STM32F103+OLED绘制曲线

STM32F103+OLED曲线绘制
从本文的标题便能看出，此次分享的内容是以STM32F103C8T6芯片为控制核心，OLED则为0.96寸I2C通信的4针类型。其实OLED的类型不是重点，各种类型的操作基本大同小异，无非是读写通信方式的不同而已，接下来为大家详细介绍OLED屏除显示汉字、字符、数字外，绘图功能的实现，大体分为硬件连接与软件代码编写两大部分。

硬件连接部分
0.96寸OLED屏如下图所示：

根据上图我们可以看到，这个型号的OLED屏只有4个引脚，真正与MCU通信的信号线才2根，比较适合于通用I/O口资源较少的控制芯片。在本文中OLED与STM32F103C8T6芯片的硬件I2C相连接： PB6 – SCL；PB7 – SDA 。

软件程序部分
1. OLED I2C通信代码

void I2C_Configuration(void)
{
I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);

/*STM32F103C8T6芯片的硬件I2C: PB6 -- SCL; PB7 -- SDA */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;//I2C必须开漏输出
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

I2C_DeInit(I2C1);//使用I2C1
I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;
I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x30;//主机的I2C地址,随便写的
I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;
I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 400000;//400K

I2C_Cmd(I2C1, ENABLE);
I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStructure);
}

/**
* @brief I2C_WriteByte，向OLED寄存器地址写一个byte的数据
* @param addr：寄存器地址
* data：要写入的数据
* @retval 无
*/
void I2C_WriteByte(uint8_t addr,uint8_t data)
{
while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY));

I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE);//开启I2C1
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));/*EV5,主模式*/

I2C_Send7bitAddress(I2C1, OLED_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);//器件地址 -- 默认0x78
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));

I2C_SendData(I2C1, addr);//寄存器地址
while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));

I2C_SendData(I2C1, data);//发送数据
while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));

I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE);//关闭I2C1总线
}

/**
* @brief WriteCmd，向OLED写入命令
* @param I2C_Command：命令代码
* @retval 无
*/
void WriteCmd(unsigned char I2C_Command)//写命令
{
I2C_WriteByte(0x00, I2C_Command);
}

/**
* @brief WriteDat，向OLED写入数据
* @param I2C_Data：数据
* @retval 无
*/
void WriteDat(unsigned char I2C_Data)//写数据
{
I2C_WriteByte(0x40, I2C_Data);
}

/**
* @brief OLED_Init，初始化OLED
* @param 无
* @retval 无
*/
void OLED_Init(void)
{
DelayMs(100); //这里的延时很重要

WriteCmd(0xae);//--turn off oled panel"关闭led面板"
WriteCmd(0x00);//---set low column address设置低列地址
WriteCmd(0x10);//---set high column address设置高列地址
WriteCmd(0x40);//--set start line address设置起始地址线 Set Mapping RAM Display Start Line (0x00~0x3F)
WriteCmd(0x81);//--set contrast control register设置对比度控制寄存器
WriteCmd(0xcf); // Set SEG Output Current Brightness设置亮度控制寄存器
WriteCmd(0xa1);//--Set SEG/Column Mapping 0xa0左右反置 0xa1正常
WriteCmd(0xc8);//Set COM/Row Scan Direction 0xc0上下反置 0xc8正常
WriteCmd(0xa6);//--set normal display
WriteCmd(0xa8);//--set multiplex ratio(1 to 64)设置多路复用
WriteCmd(0x3f);//--1/64 duty
WriteCmd(0xd3);//-set display offset Shift Mapping RAM Counter设置显示的偏移映射内存计数器 (0x00~0x3F)
WriteCmd(0x00);//-not offset取消偏移补偿
WriteCmd(0xd5);//--set display clock divide ratio/oscillator frequency设置显示时钟分频比/振荡器频率
WriteCmd(0x80);//--set divide ratio, Set Clock as 100 Frames/Sec设置分离比例，时钟设置为100帧/秒
WriteCmd(0xd9);//--set pre-charge period预充电时间
WriteCmd(0xf1);//Set Pre-Charge as 15 Clocks & Discharge as 1 Clock预充电15钟及放电1时钟
WriteCmd(0xda);//--set com pins hardware configurationCOM引脚设置硬件配置
WriteCmd(0x12);
WriteCmd(0xdb);//--set vcomh设置VCOM电平
WriteCmd(0x40);//Set VCOM Deselect Level取消设置VCOM电平
WriteCmd(0x20);//-Set Page Addressing Mode (0x00/0x01/0x02)设置页面寻址模式（0x00 /头/ 0x02）
WriteCmd(0x02);//
WriteCmd(0x8d);//--set Charge Pump enable/disable设置电荷泵启用/禁用
WriteCmd(0x14);//--set(0x10) 设为0x10失能
WriteCmd(0xa4);// Disable Entire Display On (0xa4/0xa5)禁用整个显示
WriteCmd(0xa6);// Disable Inverse Display On (0xa6/a7) 禁用反显示
WriteCmd(0xaf);//--turn on oled panel打开led面板

}


2.OLED的相关操作函数

2.1.基础函数

/**
* @brief OLED_SetPos，设置光标
* @param x,光标x位置
* y，光标y位置
* @retval 无
*/
void OLED_SetPos(unsigned char x, unsigned char y) //设置起始点坐标
{
WriteCmd(0xb0+y);
WriteCmd(((x&0xf0)>>4)|0x10);
WriteCmd((x&0x0f)|0x01);
}

/**
* @brief OLED_Fill，填充整个屏幕
* @param fill_Data:要填充的数据
* @retval 无
*/
void OLED_Fill(unsigned char fill_Data)//全屏填充
{
unsigned char m,n;
for(m=0;m<8;m++)
{
WriteCmd(0xb0+m); //page0-page1
WriteCmd(0x00); //low column start address
WriteCmd(0x10); //high column start address
for(n=0;n<128;n++)
{
WriteDat(fill_Data);
}
}
}

/**
* @brief OLED_CLS，清屏
* @param 无
* @retval 无
*/
void OLED_CLS(void)//清屏
{
OLED_Fill(0x00);
}

/**
* @brief OLED_ON，将OLED从休眠中唤醒
* @param 无
* @retval 无
*/
void OLED_ON(void)
{
WriteCmd(0X8D); //设置电荷泵
WriteCmd(0X14); //开启电荷泵
WriteCmd(0XAF); //OLED唤醒
}

/**
* @brief OLED_OFF，让OLED休眠 -- 休眠模式下,OLED功耗不到10uA
* @param 无
* @retval 无
*/
void OLED_OFF(void)
{
WriteCmd(0X8D); //设置电荷泵
WriteCmd(0X10); //关闭电荷泵
WriteCmd(0XAE); //OLED休眠
}

/**
* @brief OLED_ShowStr，显示codetab.h中的ASCII字符,有6*8和8*16可选择
* @param x,y : 起始点坐标(x:0~127, y:0~7);
* ch[] :- 要显示的字符串;
* TextSize : 字符大小(1:6*8 ; 2:8*16)
* @retval 无
*/
void OLED_ShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char ch[], unsigned char TextSize)
{
unsigned char c = 0,i = 0,j = 0;
switch(TextSize)
{
case 1:
{
while(ch[j] != '')
{
c = ch[j] - 32;
if(x > 126)
{
x = 0;
y++;
}
OLED_SetPos(x,y);
for(i=0;i<6;i++)
WriteDat(F6x8[c][i]);
x += 6;
j++;
}
}break;
case 2:
{
while(ch[j] != '')
{
c = ch[j] - 32;
if(x > 120)
{
x = 0;
y++;
}
OLED_SetPos(x,y);
for(i=0;i<8;i++)
WriteDat(F8X16[c*16+i]);
OLED_SetPos(x,y+1);
for(i=0;i<8;i++)
WriteDat(F8X16[c*16+i+8]);
x += 8;
j++;
}
}break;
}
}

/**
* @brief OLED_ShowCN，显示codetab.h中的汉字,16*16点阵
* @param x,y: 起始点坐标(x:0~127, y:0~7);
* N:汉字在codetab.h中的索引
* @retval 无
*/
void OLED_ShowCN(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char N)
{
unsigned char wm=0;
unsigned int adder=32*N;
OLED_SetPos(x , y);
for(wm = 0;wm < 16;wm++)
{
WriteDat(F16x16[adder]);
adder += 1;
}
OLED_SetPos(x,y + 1);
for(wm = 0;wm < 16;wm++)
{
WriteDat(F16x16[adder]);
adder += 1;
}
}

/**
* @brief OLED_DrawBMP，显示BMP位图
* @param x0,y0 :起始点坐标(x0:0~127, y0:0~7);
* x1,y1 : 起点对角线(结束点)的坐标(x1:1~128,y1:1~8)
* @retval 无
*/
void OLED_DrawBMP(unsigned char x0,unsigned char y0,unsigned char x1,unsigned char y1,unsigned char BMP[])
{
unsigned int j=0;
unsigned char x,y;

if(y1%8==0)
y = y1/8;
else
y = y1/8 + 1;
for(y=y0;y<y1;y++)
{
OLED_SetPos(x0,y);
for(x=x0;x<x1;x++)
{
WriteDat(BMP[j++]);
}
}
}

2.2.描点函数
入口参数：
x：点的x坐标；
y：点的y坐标；
t：点的状态；“0”代表暗，“1”代表亮

void OLED_DrawDot(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char t)
{
unsigned char pos,bx,temp=0;
if(x>127||y>63) return;
pos=(y)/8;
bx=y%8;
temp=1<<(bx);
if(t) OLED_GRAM[x][pos]|=temp;
else OLED_GRAM[x][pos]&=~temp;
OLED_Refresh_Gram();
}

2.3.连线函数
入口参数：
x1：起点的x坐标；
y1：起点的y坐标；
x2：终点的x坐标；
y2：终点的y坐标；

void LCD_DrawLine(unsigned int x1, unsigned int y1, unsigned int x2,unsigned int y2)
{
unsigned int 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;
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_y;}
if( delta_x>delta_y)distance=delta_x; //选取基本增量坐标轴
else distance=delta_y;
for(t=0;t<=distance+1;t++ )//画线输出
{
OLED_DrawDot(uRow,uCol,1);//画点
xerr+=delta_x ;
yerr+=delta_y ;
if(xerr>distance)
{
xerr-=distance;
uRow+=incx;
}
if(yerr>distance)
{
yerr-=distance;
uCol+=incy;
}
}
}

最后实际运行效果图如下：

详细程序如下

1 OLED I2C通信代码

2.OLED的相关操作函数

2.1.基础函数

2.2.描点函数
入口参数：
x：点的x坐标；
y：点的y坐标；
t：点的状态；“0”代表暗，“1”代表亮

2.3.连线函数
入口参数：
x1：起点的x坐标；
y1：起点的y坐标；
x2：终点的x坐标；
y2：终点的y坐标；