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[文章]小凌派-RK2206开发板：OLED控制案例

老渔翁
2022-04-29 09:57:12
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小凌派RK2206OLED开发板
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一、简介
       OLED（Organic Light-Emitting Diode），又称为有机电激光显示、有机发光半导体（Organic Electroluminescence 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。
      OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同，无需背光灯，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板(或柔性有机基板)，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄，可视角度更大，并且能够显著的节省耗电量。
因此，在商业领域当中，POS机、复印机、ATM机中都可以安装小尺寸的OLED屏幕，由于OLED屏幕可弯曲、轻薄、抗衰性能强等特性，既美观又实用。大屏幕可以用作商务宣传屏，也可以用作车站、机场等广告投放屏幕，这是因为OLED屏幕广视角、亮度高、色彩鲜艳，视觉效果比LCD屏好很多。
       本文基于瑞芯微RK2206芯片 + 鸿蒙LiteOS操作系统，通过i2c总线控制OLED，实现控制OLED显示功能。

二、硬件电路设计
模块整体硬件电路如下图所示：
图片1.png
      图1　硬件电路图
由上图可以看出引脚连接情况：
引脚名称
功能描述
SCL
I2C时钟信号线
SDA
I2C数据信号线
GND
电源地引脚
VCC
电源输入引脚


OLED和小凌派-RK2206开发板硬件连接如下所示：
图片2.png
图2　OLED和小凌派-RK2206开发板实物连接图

三、OLED简介
我们选择的OLED为0.96寸OLED显示屏，型号为SSD1306，像素为128 * 64。
OLED液晶屏采用i2c通信方式，根据芯片手册说明，从设备地址为 `0x3C`。如下图所示：
图片3.png

四、程序设计1、初始化I2C
以下源代码为i2c初始化的代码。首先用 I2cIoInit()`函数将GPIO0_PC1复用为I2C1_SDA_M1，GPIO0_PC2复用为I2C1_SCL_M1。最后调用 `LzI2cInit()`函数初始化I2C1端口。
  1. 1.if (I2cIoInit(m_i2cBus) != LZ_HARDWARE_SUCCESS)
  2. 2.{
  3. 3.    printf("%s, %d: I2cIoInit failed!", __FILE__, __LINE__);
  4. 4.    return __FILE__;
  5. 5.}
  6. 6.if (LzI2cInit(OLED_I2C_BUS, m_i2c_freq) != LZ_HARDWARE_SUCCESS)
  7. 7.{
  8. 8.    printf("%s, %d: I2cIoInit failed!", __FILE__, __LINE__);
  9. 9.    return __FILE__;
  10. 10.}
复制代码
2、OLED命令函数实现
OLED液晶屏通过i2c与RK2206芯片进行通信。其中，通信数据部分第1字节为0x00，表示该数据下一个字节是命令（注意：在i2c通信中，该通信部分之前还有一个字节，即从设备地址+R/W）。
  1. 1.static inline void Write_IIC_Command(unsigned char IIC_Command)
  2. 2.{
  3. 3.    unsigned char buffer[2];
  4. 4.    unsigned int ret;
  5. 5.
  6. 6.    /* 填充数据，第一个字节是通知OLED芯片，下一个字节是命令 */
  7. 7.    buffer[0] = 0x00;
  8. 8.    buffer[1] = IIC_Command;
  9. 9.    ret = LzI2cWrite(OLED_I2C_BUS, OLED_I2C_ADDRESS, buffer, 2);
  10. 10.    if (ret != 0)
  11. 11.    {
  12. 12.        printf("%s, %s, %d: LzI2cWrite failed(%d)!", __FILE__, __func__, __LINE__, ret);
  13. 13.    }
  14. 14.}
复制代码
3、OLED数据函数实现
OLED液晶屏通过i2c与RK2206芯片进行通信。其中，通信数据部分第1字节为0x40，表示该数据下一个字节是数据（注意：在i2c通信中，该通信部分之前还有一个字节，即从设备地址+R/W）。
  1. 1.static inline void Write_IIC_Data(unsigned char IIC_Data)
  2. 2.{
  3. 3.    unsigned char buffer[2];
  4. 4.    unsigned int ret;
  5. 5.
  6. 6.    /* 填充数据，第一个字节是通知OLED芯片，下一个字节是数据 */
  7. 7.    buffer[0] = 0x40;
  8. 8.    buffer[1] = IIC_Data;
  9. 9.    ret = LzI2cWrite(OLED_I2C_BUS, OLED_I2C_ADDRESS, buffer, 2);
  10. 10.    if (ret != 0)
  11. 11.    {
  12. 12.        printf("%s, %s, %d: LzI2cWrite failed(%d)!", __FILE__, __func__, __LINE__, ret);
  13. 13.    }
  14. 14.}
复制代码
4、OLED配置实现
OELD液晶屏需要配置才能正常工作，具体配置内容如下所示：
  1. 1.LOS_Msleep(200);
  2. 2.
  3. 3.Oled_WR_Byte(0xAE, OLED_CMD); //--display off
  4. 4.Oled_WR_Byte(0x00, OLED_CMD); //---set low column address
  5. 5.Oled_WR_Byte(0x10, OLED_CMD); //---set high column address
  6. 6.Oled_WR_Byte(0x40, OLED_CMD); //--set start line address
  7. 7.Oled_WR_Byte(0xB0, OLED_CMD); //--set page address
  8. 8.Oled_WR_Byte(0x81, OLED_CMD); // contract control
  9. 9.Oled_WR_Byte(0xFF, OLED_CMD); //--128
  10. 10.Oled_WR_Byte(0xA1, OLED_CMD); //set segment remap
  11. 11.Oled_WR_Byte(0xA6, OLED_CMD); //--normal / reverse
  12. 12.Oled_WR_Byte(0xA8, OLED_CMD); //--set multiplex ratio(1 to 64)
  13. 13.Oled_WR_Byte(0x3F, OLED_CMD); //--1/32 duty
  14. 14.Oled_WR_Byte(0xC8, OLED_CMD); //Com scan direction
  15. 15.Oled_WR_Byte(0xD3, OLED_CMD); //-set display offset
  16. 16.Oled_WR_Byte(0x00, OLED_CMD); //
  17. 17.
  18. 18.Oled_WR_Byte(0xD5, OLED_CMD); //set osc division
  19. 19.Oled_WR_Byte(0x80, OLED_CMD); //
  20. 20.
  21. 21.Oled_WR_Byte(0xD8, OLED_CMD); //set area color mode off
  22. 22.Oled_WR_Byte(0x05, OLED_CMD); //
  23. 23.
  24. 24.Oled_WR_Byte(0xD9, OLED_CMD); //Set Pre-Charge Period
  25. 25.Oled_WR_Byte(0xF1, OLED_CMD); //
  26. 26.
  27. 27.Oled_WR_Byte(0xDA, OLED_CMD); //set com pin configuartion
  28. 28.Oled_WR_Byte(0x12, OLED_CMD); //
  29. 29.
  30. 30.Oled_WR_Byte(0xDB, OLED_CMD); //set Vcomh
  31. 31.Oled_WR_Byte(0x30, OLED_CMD); //
  32. 32.
  33. 33.Oled_WR_Byte(0x8D, OLED_CMD); //set charge pump enable
  34. 34.Oled_WR_Byte(0x14, OLED_CMD); //
  35. 35.
  36. 36.Oled_WR_Byte(0xAF, OLED_CMD); //--turn on oled panel
复制代码
5、OLED英文字符显示
OLED显示英文字符的本质是：首先将OLED英文显示的点阵数据存放到一个变量中（即const unsigned char F6x8[][6]，为6*8点阵大小的英文字符）；其次在oled_show_char函数中，根据字符字体大小（目前只有6*8，有兴趣的读者可以自己去研究），选择合适的字符点阵。最后将对应的点阵数据通过命令+数据函数实现OLED液晶屏显示。
（1）英文字符显示函数
  1. 1./***************************************************************
  2. 2. * 函数名称: oled_show_char
  3. 3. * 说    明: oled显示字符
  4. 4. * 参    数:
  5. 5. *      @x：字符的X轴坐标
  6. 6. *      @y：字符的Y轴坐标
  7. 7. *      @chr：字符
  8. 8. *      @chr_size：字符的字体，包括12/16两种字体
  9. 9. * 返 回 值: 无
  10. 10. ***************************************************************/
  11. 11.void oled_show_char(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t chr, uint8_t chr_size)
  12. 12.{
  13. 13.    unsigned char c = 0, i = 0;
  14. 14.   
  15. 15.    c = chr - ' '; //得到偏移后的值
  16. 16.   
  17. 17.    if (x > (OLED_COLUMN_MAX - 1))
  18. 18.    {
  19. 19.        x = 0;
  20. 20.        y = y + 2;
  21. 21.    }
  22. 22.   
  23. 23.    if (chr_size == 16)
  24. 24.    {
  25. 25.        oled_set_pos(x, y);
  26. 26.        for (i = 0; i < 8; i++)
  27. 27.        {
  28. 28.            oled_wr_byte(F8X16[c * 16 + i], OLED_DATA);
  29. 29.        }
  30. 30.        oled_set_pos(x, y + 1);
  31. 31.        for (i = 0; i < 8; i++)
  32. 32.        {
  33. 33.            oled_wr_byte(F8X16[c * 16 + i + 8], OLED_DATA);
  34. 34.        }
  35. 35.    }
  36. 36.    else
  37. 37.    {
  38. 38.        oled_set_pos(x, y);
  39. 39.        for (i = 0; i < 6; i++)
  40. 40.        {
  41. 41.            oled_wr_byte(F6x8[c][i], OLED_DATA);
  42. 42.        }
  43. 43.        
  44. 44.    }
  45. 45.}
复制代码
（2）英文字符点阵
  1. 1.//常用ASCII表
  2. 2.//偏移量32
  3. 3.//ASCII字符集
  4. 4.//偏移量32
  5. 5.//大小:12*6
  6. 6./************************************6*8的点阵************************************/
  7. 7.const unsigned char F6x8[][6] =
  8. 8.{
  9. 9.0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,// sp
  10. 10.0x00, 0x00, 0x00, 0x2f, 0x00, 0x00,// !
  11. 11.0x00, 0x00, 0x07, 0x00, 0x07, 0x00,// "
  12. 12.0x00, 0x14, 0x7f, 0x14, 0x7f, 0x14,// #
  13. 13.0x00, 0x24, 0x2a, 0x7f, 0x2a, 0x12,// $
  14. 14.0x00, 0x62, 0x64, 0x08, 0x13, 0x23,// %
  15. 15.0x00, 0x36, 0x49, 0x55, 0x22, 0x50,// &
  16. 16.0x00, 0x00, 0x05, 0x03, 0x00, 0x00,// '
  17. 17.0x00, 0x00, 0x1c, 0x22, 0x41, 0x00,// (
  18. 18.0x00, 0x00, 0x41, 0x22, 0x1c, 0x00,// )
  19. 19.0x00, 0x14, 0x08, 0x3E, 0x08, 0x14,// *
  20. 20.0x00, 0x08, 0x08, 0x3E, 0x08, 0x08,// +
  21. 21.0x00, 0x00, 0x00, 0xA0, 0x60, 0x00,// ,
  22. 22.0x00, 0x08, 0x08, 0x08, 0x08, 0x08,// -
  23. 23.0x00, 0x00, 0x60, 0x60, 0x00, 0x00,// .
  24. 24.0x00, 0x20, 0x10, 0x08, 0x04, 0x02,// /
  25. 25.0x00, 0x3E, 0x51, 0x49, 0x45, 0x3E,// 0
  26. 26.0x00, 0x00, 0x42, 0x7F, 0x40, 0x00,// 1
  27. 27.0x00, 0x42, 0x61, 0x51, 0x49, 0x46,// 2
  28. 28.0x00, 0x21, 0x41, 0x45, 0x4B, 0x31,// 3
  29. 29.0x00, 0x18, 0x14, 0x12, 0x7F, 0x10,// 4
  30. 30.0x00, 0x27, 0x45, 0x45, 0x45, 0x39,// 5
  31. 31.0x00, 0x3C, 0x4A, 0x49, 0x49, 0x30,// 6
  32. 32.0x00, 0x01, 0x71, 0x09, 0x05, 0x03,// 7
  33. 33.0x00, 0x36, 0x49, 0x49, 0x49, 0x36,// 8
  34. 34.0x00, 0x06, 0x49, 0x49, 0x29, 0x1E,// 9
  35. 35.0x00, 0x00, 0x36, 0x36, 0x00, 0x00,// :
  36. 36.0x00, 0x00, 0x56, 0x36, 0x00, 0x00,// ;
  37. 37.0x00, 0x08, 0x14, 0x22, 0x41, 0x00,// <
  38. 38.0x00, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14,// =
  39. 39.0x00, 0x00, 0x41, 0x22, 0x14, 0x08,// >
  40. 40.0x00, 0x02, 0x01, 0x51, 0x09, 0x06,// ?
  41. 41.0x00, 0x32, 0x49, 0x59, 0x51, 0x3E,// @
  42. 42.0x00, 0x7C, 0x12, 0x11, 0x12, 0x7C,// A
  43. 43.0x00, 0x7F, 0x49, 0x49, 0x49, 0x36,// B
  44. 44.0x00, 0x3E, 0x41, 0x41, 0x41, 0x22,// C
  45. 45.0x00, 0x7F, 0x41, 0x41, 0x22, 0x1C,// D
  46. 46.0x00, 0x7F, 0x49, 0x49, 0x49, 0x41,// E
  47. 47.0x00, 0x7F, 0x09, 0x09, 0x09, 0x01,// F
  48. 48.0x00, 0x3E, 0x41, 0x49, 0x49, 0x7A,// G
  49. 49.0x00, 0x7F, 0x08, 0x08, 0x08, 0x7F,// H
  50. 50.0x00, 0x00, 0x41, 0x7F, 0x41, 0x00,// I
  51. 51.0x00, 0x20, 0x40, 0x41, 0x3F, 0x01,// J
  52. 52.0x00, 0x7F, 0x08, 0x14, 0x22, 0x41,// K
  53. 53.0x00, 0x7F, 0x40, 0x40, 0x40, 0x40,// L
  54. 54.0x00, 0x7F, 0x02, 0x0C, 0x02, 0x7F,// M
  55. 55.0x00, 0x7F, 0x04, 0x08, 0x10, 0x7F,// N
  56. 56.0x00, 0x3E, 0x41, 0x41, 0x41, 0x3E,// O
  57. 57.0x00, 0x7F, 0x09, 0x09, 0x09, 0x06,// P
  58. 58.0x00, 0x3E, 0x41, 0x51, 0x21, 0x5E,// Q
  59. 59.0x00, 0x7F, 0x09, 0x19, 0x29, 0x46,// R
  60. 60.0x00, 0x46, 0x49, 0x49, 0x49, 0x31,// S
  61. 61.0x00, 0x01, 0x01, 0x7F, 0x01, 0x01,// T
  62. 62.0x00, 0x3F, 0x40, 0x40, 0x40, 0x3F,// U
  63. 63.0x00, 0x1F, 0x20, 0x40, 0x20, 0x1F,// V
  64. 64.0x00, 0x3F, 0x40, 0x38, 0x40, 0x3F,// W
  65. 65.0x00, 0x63, 0x14, 0x08, 0x14, 0x63,// X
  66. 66.0x00, 0x07, 0x08, 0x70, 0x08, 0x07,// Y
  67. 67.0x00, 0x61, 0x51, 0x49, 0x45, 0x43,// Z
  68. 68.0x00, 0x00, 0x7F, 0x41, 0x41, 0x00,// [
  69. 69.0x00, 0x55, 0x2A, 0x55, 0x2A, 0x55,// 55
  70. 70.0x00, 0x00, 0x41, 0x41, 0x7F, 0x00,// ]
  71. 71.0x00, 0x04, 0x02, 0x01, 0x02, 0x04,// ^
  72. 72.0x00, 0x40, 0x40, 0x40, 0x40, 0x40,// _
  73. 73.0x00, 0x00, 0x01, 0x02, 0x04, 0x00,// '
  74. 74.0x00, 0x20, 0x54, 0x54, 0x54, 0x78,// a
  75. 75.0x00, 0x7F, 0x48, 0x44, 0x44, 0x38,// b
  76. 76.0x00, 0x38, 0x44, 0x44, 0x44, 0x20,// c
  77. 77.0x00, 0x38, 0x44, 0x44, 0x48, 0x7F,// d
  78. 78.0x00, 0x38, 0x54, 0x54, 0x54, 0x18,// e
  79. 79.0x00, 0x08, 0x7E, 0x09, 0x01, 0x02,// f
  80. 80.0x00, 0x18, 0xA4, 0xA4, 0xA4, 0x7C,// g
  81. 81.0x00, 0x7F, 0x08, 0x04, 0x04, 0x78,// h
  82. 82.0x00, 0x00, 0x44, 0x7D, 0x40, 0x00,// i
  83. 83.0x00, 0x40, 0x80, 0x84, 0x7D, 0x00,// j
  84. 84.0x00, 0x7F, 0x10, 0x28, 0x44, 0x00,// k
  85. 85.0x00, 0x00, 0x41, 0x7F, 0x40, 0x00,// l
  86. 86.0x00, 0x7C, 0x04, 0x18, 0x04, 0x78,// m
  87. 87.0x00, 0x7C, 0x08, 0x04, 0x04, 0x78,// n
  88. 88.0x00, 0x38, 0x44, 0x44, 0x44, 0x38,// o
  89. 89.0x00, 0xFC, 0x24, 0x24, 0x24, 0x18,// p
  90. 90.0x00, 0x18, 0x24, 0x24, 0x18, 0xFC,// q
  91. 91.0x00, 0x7C, 0x08, 0x04, 0x04, 0x08,// r
  92. 92.0x00, 0x48, 0x54, 0x54, 0x54, 0x20,// s
  93. 93.0x00, 0x04, 0x3F, 0x44, 0x40, 0x20,// t
  94. 94.0x00, 0x3C, 0x40, 0x40, 0x20, 0x7C,// u
  95. 95.0x00, 0x1C, 0x20, 0x40, 0x20, 0x1C,// v
  96. 96.0x00, 0x3C, 0x40, 0x30, 0x40, 0x3C,// w
  97. 97.0x00, 0x44, 0x28, 0x10, 0x28, 0x44,// x
  98. 98.0x00, 0x1C, 0xA0, 0xA0, 0xA0, 0x7C,// y
  99. 99.0x00, 0x44, 0x64, 0x54, 0x4C, 0x44,// z
  100. 100.0x14, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14,// horiz lines
  101. 101.};
复制代码
本案例中还有其他英文、中文和图片显示案例，有兴趣的读者可以到：https://gitee.com/Lockzhiner-Ele ... 6-openharmony3.0lts。

四、编译过程
1、搭建和下载源代码
我已将OpenHarmony源代码上传到Gitee社区中，大家可以根据以下网址下载。
https://gitee.com/Lockzhiner-Electronics/lockzhiner-rk2206-openharmony3.0lts
注意：编译环境可根据以下网址来操作：https://gitee.com/Lockzhiner-Ele ... rk2206/README_zh.md
2、打开sdk下面路径的文件
/vendor/lockzhiner/rk2206/samples/b5_oled/oled_example.c
注意：Gitee上的OLED控制案例为通用案例，请大家根据上述的需求修改相关源代码。
3、修改编译脚本
修改 vendor/lockzhiner/rk2206/sample 路径下 BUILD.gn 文件，指定 oled_example 参与编译。
"./b5_oled:oled_example",
修改 device/lockzhiner/rk2206/sdk_liteos 路径下 Makefile 文件，添加 -loled_example 参与编译。
hardware_LIBS = -lhal_iothardware -lhardware -loled_example
4、编译固件
hb set -root .
hb set
hb build -f
5、烧写固件
请参考Gitee网址的说明手册（“烧录打印”章节）：https://gitee.com/Lockzhiner-Ele ... ckchip/README_zh.md

五、实验结果
程序编译烧写到开发板后，按下开发板的RESET按键，实验结果如下所示：
图片4.png

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