第22章 OLED液晶显示实验

第二十二章 OLED液晶显示实验

1. OLED介绍

LED， 即有机发光二极管（ Organic Light Emitting Diode） 。 OLED 由于同时具备自发光， 不需背光源、 对比度高、 厚度薄、 视角广、 反应速度快、 可用于挠曲性面板、 使用温度范围广、 构造及制程较简单等优异之特性， 被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。 LCD 都需要背光， 而 OLED 不需要， 因为它是自发光的。 这样同样的显示 OLED 效果要来得更好一些。 以目前的技术， OLED 的尺寸还难以大型化， 但是分辨率确可以做到很高。 我们使用的是 0.96 寸 OLED显示屏， 内部驱动芯片是 SSD1306， 如下图所示：

该屏有以下特点：

• 0.96 寸 OLED 有黄蓝， 白， 蓝三种颜色可选； 其中黄蓝是屏上 1/4 部分为黄光， 下 3/4 为蓝； 而且是固定区域显示固定颜色， 颜色和显示区域均不能修改； 白光则为纯白， 也就是黑底白字； 蓝色则为纯蓝， 也就是黑底蓝字。

• 分辨率为 128*64

• 多种接口方式； OLED 裸屏总共种接口包括： 6800、 8080 两种并行接口方式、 3 线或 4 线的串行 SPI 接口方式、 IIC 接口方式（只需要 2 根线就可以控制 OLED） ， 这五种接口是通过屏上的 BS0-BS2 来配置的。

本教程使用的是 0.96 寸 OLED（IIC 接口） 模块， 如下所示：

脚功能介绍：

GND： 电源地； VDD： 电源正（3-5.5V） ； SCK： I2C 时钟管脚； SDA： I2C 数据管脚；

I2C 是用于设备之间通信的双线协议， 在物理层面， 它由 2 条线组成： SCL和 SDA， 分别是时钟线和数据线。 也就是说不同设备间通过这两根线就可以进行通信。

ESP32 有 2 硬件 I2C 接口和 N 个软件 I2C 接口， 硬件 I2C 总线默认的 IO 如下：

硬件 I2C 接口通过配置可在任意 IO 口使用。 软件 I2C 接口可通过配置在任意 IO 口使用， 相当于使用 IO 口模拟 I2C 时序。 本实验使用软件 I2C 来与 OLED通信。

2. 硬件设计

本实验使用到硬件资源如下：

• 0.96存IIC接口OLED模块

• ESP32 GPIO

OLED接口电路如下：

从上图可知， 板载 4 路舵机接口均连接到指定 IO。

本章实验使用 ESP32 的 IO18、 23 引脚， 接线如下所示：

3. 软件设计

3.1 MicroPython函数使用

本实验需要使用到 MicroPython 的 machine 模块来定义 Pin 口和 I2C 初始化。 具体如下：

定义好 I2C 后， 还需要驱动一下 OLED。

MicroPython 固件库内并没有集成 SSD1306 驱动模块， 因此需要我们自己实现， 对于不了解 I2C 总线时序和 SSD1306 命令的用户来说， 要编写出驱动是困难的。 MicroPython 拥有着庞大的用户群， 自然 SSD1306 模块也有开源的代码， 直接拿过来使用即可。

3.2 代码分析

#导入Pin模块
from machine import Pin
import time
from machine import SoftI2C
from ssd1306 import SSD1306_I2C  #I2C的oled选该方法

#创建硬件I2C对象
#i2c=I2C(0,sda=Pin(19), scl=Pin(18), freq=400000)

#创建软件I2C对象
i2c = SoftI2C(sda=Pin(23), scl=Pin(18))
#创建OLED对象，OLED分辨率、I2C接口
oled = SSD1306_I2C(128, 64, i2c) 

#程序入口
if __name__=="__main__":
    oled.fill(0)  #清空屏幕
    oled.show()  #执行显示
    
    oled.text("Hello World!",0,0,1)  #显示字符串
    oled.show()  #执行显示
    
    oled.pixel(10,20,1)  #显示一个像素点
    oled.hline(0,10,100,1)  #画横线
    oled.vline(120,0,30,1)  #画竖线
    oled.line(10,40,100,60,1)  #画指定坐标直线
    oled.rect(50,20,50,30,1)  #画矩形
    oled.fill_rect(60,30,30,20,1)  #画填充矩形
    oled.show()  #执行显示
    
    time.sleep(2)
    oled.fill(0)  #清空屏幕
    oled.text("Hello World!",0,0,1)
    oled.show()  #执行显示
    time.sleep(1)
    
    oled.scroll(10,0)  #指定像素X轴移动
    oled.fill_rect(0,0,10,8,0)  #清除移动前显示区
    oled.show()  #执行显示
    time.sleep(1)
    
    oled.scroll(0,10)  #指定像素Y轴移动
    oled.fill_rect(0,0,128,10,0)  #清除移动前显示区
    oled.show()  #执行显示
    while True:
        pass
        

---

2024.8.23 第一次修订，后期不再维护