基于单片机OLED简易图形库（附源代码）

作者 | strongerHuang

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类似封面这种128x64的OLED屏，大家有用过吗？

我以前用这种OLED屏开发过几款产品，当时设计产品需求比较简单，界面除了简易的图形之外，就是文字信息，都是自己设计的UI界面。

今天给大家分享一下用128x64 OLED做的温度显示界面，如下图：

概述

该128x64 OLED为单色显示屏，基于SSD1306驱动器芯片的OLED显示器。

这种128x64 OLED常见有0.96寸的，也有1.3英寸的，以前有的客户嫌0.96寸太小，所以就用了1.3英寸的屏幕，但价格略贵一点。

在这种类型的显示器上执行图形命令的通常方法是使用RAM缓冲区：将所有图形绘制到该缓冲区中。然后，当你要更新显示时，将整个缓冲区复制到显示中。

和这种模组通信，有I2C，也有SPI，具体看你需求。

显示大小和坐标：

128x64，顾名思义就是横坐标128个点，纵坐标64个点，图形库假定原点（0，0）在左下角，因此右上角是（127，63）。

显示屏分为八个8像素高频段，称为页面，一个字节对应于8像素的垂直列，其位顺序如下图所示：

下面开始讲述图形库：

API接口说明

底层的通信和驱动，这里就不描述了，讲述主要的API接口：

ClearDisplay()：清除显示。

InitDisplay()：初始化显示。

PlotPoint(x，y)：在(x，y)处绘制一个点。

MoveTo(x，y)：将绘图位置移动到(x，y)。

DrawTo(x，y)：从绘图位置到(x，y)画一条线。

PlotCharacter(c，x，y)：绘制ASCII字符c，坐标为(x，y)。

PlotText(s)：从当前绘图位置开始，绘制缓存中的文本字符串。

API源码

1.InitDisplay()初始化显示

void InitDisplay () {
  Wire.beginTransmission(address);
  Wire.write(commands);
  Wire.write(0xA1); 
  Wire.write(0xAF); 
  Wire.endTransmission();
}

2.single()写命令

void Single (uint8_t x) {
  Wire.write(onecommand);
  Wire.write(x);
}

3.ClearDisplay() 清楚显示

void ClearDisplay () {
  for (int p = 0 ; p < 8; p++) {
    Wire.beginTransmission(address);
    Single(0xB0 + p);
    Wire.endTransmission();
    for (int q = 0 ; q < 8; q++) {
      Wire.beginTransmission(address);
      Wire.write(data);
      for (int i = 0 ; i < 20; i++) Wire.write(0);
      Wire.endTransmission();
    }
  }
}

4.PlotPoint()画一个点

void PlotPoint (int x, int y) {
  Wire.beginTransmission(address);        //地址
  Single(0x00 + ((x + 2) & 0x0F));
  Single(0x10 + ((x + 2)>>4));
  Single(0xB0 + (y >> 3));
  Single(0xE0);                      //读取并修改写入
  Wire.write(onedata);
  Wire.endTransmission();
  Wire.requestFrom(address, 2);
  Wire.read(); 
  
  int j = Wire.read();
  Wire.beginTransmission(address);
  Wire.write(onedata);
  Wire.write((1<<(y & 0x07)) | j);
  Single(0xEE);                           // Cancel read modify write
  Wire.endTransmission();
}

5.MoveTo()移动绘图位置

void MoveTo (int x, int y) {
  x0 = x;
  y0 = y;
}

6.DrawTo() 画一条线

void DrawTo (int x, int y) {
  int sx, sy, e2, err;
  int dx = abs(x - x0);
  int dy = abs(y - y0);
  if (x0 < x) sx = 1; else sx = -1;
  if (y0 < y) sy = 1; else sy = -1;
  err = dx - dy;
  for (;;) {
    PlotPoint(x0, y0);
    if (x0==x && y0==y) return;
    e2 = err<<1;
    if (e2 > -dy) { err = err - dy; x0 = x0 + sx; }
    if (e2 < dx) { err = err + dx; y0 = y0 + sy; }
  }
}

7.PlotChar()写一个字符

void PlotChar (int c, int x, int y) {
  int h = y & 0x07;
  for (int p = 0; p < 2; p++) {
    Wire.beginTransmission(address);
    Single(0xB0 + (y >> 3) + p);          // Page
    for (int col=0; col<6; col++) {
      Single(0x00 + ((x+2+col) & 0x0F));  // Column low nibble
      Single(0x10 + ((x+2+col)>>4));      // Column high nibble
      Single(0xE0);                       // Read modify write
      Wire.write(onedata);
      Wire.endTransmission();
      Wire.requestFrom(address, 2);
      Wire.read();                        // Dummy read
      int j = Wire.read();
      Wire.beginTransmission(address);
      Wire.write(onedata);
      int bits = ReverseByte(pgm_read_byte(&CharMap[c-32][col]));
      Wire.write((bits<<h)>>(p<<3) | j);
      Single(0xEE);                       // Cancel read modify write
    }
    Wire.endTransmission();
  }
}

7.PlotText() 写文本

void PlotText(PGM_P s) {
  int p = (int)s;
  while (1) {
    char c = pgm_read_byte(p++);
    if (c == 0) return;
    PlotChar(c, x0, y0);
    x0 = x0 + 6;
  }
}

实例

1.说明

本例程为简单Demo：15分钟记录一次温度，并将其绘制在显示屏上，精度为0.5°C。

电路：

2.Demo程序

const int Now = 1547;                   // 比如设置时间为：15:47
unsigned long StartMins = (unsigned long)((Now/100)*60 + (Now%100));

void loop () {
  unsigned int SampleNo = StartMins/15;
  
  // 绘制温度图
  int x1 = 16, y1 = 11;
  int yscale = 2;
  MoveTo(26, 56); PlotText(PSTR("Temperature ~C"));
 
  //横轴
  MoveTo(x1, y1); DrawTo(x1+96, y1);
  for (int i=0; i<=24; i=i+4) {
    int mark = x1+i*4;
    MoveTo(mark, y1); DrawTo(mark, y1-2);
    int tens = i/10;
    if (tens != 0) {
      PlotChar(tens+'0', mark-6, y1-12);
      PlotChar(i%10+'0', mark, y1-12);
    } else PlotChar(i%10+'0', mark-3, y1-12);
  }
 
  //纵轴
  MoveTo(x1, y1); DrawTo(x1, y1+50);
  for (int i=5; i<=25; i=i+5) {
    int mark = y1+i*yscale-10;
    MoveTo(x1, mark); DrawTo(x1-2, mark);
    int tens = i/10;
    if (tens != 0) PlotChar(tens+'0', x1-15, mark-3);
    PlotChar(i%10+'0', x1-9, mark-3);
  }
  for (;;) {
    //每15分钟更新一下
    while ((unsigned long) ((StartMins + millis()/60000)/15)%96 == SampleNo);
    // Time to take a new reading
    SampleNo = (SampleNo+1)%96;
    int Temperature = (analogRead(A2)*25)/233;
    PlotPoint(SampleNo+x1, Temperature-10+y1);
  }
}

结合Demo例子是不是很简单，分享本文目的是为了让大家多借鉴别人的一些设计思路，自己开发产品的时候不至于陷入僵局。

如果大家喜欢，我争取今后多分享一些类似小例子，为大家提供一些设计思路。

END

作者：strongerHuang
来源：strongerHuang

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API接口说明

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