线
//x1,y1:起点坐标
//x2,y2:结束坐标
void OLED_DrawLine(u8 x1,u8 y1,u8 x2,u8 y2,u8 mode)
{
    u16 t;
    int xerr=0,yerr=0,delta_x,delta_y,distance;
    int incx,incy,uRow,uCol;
    delta_x=x2-x1; //计算坐标增量
    delta_y=y2-y1;
    uRow=x1;       //画线起点坐标
    uCol=y1;
    if(delta_x>0)incx=1; //设置单步方向
    else if (delta_x==0)incx=0;//垂直线
    else {incx=-1;delta_x=-delta_x;}
    if(delta_y>0)incy=1;
    else if (delta_y==0)incy=0;//水平线
    else {incy=-1;delta_y=-delta_x;}
    if(delta_x>delta_y)distance=delta_x; //选择基本增量坐标轴
    else distance=delta_y;
    for(t=0;t<distance+1;t++)
    {
      OLED_DrawPoint(uRow,uCol,mode);//画点
      xerr+=delta_x;
      yerr+=delta_y;
      if(xerr>distance)
      {
            xerr-=distance;
            uRow+=incx;
      }
      if(yerr>distance)
      {
            yerr-=distance;
            uCol+=incy;
      }
    }
}
//x,y:圆心坐标
//r:圆的半径
void OLED_DrawCircle(u8 x,u8 y,u8 r)
{
    int a, b,num;
    a = 0;
    b = r;
    while(2 * b * b >= r * r)
    {
      OLED_DrawPoint(x + a, y - b,1);
      OLED_DrawPoint(x - a, y - b,1);
      OLED_DrawPoint(x - a, y + b,1);
      OLED_DrawPoint(x + a, y + b,1);

      OLED_DrawPoint(x + b, y + a,1);
      OLED_DrawPoint(x + b, y - a,1);
      OLED_DrawPoint(x - b, y - a,1);
      OLED_DrawPoint(x - b, y + a,1);

      a++;
      num = (a * a + b * b) - r*r;   //计算画的点离圆心的距离
      if(num > 0)
      {
            b--;
            a--;
      }
    }
}

//在指定位置显示一个字符,包括部分字符
//x:0~127
//y:0~63
//size1:选择字体 6x8/6x12/8x16/12x24
//mode:0,反色显示;1,正常显示
void OLED_ShowChar(u8 x,u8 y,u8 chr,u8 size1,u8 mode)
{
    u8 i,m,temp,size2,chr1;
    u8 x0=x,y0=y;
    if(size1==8)size2=6;
    else size2=(size1/8+((size1%8)?1:0))*(size1/2);//得到字体一个字符对应点阵集所占字节数
    chr1=chr-' ';//计算偏移后的值
    for(i=0;i<size2;i++)
    {
      if(size1==8)
      {temp=asc2_0806;} //调用0806字体
      else if(size1==12)
      {temp=asc2_1206;} //调用1206字体
      else if(size1==16)
      {temp=asc2_1608;} //调用1608字体
      else if(size1==24)
      {temp=asc2_2412;} //调用2412字体
      else return;
      for(m=0;m<8;m++)
      {
            if(temp&0x01)OLED_DrawPoint(x,y,mode);
            else OLED_DrawPoint(x,y,!mode);
            temp>>=1;
            y++;
      }
      x++;
      if((size1!=8)&&((x-x0)==size1/2))
      {x=x0;y0=y0+8;}
      y=y0;
    }
}

//显示字符串
//x,y:起点坐标
//size1:字体大小
//*chr:字符串起始地址
//mode:0,反色显示;1,正常显示
void OLED_ShowString(u8 x,u8 y,u8 *chr,u8 size1,u8 mode)
{
    while((*chr>=' ')&&(*chr<='~'))//判断是不是非法字符
    {
      OLED_ShowChar(x,y,*chr,size1,mode);
      if(size1==8)x+=6;
      else x+=size1/2;
      chr++;
}
}

//m^n
u32 OLED_Pow(u8 m,u8 n)
{
    u32 result=1;
    while(n--)
    {
      result*=m;
    }
    return result;
}

//显示数字
//x,y :起点坐标
//num :要显示的数字
//len :数字的位数
//size:字体大小
//mode:0,反色显示;1,正常显示
void OLED_ShowNum(u8 x,u8 y,u32 num,u8 len,u8 size1,u8 mode)
{
    u8 t,temp,m=0;
    if(size1==8)m=2;
    for(t=0;t<len;t++)
    {
      temp=(num/OLED_Pow(10,len-t-1))%10;
            if(temp==0)
            {
                OLED_ShowChar(x+(size1/2+m)*t,y,'0',size1,mode);
            }
            else
            {
            OLED_ShowChar(x+(size1/2+m)*t,y,temp+'0',size1,mode);
            }
    }
}

//显示汉字
//x,y:起点坐标
//num:汉字对应的序号
//mode:0,反色显示;1,正常显示
void OLED_ShowChinese(u8 x,u8 y,u8 num,u8 size1,u8 mode)
{
    u8 m,temp;
    u8 x0=x,y0=y;
    u16 i,size3=(size1/8+((size1%8)?1:0))*size1;//得到字体一个字符对应点阵集所占字节数
    for(i=0;i<size3;i++)
    {
      if(size1==16)
                {temp=Hzk1;}//调用16*16字体
      else if(size1==24)
                {temp=Hzk2;}//调用24*24字体
      else if(size1==32)
                {temp=Hzk3;}//调用32*32字体
      else if(size1==64)
                {temp=Hzk4;}//调用64*64字体
      else return;
      for(m=0;m<8;m++)
      {
            if(temp&0x01)OLED_DrawPoint(x,y,mode);
            else OLED_DrawPoint(x,y,!mode);
            temp>>=1;
            y++;
      }
      x++;
      if((x-x0)==size1)
      {x=x0;y0=y0+8;}
      y=y0;
    }
}

//num 显示汉字的个数
//space 每一遍显示的间隔
//mode:0,反色显示;1,正常显示
void OLED_ScrollDisplay(u8 num,u8 space,u8 mode)
{
    u8 i,n,t=0,m=0,r;
    while(1)
    {
      if(m==0)
      {
      OLED_ShowChinese(128,24,t,16,mode); //写入一个汉字保存在OLED_GRAM[][]数组中
            t++;
      }
      if(t==num)
      {
                for(r=0;r<16*space;r++)   //显示间隔
               {
                  for(i=1;i<144;i++)
                        {
                            for(n=0;n<8;n++)
                            {
                              OLED_GRAM=OLED_GRAM;
                            }
                        }
         OLED_Refresh();
               }
      t=0;
      }
      m++;
      if(m==16){m=0;}
      for(i=1;i<144;i++)                  //实现左移
      {
            for(n=0;n<8;n++)
            {
                OLED_GRAM=OLED_GRAM;
            }
      }
      OLED_Refresh();
    }
}

//x,y:起点坐标
//sizex,sizey,图片长宽
//BMP[]:要写入的图片数组
//mode:0,反色显示;1,正常显示
void OLED_ShowPicture(u8 x,u8 y,u8 sizex,u8 sizey,u8 BMP[],u8 mode)
{
    u16 j=0;
    u8 i,n,temp,m;
    u8 x0=x,y0=y;
    sizey=sizey/8+((sizey%8)?1:0);
    for(n=0;n<sizey;n++)
    {
         for(i=0;i<sizex;i++)
         {
                temp=BMP;
                j++;
                for(m=0;m<8;m++)
                {
                  if(temp&0x01)OLED_DrawPoint(x,y,mode);
                  else OLED_DrawPoint(x,y,!mode);
                  temp>>=1;
                  y++;
                }
                x++;
                if((x-x0)==sizex)
                {
                  x=x0;
                  y0=y0+8;
                }
                y=y0;
   }
   }
}

//OLED的初始化
void OLED_Init(void)
{
    IIC_Init(800000,0x78);

    Delay_Ms(200);            //初始化之前的延时很重要

    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 addressSet 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_Clear();
    OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD);
}

oled.c文件主要进行OLED显示相关函数的配置。关于函数的具体功能请查看程序中函数具体注释,在此不再一一介绍。
main.c文件
/********************************** (C) COPYRIGHT *******************************
* File Name          : main.c
* Author             : WCH
* Version            : V1.0.0
* Date               : 2020/04/30
* Description      : Main program body.
*******************************************************************************/

/*
*@Note
硬件IIC驱动OLED屏:
PB7连接OLED屏的SDA引脚
PB6连接OLED屏的SCL引脚

*/

#include "debug.h"
#include "iic.h"
#include "oled.h"
#include "bmp.h"

/*******************************************************************************
* Function Name: main
* Description    : Main program.
* Input          : None
* Return         : None
*******************************************************************************/
int main(void)
{
    u8 t=' ';
    Delay_Init();
    OLED_Init();
    OLED_ColorTurn(0);    //0正常显示,1 反色显示
    OLED_DisplayTurn(0);//0正常显示 1 屏幕翻转显示
    while(1)
    {
      OLED_ShowPicture(0,0,128,64,BMP2,1);
      OLED_Refresh();
      Delay_Ms(500);
      OLED_Clear();
      OLED_ShowChinese(0,0,0,16,1); //沁
      OLED_ShowChinese(18,0,1,16,1);//恒
      OLED_ShowChinese(36,0,2,16,1);//单
      OLED_ShowChinese(54,0,3,16,1);//片
      OLED_ShowChinese(72,0,4,16,1);//机

      OLED_ShowString(0,16,"IIC driving OLED",16,1);
      OLED_ShowString(20,32,"2021/02/21",16,1);
      OLED_ShowString(0,48,"ASCII:",16,1);
      OLED_ShowString(63,48,"CODE:",16,1);
      OLED_ShowChar(48,48,t,16,1);//显示ASCII字符
      t++;
      if(t>'~')t=' ';
      OLED_ShowNum(103,48,t,3,16,1);
      OLED_Refresh();
      Delay_Ms(500);
      OLED_Clear();
      OLED_ShowString(0,0,"ABC",8,1);//6*8 “ABC”
      OLED_ShowString(0,8,"ABC",12,1);//6*12 “ABC”
      OLED_ShowString(0,20,"ABC",16,1);//8*16 “ABC”
      OLED_ShowString(0,36,"ABC",24,1);//12*24 “ABC”
      OLED_Refresh();
      Delay_Ms(500);
      OLED_ScrollDisplay(5,4,1);
    }
}

main.c文件主要进行OLED屏显示操作,显示图片、汉字等信息。


4、下载验证

将编译好的程序下载到开发版并复位,OLED显示如下

68、硬件IIC-OLED.rar

链接:https://pan.baidu.com/s/1PsCcpUTpGx-1o5kiSpvy1w
提取码:tdd3
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