RT thread使用u8g2点亮oled显示屏

C^h2026-04-08 9:32

本案例使用u8g2的软件包，stm32f407，0.96寸oled显示屏，at24c04。rtthread版本4.1.1

增加软件包u8g2，该软件包可以直接支持SSD1306的0.96寸的oled显示屏

修改配置：打开RT THread settings 配置u8g2软件包

配置项 开关 / 填写值 核心说明
U8G2 总开关 ✅ 开启 启用 u8g2 软件包
使用硬件 SPI ❌ 关闭 我们用 I2C 接口，不需要 SPI
使用硬件 I2C ✅ 必须开启（核心！） 名字有误导性，真实含义是「启用 RT-Thread 标准 I2C 设备接口」，哪怕你用的是软件模拟 I2C，也必须开这个
↳ i2c device name 填入 i2c1 和你board.h里注册的 I2C 设备名完全一致，和 AT24C04 共用同一个 I2C 总线
Use C++ ❌ 关闭 我们用 C 语言开发，不需要 C++ 支持
U8G2 Examples ❌ 里面所有示例全部关闭 避免示例代码和你自己写的main.c/oled.c编译冲突，我们自己写，不用它的示例
Version 保持latest 不用修改，用最新稳定版即可

为什么用软件 I2C，还要开使用硬件 I2c？

这个开关的名字有极强的误导性，本质：

  • 它不是控制 "用不用硬件 I2C 外设" ，而是控制 u8g2 要不要对接RT-Thread 标准的 I2C 设备驱动框架。

  • 只要你在 RT-Thread 里注册了名为i2c1的 I2C 设备（不管这个设备是硬件外设实现的，还是软件 GPIO 模拟的），就必须开这个开关。

  • 开启后，u8g2 才会生成你oled.c里用到的u8x8_byte_rtthread_hw_i2c、u8x8_gpio_and_delay_rtthread适配函数，否则会报「函数未定义」的编译错误。

打开软件模拟iic

\

配置board.h，打开软件iic，填入pb8与9的对应引脚

右键main.c，选择属性，文本编码该成utf-8，用于显示中文

oled.c

cs 复制代码 
#include "oled.h"
#include <u8g2.h>
#include <u8g2_port.h>
#include <stdio.h>

// 全局 u8g2 句柄，内部维护，外部无法直接调用
static u8g2_t u8g2;

/**
 * @brief  初始化 OLED 屏幕
 * @note   配置: SSD1306 128x64, 软件I2C, 设备名 i2c1
 */
void oled_init(void)
{
    // 1. 初始化 u8g2 核心
    // 关键：使用 u8g2 软件包提供的 RT-Thread 硬件I2C适配函数
    // 注意：这里的 "hw_i2c" 指的是 RT-Thread 标准 I2C 设备接口，不是 STM32 硬件外设
    u8g2_Setup_ssd1306_i2c_128x64_noname_f(
        &u8g2,
        U8G2_R0,                  // 屏幕旋转方向 (0/90/180/270)
        u8x8_byte_rtthread_hw_i2c, // RT-Thread I2C 字节传输函数
        u8x8_gpio_and_delay_rtthread // RT-Thread 延时函数
    );

    // 2. 初始化显示硬件
    u8g2_InitDisplay(&u8g2);

    // 3. 开启显示 (退出省电模式)
    u8g2_SetPowerSave(&u8g2, 0);

    // 4. 清空显存
    u8g2_ClearBuffer(&u8g2);

    // 5. 默认设置英文字体
    u8g2_SetFont(&u8g2, u8g2_font_ncenB10_tr);
}

/**
 * @brief  清空屏幕显存
 * @note   调用后需要调用 oled_update() 才会生效
 */
void oled_clear(void)
{
    u8g2_ClearBuffer(&u8g2);
}

/**
 * @brief  刷新屏幕，把显存内容一次性显示出来
 */
void oled_update(void)
{
    u8g2_SendBuffer(&u8g2);
}

/**
 * @brief  显示英文字符/字符串
 * @param  x: 像素横坐标 (0~127)
 * @param  y: 像素纵坐标 (0~63, 注意是像素，不是行号)
 * @param  str: 要显示的字符串
 */
void oled_show_str(uint8_t x, uint8_t y, const char *str)
{
    // 切换到英文字体
    u8g2_SetFont(&u8g2, u8g2_font_ncenB10_tr);
    // 绘制字符串
    u8g2_DrawStr(&u8g2, x, y, str);
}

/**
 * @brief  显示中文字符串 (UTF-8编码)
 * @param  x: 像素横坐标
 * @param  y: 像素纵坐标
 * @param  str: 要显示的中文字符串 (UTF-8)
 * @note   调用此函数的 .c 文件必须是 UTF-8 编码！
 */
void oled_show_chinese(uint8_t x, uint8_t y, const char *str)
{
    // 切换到完整版中文字体 (包含所有汉字，如：哈哈)
    u8g2_SetFont(&u8g2, u8g2_font_wqy12_t_chinese3);
    // 关键：必须用 DrawUTF8 显示中文
    u8g2_DrawUTF8(&u8g2, x, y, str);
}

/**
 * @brief  显示整数数字
 * @param  x: 像素横坐标
 * @param  y: 像素纵坐标
 * @param  num: 要显示的整数 (支持负数)
 */
void oled_show_num(uint8_t x, uint8_t y, int32_t num)
{
    char buf[32] = {0};
    // 格式化数字为字符串
    rt_snprintf(buf, sizeof(buf), "%d", num);
    // 调用英文字符显示函数
    oled_show_str(x, y, buf);
}

/**
 * @brief  画一个点
 * @param  x: 横坐标  y: 纵坐标
 */
void oled_draw_pixel(uint8_t x, uint8_t y)
{
    u8g2_DrawPixel(&u8g2, x, y);
}

/**
 * @brief  画一条直线
 * @param  x1,y1: 起点坐标
 * @param  x2,y2: 终点坐标
 */
void oled_draw_line(uint8_t x1, uint8_t y1, uint8_t x2, uint8_t y2)
{
    u8g2_DrawLine(&u8g2, x1, y1, x2, y2);
}

/**
 * @brief  画一个空心矩形框
 * @param  x: 左上角横坐标
 * @param  y: 左上角纵坐标
 * @param  w: 宽度
 * @param  h: 高度
 */
void oled_draw_rect(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t w, uint8_t h)
{
    u8g2_DrawFrame(&u8g2, x, y, w, h);
}

/**
 * @brief  画一个实心填充矩形
 * @param  x: 左上角横坐标
 * @param  y: 左上角纵坐标
 * @param  w: 宽度
 * @param  h: 高度
 */
void oled_fill_rect(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t w, uint8_t h)
{
    u8g2_DrawBox(&u8g2, x, y, w, h);
}

/**
 * @brief  画空心圆
 * @param  x,y: 圆心坐标
 * @param  r: 圆的半径
 */
void oled_draw_circle(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t r)
{
    u8g2_DrawCircle(&u8g2, x, y, r, U8G2_DRAW_ALL); // U8G2_DRAW_ALL 表示画整个圆
}

/**
 * @brief  画空心三角形
 * @param  x1,y1/x2,y2/x3,y3: 三角形三个顶点的坐标
 */
void oled_draw_triangle(uint8_t x1, uint8_t y1, uint8_t x2, uint8_t y2, uint8_t x3, uint8_t y3)
{
    u8g2_DrawTriangle(&u8g2, x1, y1, x2, y2, x3, y3);
}

代码详细讲解：

cs 复制代码 
u8g2_Setup_ssd1306_i2c_128x64_noname_f(
    &u8g2,                  // 把我们的"遥控器"传进去
    U8G2_R0,                // 屏幕不旋转
    u8x8_byte_rtthread_hw_i2c, // 【关键】告诉u8g2："你通过RT-Thread的I2C设备接口去发数据"
    u8x8_gpio_and_delay_rtthread // 告诉u8g2："你用RT-Thread的延时函数"
);

oled.h

cs 复制代码 
#ifndef __OLED_H__
#define __OLED_H__

#include <rtthread.h>
#include <stdint.h>

// 滚动方向枚举定义
typedef enum {
    OLED_SCROLL_LEFT  = 0,   // 屏幕内容向左滚动
    OLED_SCROLL_RIGHT = 1    // 屏幕内容向右滚动
} oled_scroll_dir_t;

/**
 * @brief  OLED初始化函数（必须第一个调用）
 */
void oled_init(void);

/**
 * @brief  清空OLED显存（仅清空内存，不刷新屏幕）
 */
void oled_clear(void);

/**
 * @brief  刷新显存到OLED屏幕（所有绘制后必须调用）
 */
void oled_update(void);

/**
 * @brief  显示英文字符串
 * @param  x: 横坐标(0~127)  y: 纵坐标(0~63)  str: 英文文本
 */
void oled_show_str(uint8_t x, uint8_t y, const char *str);

/**
 * @brief  显示UTF-8编码中文字符串
 * @param  x: 横坐标  y: 纵坐标  str: 中文文本
 */
void oled_show_chinese(uint8_t x, uint8_t y, const char *str);

/**
 * @brief  显示整数数字
 * @param  x: 横坐标  y: 纵坐标  num: 整数值
 */
void oled_show_num(uint8_t x, uint8_t y, int32_t num);

/**
 * @brief  在指定坐标画一个点
 * @param  x: 横坐标  y: 纵坐标
 */
void oled_draw_pixel(uint8_t x, uint8_t y);

/**
 * @brief  画一条直线
 * @param  x1,y1: 起点坐标  x2,y2: 终点坐标
 */
void oled_draw_line(uint8_t x1, uint8_t y1, uint8_t x2, uint8_t y2);

/**
 * @brief  画空心矩形
 * @param  x,y: 左上角坐标  w:宽度  h:高度
 */
void oled_draw_rect(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t w, uint8_t h);

/**
 * @brief  画实心矩形
 * @param  x,y: 左上角坐标  w:宽度  h:高度
 */
void oled_fill_rect(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t w, uint8_t h);

/**
 * @brief  画空心圆
 * @param  x,y: 圆心坐标  r: 半径
 */
void oled_draw_circle(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t r);

/**
 * @brief  画空心三角形
 * @param  x1,y1/x2,y2/x3,y3: 三个顶点坐标
 */
void oled_draw_triangle(uint8_t x1, uint8_t y1, uint8_t x2, uint8_t y2, uint8_t x3, uint8_t y3);


#endif
cs 复制代码 
u8g2_InitDisplay(&u8g2);

作用：u8g2 通过 I2C 给 SSD1306 发送一串初始化命令（比如设置分辨率、开启电荷泵等），让屏幕从 "休眠" 状态醒过来。

cs 复制代码 
u8g2_SetPowerSave(&u8g2, 0);

作用：退出省电模式，让屏幕亮起来。

cs 复制代码 
u8g2_ClearBuffer(&u8g2);

核心概念：显存（Buffer）

  • u8g2 不会画一个点就立刻刷新屏幕，那样太慢了。

  • 它先在内存里开辟一块 "草稿纸"（显存），你所有的绘制操作（写字、画线）都是先画在这张草稿纸上。

  • 等你全部画完了，再一次性把草稿纸的内容发到屏幕上。

cs 复制代码 
u8g2_SetFont(&u8g2, u8g2_font_ncenB10_tr);

作用：选一支笔，默认选一支写英文字母的笔。

cs 复制代码 
void oled_clear(void)
{
    u8g2_ClearBuffer(&u8g2); // 只是擦干净了内存里的草稿纸
}

注意 ：调用这个函数后，屏幕不会立刻变干净，因为你只擦了草稿纸，还没贴到屏幕上。

cs 复制代码 
void oled_update(void)
{
    u8g2_SendBuffer(&u8g2); // 【关键】把草稿纸的内容一次性通过I2C发送到屏幕
}

作用：把内存里的 "草稿纸"（显存）通过 I2C 全部发送给 SSD1306，屏幕才会真正显示内容。

新手学习u8g2，只需要知道4个步骤

cs 复制代码 
1. oled_init()       → 初始化屏幕，拿到"遥控器"
2. oled_clear()      → 擦干净"草稿纸"
3. oled_show_xxx()   → 在"草稿纸"上画内容（所有 Draw 函数都是画在内存里）
4. oled_update()     → 【关键】把"草稿纸"一次性贴到屏幕上

main.c

cs 复制代码 
#include <rtthread.h>
#include "oled.h"

int main(void)
{
    rt_kprintf("=== OLED 测试程序 ===\n");

    // 1. 初始化 OLED
    oled_init();

    // 2. 清屏
    oled_clear();

    // 3. 测试显示英文
    oled_show_str(0, 15, "Hello RT-Thread!");

    // 4. 测试显示中文
    // 注意：这个 main.c 必须是 UTF-8 编码！
    oled_show_chinese(0, 35, "单片机");

    // 5. 测试显示数字
    oled_show_str(0, 55, "Year: ");
    oled_show_num(40, 55, 2026);

    // 6. 画个框装饰
    oled_draw_rect(0, 0, 128, 64);

    // 7. 【关键】刷新屏幕，所有内容才会显示出来
    oled_update();

    rt_kprintf("1测试显示完成！\n");
    rt_thread_mdelay(2000);
    oled_clear();
    oled_draw_circle(70, 32, 20); // 在屏幕中心画一个半径20的圆
    oled_draw_triangle(10, 50, 30, 10, 50, 50); // 画一个三角形
    oled_update();
    while (1)
    {
        rt_thread_mdelay(1000);
    }

    return RT_EOK;
}

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