【遥控器开发基础教程4】疯壳·开源编队无人机-SPI（OLED）

FutureX

COCOFLY教程

——疯壳无人机·系列

SPI（OLED）

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1 n* A% M) B9 u    
# L3 t" I! B' d& [    图1
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    一、OLED 简介
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5 R+ o5 [. B! ^9 A% o. F    OLED（OrganicElectroluminesence Display）有机发光显示器，与传统的显示器不同的是，传统的显示器需要背光，才能显示；而 OLED 则不需要，其自身就能够发光。
    而 OLED 之所以能够自发光，主要是通过电场驱动：有机半导体材料和发光材料通过过载流子注入和复合后实现发光。从本质上来说，就是通过 ITO 玻璃透明电极作为器件阳极，金属电极作为阴极，通过电源驱动，将电子从阴极传输到电子传输层，空穴从阳极注入到空穴传输层，之后分迁移到发光层，二者相遇后产生激子，让发光分子激发，经过辐射后产生光源。简单来说，一块 OLED 屏幕，就是由百千万个“小灯泡”组成。
1 X! [$ j1 K* ^& i/ O  Z    OLED 不仅更轻薄、功耗低、亮度高、发光率好、可以显示纯黑色，并且还可以做到弯曲，如当今的曲屏电视和手机等。当今国际各大厂商都争相恐后的加强了对 OLED 技术的研发投入，使得 OLED 技术在当今电视、电脑（显示器）、手机、平板等领域灵应用愈加广泛。如下图所示为 OLED 显示屏模块实物图。

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' m, b* I$ I  `9 D. u# ~! H( w4 M5 C8 j    图2
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) K9 P; Y1 {3 R) X  _  E: ~+ s' D5 R1 r    二、SPI 驱动 OLED 实验
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    在本节中应用的到的 SPI 与飞控开发基础篇《SPI（六轴传感器数据获取）》一节不同，本节用的到的是通过 GPIO 模拟的 SPI，而飞控开发基础篇《SPI（六轴传感器数据获取）》中应用的是 STM32 硬件 SPI。而 SPI 协议相关知识可以参考飞控开发基础篇《SPI（六轴传感器数据获取）》。
    根据原理图可知 OLED 屏的电气连接关系，如下图所示。
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/ G7 [6 ]; Z4 j, z. s; ~* L5 x    
$ m1 g& }# X/ [6 q, }    图3
2 f$ s( k7 e9 z- I7 M4 ]+ z    可知 OLED 的复位脚 RES 接在 STM32 的 PB6、OLED 的命令/数据选择脚DC 接在 STM32 的 PB7、OLED 的时钟线接在 STM32 的 PA5、OLED 的数据输入接在 STM32 的 PA7。这里的 OLED 模块没有 CS 片选脚，是因为模块内部已经默认接地了。OLED 显示的整体代码编写思路如下。

    代码思路
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    表1
    根据 OLED 的驱动芯片 SSD1306 的手册可以得知控制时序，如下图所示。
: B$ j5 y- Z6 a  u+ k. y, O
   
6 t# o& P% w, W5 z; C+ Q    图4
    根据时序就可以编写对应时序的代码了。如下图所示为 OLED 写时序的代码。
7 k/ J2 e1 m' g+ X: N7 f0 O
  
5 u5 W+ s2 I- i5 y* Z6 u! O    图5
& V$ ]1 p% |/ M, F  ~2 L6 F9 S    根据 SSD1306 手册可得知 OLED 的初始化流程，如下图所示。
2 Z% V3 C( J! M8 z5 |
   
* e; |% j' W+ a) ~+ Q" W! B" I3 \    图6
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' L  t, Y5 Y% z2 o; N0 h1 l9 I    OLED 初始化代码实现如下图所示。


: P8 b( Z3 \: w+ k
   
, {: z2 `, A; f5 g7 }    图7
    OLED 的所有显示都是基于描点得来的，由点成线，再由线成面。OLED 的描点函数代码实现如下图所示。
* R9 r% p3 [- F$ x; ]( ]
' W  @0 H& x5 [& q- R    
! G5 ^% r  s* u2 K/ r4 k+ A; `    图8
; m. C3 ^% M/ K" T4 _4 Q. n: l! R% K6 p    OLED 显示单个字符的代码如下图所示。
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1 Q5 r7 e, W7 t1 g4 L( @' [* N    
    图9
1 l! d9 c# E* U% f    显示字符需要对相应的字符取模，这里已经提供了两种取好模的字体，按照“阴码、逐列式、顺向”的取模方式，分别是 12*6、16*8 大小的字体，在 oledfont.h 里，如下图所示。

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    图10
    取模需要通过取模软件，这里使用的是“PCtoLCD2002”，该软件有两大功能，一种是字符取模，另一种是图片取模。这里我们用到的是字符取模，根据代码驱动的描点方向，生成的 12*6 字模的字模选项设置如下图所示。
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3 W5 L. O9 D0 N: G/ Z7 g  K/ [    图11
    这里以生成 12*6 的字符“1”做举例，按照上图设置好字模选项设置后，输入“1”，点击“生成字模”，即可生成对应的 16 进制字模代码，如下图所示。
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    图12
( V- e, h6 W3 }1 ]* s    本次是实验需要通过 OLED 显示“COCOFLY”以及“www.fengke.club”， 具体实现代码如下。


    图13
0 V; G" B" D7 d+ F& a0 X5 B    保存编译下载，实现现象如下图。
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7 f+ {+ p! Z' x# }
    图14
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