浅论I2C驱动ssd1306 OLED显示屏示例程序演示

1.0、OLED

1.0、OLED

有机发光二极管（OrganicLight-Emitting Diode，OLED），又称为有机电激光显示、有机发光半导体（OrganicElectroluminesence Display，OLED），是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光的现象。本篇通过0.96寸OLED包采用I2C软串口示例程序演示。

1.1 产品特性:

OLED(Organic Light-Emitting Diode):有机发光二极管又称为有机电激光显示，OLED显示技术具有自发光的特性，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光，而且OLED显示屏幕可视角度大，功耗低。OLED由于同时具备自发光、不需背光源(只上电是不会亮的，驱动程序和接线正确才会点亮)、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲面板、使用温度范围广、结构及制程简单等优异之特性。最先接触的12864屏都是LCD的，需要背光，功耗较高，而OLED的功耗低，更加适合小系统;由于两者发光材料的不同，在不同的环境中，OLED的显示效果更佳。模块供电可以是3.3V也可以是5V,不需要修改模块电路，OLED屏具有多个控制指令，可以控制OLED的亮度、对比度、开关升压电路等指令。操作方便，功能丰富。可显示汉字、ASClI、图案等。同时为了方便应用在产品上，预留4个M3固定孔，方便用户固定在机壳上。

1.2 产品参数:

1、高分辨率:12864(和12864LCD相同分辨率，但该OLED屏的单位面积像素点多)
2、超广可视角度:大于160°
3、超低功耗:正常显示时0.06W
4、宽供电范围:直流3.3V-5V
5、工业级:工作温度范围-30℃~70℃
6、体积小:27mm27mm*2mm
7、通信方式:l2C
8:、亮度、对比度可以通过程序指令控制
9:、使用寿命不少于16000小时
10、OLED屏幕内部驱动芯片:SSD1306

2 RT-theard配置

2.1 硬件需求

1、需要0.96寸I2C驱动的OLED屏幕进行动态显示， SDA—-p511(p50b);SCL—-p512(p50c) ，公式首先将p去掉还有三位，以p511为例，最后转换的数字为 “(5x16x16)+(1x10)+1”算出来为 1291 转换为16进制为0x50b。注：在程序里的话需要将字符转为数字。

实现功能：
OLED屏幕；画直线、矩形框、画圆、画光标、字体。
板载按键中断交互，LED3 1Hz频闪。

ssd1306屏幕地址看电阻接线情况为：0x3c（后面需要用到）
2、RA6M4开发板

3、USB下载线，ch340串口和附带6根母母线，rx—-p613;tx—-p614

2.2 软件配置

Renesas RA6M4开发板环境配置参照
1、新建项目RA6M4-IIC工程

2、点击RT-theard Setting，在软件包下添加软件包，然后搜索ssd相关软件支持包，点击添加即可,然后出现对应包。

3、配置ssd306，右键选择配置项

4、在软件包中配置上述地址0x3c，开启示例

5、在硬件中，启动I2C，设置端口

6、全部保存刚刚的配置，更新当前配置文件

**保存完是灰色，没有保存是蓝色。

3 代码分析
1、刚刚加载软件包在packages文件夹下，示例代码为
ssd1306_tests.c

/*

Copyright (c) 2020, RudyLo <luhuadong@163.com>
SPDX-License-Identifier: MIT License
Change Logs:
Date Author Notes
2020-11-15 luhuadong the first version
/
#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>
#include <board.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include "ssd1306.h"
#include "ssd1306_tests.h"
void ssd1306_TestBorder()
{
ssd1306_Fill(Black);
uint32_t start = rt_tick_get();
uint32_t end = start;
uint8_t x = 0;
uint8_t y = 0;
do {
ssd1306_DrawPixel(x, y, Black);
if((y == 0) && (x < 127))
x++;
else if((x == 127) && (y < 63))
y++;
else if((y == 63) && (x > 0))
x--;
else
y--;
ssd1306_DrawPixel(x, y, White);
ssd1306_UpdateScreen();
rt_thread_mdelay(5);
end = rt_tick_get();
} while((end - start) < 8000);
rt_thread_mdelay(1000);
}
void ssd1306_TestFonts()
{
ssd1306_Fill(Black);
ssd1306_SetCursor(2, 0);
ssd1306_WriteString("Font 16x26", Font_16x26, White);
ssd1306_SetCursor(2, 26);
ssd1306_WriteString("Font 11x18", Font_11x18, White);
ssd1306_SetCursor(2, 26+18);
ssd1306_WriteString("Font 7x10", Font_7x10, White);
ssd1306_SetCursor(2, 26+18+10);
ssd1306_WriteString("Font 6x8", Font_6x8, White);
ssd1306_UpdateScreen();
}
void ssd1306_TestFPS()
{
ssd1306_Fill(White);
uint32_t start = rt_tick_get();
uint32_t end = start;
int fps = 0;
char message[] = "ABCDEFGHIJK";
ssd1306_SetCursor(2,0);
ssd1306_WriteString("Testing...", Font_11x18, Black);
do {
ssd1306_SetCursor(2, 18);
ssd1306_WriteString(message, Font_11x18, Black);
ssd1306_UpdateScreen();
char ch = message[0];
memmove(message, message+1, sizeof(message)-2);
message[sizeof(message)-2] = ch;
fps++;
end = rt_tick_get();
} while((end - start) < 5000);
rt_thread_mdelay(1000);
char buff[64];
fps = (float)fps / ((end - start) / 1000.0);
snprintf(buff, sizeof(buff), "~%d FPS", fps);
ssd1306_Fill(White);
ssd1306_SetCursor(2, 18);
ssd1306_WriteString(buff, Font_11x18, Black);
ssd1306_UpdateScreen();
}
void ssd1306_TestLine()
{
ssd1306_Line(1,1,SSD1306_WIDTH - 1,SSD1306_HEIGHT - 1,White);
ssd1306_Line(SSD1306_WIDTH - 1,1,1,SSD1306_HEIGHT - 1,White);
ssd1306_UpdateScreen();
return;
}
void ssd1306_TestRectangle()
{
uint32_t delta;
for(delta = 0; delta < 5; delta ++)
{
ssd1306_DrawRectangle(1 + (5delta),1 + (5delta) ,SSD1306_WIDTH-1 - (5delta),SSD1306_HEIGHT-1 - (5delta),White);
}
ssd1306_UpdateScreen();
return;
}
void ssd1306_TestCircle()
{
uint32_t delta;
for(delta = 0; delta < 5; delta ++)
{
ssd1306_DrawCircle(20 delta+30, 30, 10, White);
}
ssd1306_UpdateScreen();
return;
}
void ssd1306_TestArc()
{
ssd1306_DrawArc(30, 30, 30, 20, 270, White);
ssd1306_UpdateScreen();
return;
}
void ssd1306_TestPolyline()
{
SSD1306_VERTEX loc_vertex[] =
{
{35,40},
{40,20},
{45,28},
{50,10},
{45,16},
{50,10},
{53,16}
};
ssd1306_Polyline(loc_vertex,sizeof(loc_vertex)/sizeof(loc_vertex[0]),White);
ssd1306_UpdateScreen();
return;
}
void ssd1306_TestAll()
{
ssd1306_Init();
ssd1306_TestFPS();
rt_thread_mdelay(3000);
ssd1306_TestBorder();
ssd1306_TestFonts();
rt_thread_mdelay(3000);
ssd1306_Fill(Black);
ssd1306_TestRectangle();
ssd1306_TestLine();
rt_thread_mdelay(3000);
ssd1306_Fill(Black);
ssd1306_TestPolyline();
rt_thread_mdelay(3000);
ssd1306_Fill(Black);
ssd1306_TestArc();
rt_thread_mdelay(3000);
ssd1306_Fill(Black);
ssd1306_TestCircle();
rt_thread_mdelay(3000);
}
#ifdef FINSH_USING_MSH
MSH_CMD_EXPORT(ssd1306_TestAll, test ssd1306 oled driver);
#endif
2、此库包含画直线（ssd1306_TestPolyline();）、矩形框（ssd1306_TestRectangle();）、画圆（ssd1306_TestCircle();）、画光标（ssd1306_TestArc();）、字体（ssd1306_TestFonts();）。调用时直接在串口CMD命令输入“ssd1306_TestAll”，即可查看对应切换。**

3、main.c文件在re_gen文件夹下，主程序围绕“hal_entry();”函数（在src文件夹）
main.c

/* generated main source file - do not edit */
#include "hal_data.h"
int main(void) {
hal_entry();
return 0;
}
hal_entry.c

/*

SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
Change Logs:
Date Author Notes
2021-10-10 Sherman first version
2021-11-03 Sherman Add icu_sample
*/
#include <rtthread.h>
#include "hal_data.h"
#include <rtdevice.h>
#define LED3_PIN BSP_IO_PORT_01_PIN_06
#define USER_INPUT "P105"
void hal_entry(void)
{
rt_kprintf("\nHello RT-Thread!\n");
while (1)
{
rt_pin_write(LED3_PIN, PIN_HIGH);
rt_thread_mdelay(500);
rt_pin_write(LED3_PIN, PIN_LOW);
rt_thread_mdelay(500);
}
}
void irq_callback_test(void args)
{
rt_kprintf("\n IRQ00 triggered \n");
}
void icu_sample(void)
{
/ init */
rt_uint32_t pin = rt_pin_get(USER_INPUT);
rt_kprintf("\n pin number : 0x%04X \n", pin);
rt_err_t err = rt_pin_attach_irq(pin, PIN_IRQ_MODE_RISING, irq_callback_test, RT_NULL);
if(RT_EOK != err)
{
rt_kprintf("\n attach irq failed. \n");
}
err = rt_pin_irq_enable(pin, PIN_IRQ_ENABLE);
if(RT_EOK != err)
{
rt_kprintf("\n enable irq failed. \n");
}
}
MSH_CMD_EXPORT(icu_sample, icu sample);