【遥控器开发基础教程4】疯壳·开源编队无人机-SPI（OLED）

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COCOFLY教程

——疯壳无人机·系列

SPI（OLED）

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' m# ~/ L7 q" c: W/ o    
& O1 m2 W" {/ S    图1


    一、OLED 简介
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    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。
1 R- g3 q; D* o! N9 z  v. I    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。
0 n8 S9 N" e: ?    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。
* B) i  z) I9 g0 Y+ A* U2 f
   
, K4 u0 c$ R$ x+ x# A+ p    图2

    二、SPI 驱动 OLED 实验

7 Q. m7 p5 Z$ A, A    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）》。
$ C/ T9 ]. |) ^    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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+ Y6 R( n# S+ Y/ G
   
8 {3 l2 p0 ?$ {; U! k    图3
% p4 U8 _5 v- H6 p- Y, ~- y    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。
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    代码思路

! R% E5 u$ A) ?8 p, p7 P3 N6 Y
1 T& p& j  J# l' O4 D( m% c    表1
1 U8 I4 a/ N% @/ j: u6 D6 i( f2 h" b    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。
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# m$ z+ f. N3 i    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。
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    图5
4 F+ {: U- ~3 ~2 j% L3 V    根据 SSD1306 手册可得知 OLED 的初始化流程，如下图所示。
. n5 P5 H4 _5 L- F! ^
   
9 @! b- f" ~  P, P" U3 Z# i    图6
* }2 c# g$ Y* m" x0 v
    OLED 初始化代码实现如下图所示。


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2 Z2 b6 g+ {/ q    
    图7
. S# c' J# A1 C2 p7 }    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。

   
    图8
- w/ q( w1 D! e- ~+ D& ?    OLED 显示单个字符的代码如下图所示。

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    图9
    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。

. I  b0 H( t: _. F- b: L3 w
    图10
0 ?% \9 {9 y$ A% w( m( G! S    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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) Q: t* B7 D# G6 }# F) b
    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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6 i6 B# b3 l* ?4 E5 x: b    图12
( E& w0 F" ^6 e7 ^    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。


9 m- l* `3 ~# _    图13
    保存编译下载，实现现象如下图。
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) m& l+ m# o9 l' z9 O
    图14
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