TB作品】51单片机 Proteus仿真 51单片机SPI显示OLED字符驱动

// GND 电源地

// VCC 接5V或3.3v电源

// D0 P1^4（SCL）

// D1 P1^3（SDA）

// RES 接P12

// DC 接P11

// CS 接P10

OLED显示接口与控制实验报告

背景

OLED（有机发光二极管）显示器由于其高对比度、低功耗和快速响应时间，被广泛应用于各种电子设备。本实验旨在使用单片机接口和控制OLED显示器。所用的显示驱动器是SSD1306，这是小型OLED屏幕常用的控制器。

硬件组件

1. OLED显示器：使用由SSD1306控制器驱动的显示模块。
2. 单片机：使用基于8051的单片机来控制OLED显示器。
3. 电源：需要3.3V或5V电源为OLED模块供电。
4. 连接线：用于将OLED与单片机连接。

电路连接

• GND：连接到电源地。
• VCC：连接到3.3V或5V电源。
• D0 (SCL)：连接到P1^4（SCL）。
• D1 (SDA)：连接到P1^3（SDA）。
• RES：连接到P12。
• DC：连接到P11。
• CS：连接到P10。

设计原理

显存结构

OLED的显存存放格式如下：

[0]0 1 2 3 ... 127
[1]0 1 2 3 ... 127
[2]0 1 2 3 ... 127
...
[7]0 1 2 3 ... 127

延时函数

void delay_ms1(unsigned int ms) {
    unsigned int a;
    while (ms) {
        a = 80;
        while (a--);
        ms--;
    }
    return;
}

该延时函数通过简单的循环实现毫秒级延时，用于在OLED初始化和控制过程中确保操作稳定。

写入字节

根据不同的OLED模式，通过并行或串行接口向SSD1306写入字节。以下代码展示了并行和串行模式下的写入操作：

#if OLED_MODE == 1
// 并行模式
void OLED_WR_Byte(u8 dat, u8 cmd) {
    DATAOUT(dat);
    if (cmd) OLED_DC_Set();
    else OLED_DC_Clr();
    OLED_CS_Clr();
    OLED_WR_Clr();
    OLED_WR_Set();
    OLED_CS_Set();
    OLED_DC_Set();
}
#else
// 串行模式
void OLED_WR_Byte(u8 dat, u8 cmd) {
    u8 i;
    if (cmd) OLED_DC_Set();
    else OLED_DC_Clr();
    OLED_CS_Clr();
    for (i = 0; i < 8; i++) {
        OLED_SCLK_Clr();
        if (dat & 0x80) OLED_SDIN_Set();
        else OLED_SDIN_Clr();
        OLED_SCLK_Set();
        dat <<= 1;
    }
    OLED_CS_Set();
    OLED_DC_Set();
}
#endif

主要功能实现

设置光标位置

void OLED_Set_Pos(unsigned char x, unsigned char y) {
    OLED_WR_Byte(0xb0 + y, OLED_CMD);
    OLED_WR_Byte(((x & 0xf0) >> 4) | 0x10, OLED_CMD);
    OLED_WR_Byte((x & 0x0f) | 0x01, OLED_CMD);
}

显示控制

开启和关闭OLED显示：

void OLED_Display_On(void) {
    OLED_WR_Byte(0X8D, OLED_CMD); // SET DCDC命令
    OLED_WR_Byte(0X14, OLED_CMD); // DCDC ON
    OLED_WR_Byte(0XAF, OLED_CMD); // DISPLAY ON
}

void OLED_Display_Off(void) {
    OLED_WR_Byte(0X8D, OLED_CMD); // SET DCDC命令
    OLED_WR_Byte(0X10, OLED_CMD); // DCDC OFF
    OLED_WR_Byte(0XAE, OLED_CMD); // DISPLAY OFF
}

清屏

void OLED_Clear(void) {
    u8 i, n;
    for (i = 0; i < 8; i++) {
        OLED_WR_Byte(0xb0 + i, OLED_CMD); // 设置页地址（0~7）
        OLED_WR_Byte(0x00, OLED_CMD);     // 设置显示位置---列低地址
        OLED_WR_Byte(0x10, OLED_CMD);     // 设置显示位置---列高地址
        for (n = 0; n < 128; n++) OLED_WR_Byte(0, OLED_DATA);
    }
}

显示字符

在指定位置显示一个字符：

void OLED_ShowChar(u8 x, u8 y, u8 chr) {
    unsigned char c = 0, i = 0;
    c = chr - ' ';
    if (x > Max_Column - 1) {
        x = 0; y = y + 2;
    }
    if (SIZE == 16) {
        OLED_Set_Pos(x, y);
        for (i = 0; i < 8; i++) OLED_WR_Byte(F8X16[c * 16 + i], OLED_DATA);
        OLED_Set_Pos(x, y + 1);
        for (i = 0; i < 8; i++) OLED_WR_Byte(F8X16[c * 16 + i + 8], OLED_DATA);
    } else {
        OLED_Set_Pos(x, y + 1);
        for (i = 0; i < 6; i++) OLED_WR_Byte(F6x8[c][i], OLED_DATA);
    }
}

显示字符串

void OLED_ShowString(u8 x, u8 y, u8 *chr) {
    unsigned char j = 0;
    while (chr[j] != '\0') {
        OLED_ShowChar(x, y, chr[j]);
        x += 8;
        if (x > 120) {
            x = 0; y += 2;
        }
        j++;
    }
}

初始化

OLED的初始化过程涉及一系列的配置命令，以确保显示器正确工作：

void OLED_Init(void) {
    OLED_RST_Set();
    delay_ms1(100);
    OLED_RST_Clr();
    delay_ms1(100);
    OLED_RST_Set();

    OLED_WR_Byte(0xAE, OLED_CMD); // 关闭OLED面板
    OLED_WR_Byte(0x00, OLED_CMD); // 设置低列地址
    OLED_WR_Byte(0x10, OLED_CMD); // 设置高列地址
    OLED_WR_Byte(0x40, OLED_CMD); // 设置起始行地址
    OLED_WR_Byte(0x81, OLED_CMD); // 设置对比度控制寄存器
    OLED_WR_Byte(0xCF, OLED_CMD); // 设置SEG输出电流亮度
    OLED_WR_Byte(0xA1, OLED_CMD); // 设置段/列映射
    OLED_WR_Byte(0xC8, OLED_CMD); // 设置COM/行扫描方向
    OLED_WR_Byte(0xA6, OLED_CMD); // 设置正常显示
    OLED_WR_Byte(0xA8, OLED_CMD); // 设置多路复用比率
    OLED_WR_Byte(0x3f, OLED_CMD); // 1/64 duty
    OLED_WR_Byte(0xD3, OLED_CMD); // 设置显示偏移
    OLED_WR_Byte(0x00, OLED_CMD); // 不偏移
    OLED_WR_Byte(0xd5, OLED_CMD); // 设置显示时钟分频比/振荡频率
    OLED_WR_Byte(0x80, OLED_CMD); // 设置时钟为100帧/秒
    OLED_WR_Byte(0xD9, OLED_CMD); // 设置预充电周期
    OLED_WR_Byte(0xF1, OLED_CMD); // 设置预充电为15时钟和放电为1时钟
    OLED_WR_Byte(0xDA, OLED_CMD); // 设置COM引脚硬件配置
    OLED_WR_Byte(0x12, OLED_CMD);
    OLED_WR_Byte(0xDB, OLED_CMD); // 设置VCOMH
    OLED_WR_Byte(0x40, OLED_CMD); // 设置VCOM解除电平
    OLED_WR_Byte(0x20, OLED_CMD); // 设置页地址模式
    OLED_WR_Byte(0x02, OLED_CMD);
    OLED_WR_Byte(0x8D, OLED_CMD); // 设置电荷泵使能/禁用
    OLED_WR_Byte(0x14, OLED_CMD); // 设置（0x10）禁用
    OLED_WR_Byte(0xA4, OLED_CMD); // 禁用整个显示
    OLED_WR_Byte(0xA6, OLED_CMD); // 禁用反向显示
    OLED_WR_Byte(0xAF, OLED_CMD); // 打开OLED面板
    OLED_Clear();
    OLED_Set_Pos(0, 0);
}

资料

https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?tab=BB08J2