栏目分类:
子分类:
返回
名师互学网用户登录
快速导航关闭
当前搜索
当前分类
子分类
实用工具
热门搜索
名师互学网 > IT > 软件开发 > 后端开发 > C/C++/C#

基于SPI通信方式的OLED显示

C/C++/C# 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

基于SPI通信方式的OLED显示

1SPI简介

SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写,是由 Motorola 公司提出的一种高速的,全双工,同步的通信总线,被广泛地使用在 ADC、LCD 等设备与 MCU 间要求通讯速率较高的场合。SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件连接,该接口一般使用4条线:串行时钟线(SCK)、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOST和低电平有效的从机选择线C/S(有的SPI接口芯片带有中断信号线INT或INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)

1.1SPI时序


上图中的时序只是 SPI 其中一种通讯模式,SPI 一共有四种通讯模式,它们的主要区别是总线空闲时 SCK 的时钟状态以及数据采样时刻。为方便说明,在此引入“时钟极性 CPOL”和“时钟相位 CPHA”的概念。
时钟极性 CPOL 是指 SPI 通讯设备处于空闲状态时,SCK 信号线的电平信号(即 SPI 通讯开始前、 NSS 线为高电平时 SCK 的状态)。CPOL=0 时, SCK 在空闲状态时为低电平,CPOL=1 时,则相反。
时钟相位 CPHA 是指数据的采样的时刻,当 CPHA=0 时,MOSI 或 MISO 数据线上的信号将会在 SCK 时钟线的“奇数边沿”被采样。当 CPHA=1 时,数据线在 SCK 的“偶数边沿”采样。

1.2 SPI工作模式

根据 CPOL 及 CPHA 的不同状态,SPI 分成了四种模式,见下图,主机与从机需要工作在相同的模式下才可以正常通讯,实际中采用较多的是“模式 0”与“模式 3”。

1.3SPI 优缺点

SPI 优点
支持全双工通信
通信简单
数据传输速率块

SPI 缺点
没有指定的流控制,没有应答机制确认是否接收到数据,所以跟IIC总线协议比较在数据
可靠性上有一定的缺陷。

2OLED介绍

2.1.OLED原理
OLED(OrganicLight-Emitting Diode),又称为有机电激光显示、有机发光半导体(OrganicElectroluminesence Display,OLED)。OLED属于一种电流型的有机发光器件,是通过载流子的注入和复合而致发光的现象,发光强度与注入的电流成正比。OLED在电场的作用下,阳极产生的空穴和阴极产生的电子就会发生移动,分别向空穴传输层和电子传输层注入,迁移到发光层。当二者在发光层相遇时,产生能量激子,从而激发发光分子最终产生可见光。
2.2.点阵编码原理与显示
汉字点阵编码
在汉字的点阵字库中,每个字节的每个位都代表一个汉字的一个点,每个汉字都是由一个矩形的点阵组成,0 代表没有点,1 代表有点,将 0 和 1 分别用不同颜色画出,就形成了一个汉字,常用的点阵矩阵有 1212, 1414, 16*16 三 种字库。
字库根据字节所表示点的不同有分为横向矩阵和纵向矩阵,目前多数的字库都是横向矩阵的存储方式(用得最多的应该是早期 UCDOS 字库),纵向矩阵一 般是因为有某些液晶是采用纵向扫描显示法,为了提高显示速度,于是便把字库 矩阵做成纵向,省得在显示时还要做矩阵转换。
OLED点阵显示
点阵屏像素按128列X64行组织,每一行128个像素单元的阴极是连接在一起,作为公共极(COM),每一列64个像素单元的阳极也连接在一起,作为一段(SEG)。行列交叉点上的LED就是一个显示单元,即一个像素。要点亮一个像素,只要在该像素所在列电极上加上正电压、行电极接地。同样,要驱动一整行图像,就需要同时把128列信号加载到列电极上,把该行行电极接地。该行显示时,其他63行均不能显示,其行电极应为高电平或悬空。
可见,整屏的显示,只能分时扫描进行,一行一行的显示,每次显示一行。行驱依次产生低电平扫描各行,列驱动读取显示数据依次加载到列电极上。扫描一行的时间称为行周期,完成一次全屏扫描,就叫做一帧。一般帧频大于60,人眼观察不到逐行显示。每行扫描显示用时叫占空比,占空比小,为达到相同的显示亮度,驱动电流就大。SSD1306段驱动最大电流为100uA,当整行128个像素全部点亮时,行电极就要流过12.8mA的电流。

3OLED显示实验 3.1显示姓名和学号 3.1.1取字模型

3.1.2添加代码

添加字模代码

修改显示函数
将 test.c 里 void TEST_MainPage(void) 函数中的语句注释掉,添加自己的执行语句,如下:

修改主函数
将 main.c 代码中的 while 函数里除 TEST_MainPage(); 语句以外的语句全注释掉,如下:

3.1.3编译烧录

注意按照上面 2.3 部分的硬件连接说明将电路连接正确,并将编译的 hex 文件成功烧录到开发板上。

3.1.4显示结果

3.2滚动显示 3.2.1 添加字模

跟上述方法一样,获取字模后,向 gui.c 下的 oledfont.h 头文件里的 cfont16[] 数组内的添加中文文字点阵即可。

3.2.2 修改代码

修改显示函数
同上,在 test.c 里 void TEST_MainPage(void) 函数中不用的语句注释掉,添加自己的想要显示的字符

修改主函数
将 main.c 代码中的 while 函数注释掉,再添加如下代码:
//从左到右滑动( OLED 屏的滚屏命令)
OLED_WR_Byte(0x2E,OLED_CMD); //关闭滚动
OLED_WR_Byte(0x27,OLED_CMD); //水平向左或者右滚动 26/27
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD); //虚拟字节
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD); //起始页 0
OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD); //滚动时间间隔
OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD); //终止页 7
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD); //虚拟字节
OLED_WR_Byte(0xFF,OLED_CMD); //虚拟字节
TEST_MainPage();
OLED_WR_Byte(0x2F,OLED_CMD); //开启滚动

3.2.3 编译烧录

注意按照上面 2.3 部分的硬件连接说明将电路连接正确,并将编译的 hex 文件成功烧录到开发板上。

3.2.4 滑动显示效果

4.1OLED 显示温湿 4.1.1添加字模

跟上述方法一样,获取需要显示的字的字模后,向 gui.c 下的 oledfont.h 头文件里的 cfont16[] 数组内的添加中文文字点阵即可。
我这里添加了“当、前、温、湿、度”这 5 个字的点阵。

4.1.2 修改代码

移植 AHT20 温湿度采集代码
查看上篇博客里的使用的工程文件,从里面移植下面 4 个文件:
bsp_i2c.h、bsp_i2c.c、
sys.h(移植后更改了名称为 AHT20_sys.h,不然会重名)、
sys.c(移植后更改了名称为 AHT20_sys.c,不然会重名);
并将bsp_i2c.c文件中的串口发送改为 OLED 显示 void Show_OLED(void) 即可。。
void Show_OLED(void)
{
/
------
/
GUI_ShowCHinese(28,10,16,“当前温湿度”,1);
GUI_ShowCHinese(20,32,16,“温度:”,1);
GUI_ShowString(60,32,strTemp1,16,1);
GUI_ShowString(68,32,strTemp2,16,1);
GUI_ShowString(76,32,".",16,1);
GUI_ShowString(84,32,strTemp3,16,1);
GUI_ShowCHinese(92,32,16,“℃”,1);
GUI_ShowCHinese(20,48,16,“湿度:”,1);
GUI_ShowString(60,48,strHumi1,16,1);
GUI_ShowString(68,48,strHumi2,16,1);
GUI_ShowString(76,48,".",16,1);
GUI_ShowString(84,48,strHumi3,16,1);
GUI_ShowCHinese(92,48,16,"%",1);
}

修改主函数
将 main.c 代码中不用的函数注释掉,再修改代码,之后的结果如下:
#include “bsp_i2c.h” //注意添加头文件
int main(void)
{
delay_init(); //延时函数初始化
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级,2位响应优先级
OLED_Init(); //初始化OLED
IIC_Init(); //初始化IIC
OLED_Clear(0); //清屏(全黑)
while(1)
{
read_AHT20_once(); //读取温度并显示
OLED_Clear(0); //清屏(全黑)
delay_ms(1500);
}

要注意添加头文件,调用温湿度读取并显示函数。

4.1.3 编译烧录

注意按照上面 2.3 部分的硬件连接说明将电路连接正确,并将编译的 hex 文件成功烧录到开发板上。

4.1.4 温湿度显示效果

5总结

对 SPI 协议进行了简单介绍,并通过使用 SPI 通信方式对汉字和温湿度进行了显示,和上篇博客(利用 I2C 协议通信串口显示温湿度)比较,可见利用 SPI 总线传输速度明显更快。并且进行了滚动实验更加了解了一点内容。

转载请注明:文章转载自 www.mshxw.com
本文地址:https://www.mshxw.com/it/589241.html
我们一直用心在做
关于我们 文章归档 网站地图 联系我们

版权所有 (c)2021-2022 MSHXW.COM

ICP备案号:晋ICP备2021003244-6号