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STM32在OLED屏上显示数据——基于SPI协议

一、SPI协议简介

1.SPI协议

SPI是串行外设接口（Serial Peripheral Interface）的缩写，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，越来越多的芯片集成了这种通信协议，比如AT91RM9200

2.SPI结构

  • SPI物理层
    在这里插入图片描述

  • SPI协议层
    在这里插入图片描述

二、OLED显示

1.OLED显示原理

OLED（OrganicLight-Emitting Diode），又称为有机电激光显示、有机发光半导体（OrganicElectroluminesence Display，OLED）。OLED属于一种电流型的有机发光器件，是通过载流子的注入和复合而致发光的现象，发光强度与注入的电流成正比。OLED在电场的作用下，阳极产生的空穴和阴极产生的电子就会发生移动，分别向空穴传输层和电子传输层注入，迁移到发光层。当二者在发光层相遇时，产生能量激子，从而激发发光分子最终产生可见光。
STM32与OLED引脚连接图
在这里插入图片描述

2.项目要求

  1. 显示名字，学号
  2. 将AHT20温湿度传感器采集到的数据通过OLED屏显示
  3. 上下或左右滑动显示——通过硬件刷屏模式

在使用OLED屏的时候，我们首先在厂家给的网站下载示例工程，要想完成需要的效果，只需要进行修改即可。
链接: http://www.lcdwiki.com/zh/0.96inch_SPI_OLED_Module

3.实现过程

（1）名字学号的显示
要想在OLED屏上显示出所需要的汉字，我们首先需要通过PCtolCD2002软件将汉字字模取出来
在这里插入图片描述
按照图中的指示，打开软件后，在文本框中输入你需要显示的汉字，然后点击生成字模，在下面的框中就生成了所对应的字模，然后点击保存字模将其保存在oledfont.h文件当中即可，如果不保存的话，是不会显示你的字的。
字模保存位置：
在这里插入图片描述
main函数：
在这里插入图片描述
实现显示函数：
在这里插入图片描述

（2）温湿度数据显示
要显示温湿度的字体，需要先取字模，并将字模保存到oledfon.h文件当中
在这里插入图片描述
添加如图的文件，并添加对应的.h文件

将OLED的部分代码复制到的AHT20温湿度采集工程当中

main函数

#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "bsp_i2c.h"
#include "sys.h"
#include "oled.h"
#include "gui.h"
#include "test.h"

int main(void)
{	
	delay_init();	    	       //延时函数初始化    	  
	uart_init(115200);	 
	IIC_Init();
		  
	NVIC_Configuration(); 	   //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级 	
	OLED_Init();			         //初始化OLED  
	OLED_Clear(0); 
	while(1)
	{
		//printf("温度湿度显示");
		read_AHT20_once();
		delay_ms(1500);
  }
}

实现温湿度显示函数

void read_AHT20(void)
{
	uint8_t   i;
	for(i=0; i<6; i++)
	{
		readByte[i]=0;
	}

	//-------------
	I2C_Start();

	I2C_WriteByte(0x71);
	ack_status = Receive_ACK();
	readByte[0]= I2C_ReadByte();
	Send_ACK();

	readByte[1]= I2C_ReadByte();
	Send_ACK();

	readByte[2]= I2C_ReadByte();
	Send_ACK();

	readByte[3]= I2C_ReadByte();
	Send_ACK();

	readByte[4]= I2C_ReadByte();
	Send_ACK();

	readByte[5]= I2C_ReadByte();
	SendNot_Ack();
	//Send_ACK();

	I2C_Stop();

	//--------------
	if( (readByte[0] & 0x68) == 0x08 )
	{
		H1 = readByte[1];
		H1 = (H1<<8) | readByte[2];
		H1 = (H1<<8) | readByte[3];
		H1 = H1>>4;

		H1 = (H1*1000)/1024/1024;

		T1 = readByte[3];
		T1 = T1 & 0x0000000F;
		T1 = (T1<<8) | readByte[4];
		T1 = (T1<<8) | readByte[5];

		T1 = (T1*2000)/1024/1024 - 500;

		AHT20_OutData[0] = (H1>>8) & 0x000000FF;
		AHT20_OutData[1] = H1 & 0x000000FF;

		AHT20_OutData[2] = (T1>>8) & 0x000000FF;
		AHT20_OutData[3] = T1 & 0x000000FF;
	}
	else
	{
		AHT20_OutData[0] = 0xFF;
		AHT20_OutData[1] = 0xFF;

		AHT20_OutData[2] = 0xFF;
		AHT20_OutData[3] = 0xFF;
		printf("lyy");

	}
	/*通过串口显示采集得到的温湿度
	printf("\r\n");
	printf("温度:%d%d.%d",T1/100,(T1/10)%10,T1%10);
	printf("湿度:%d%d.%d",H1/100,(H1/10)%10,H1%10);
	printf("\r\n");*/
	t=T1/10;
	t1=T1%10;
	a=(float)(t+t1*0.1);
	h=H1/10;
	h1=H1%10;
	b=(float)(h+h1*0.1);
	sprintf(strTemp,"%.1f",a);   //调用Sprintf函数把DHT11的温度数据格式化到字符串数组变量strTemp中  
    sprintf(strHumi,"%.1f",b);    //调用Sprintf函数把DHT11的湿度数据格式化到字符串数组变量strHumi中  
	GUI_ShowCHinese(16,00,16,"温湿度显示",1);
	GUI_ShowCHinese(16,20,16,"温度",1);
	GUI_ShowString(53,20,strTemp,16,1);
	GUI_ShowCHinese(16,38,16,"湿度",1);
	GUI_ShowString(53,38,strHumi,16,1);
	delay_ms(1500);		
	delay_ms(1500);
}

（3）滑动显示
首先取字模：
在这里插入图片描述

同样保存到oledfont.h文件当中：
在这里插入图片描述
main函数：
在这里插入图片描述
显示数据函数：
在这里插入图片描述
最后是OLED屏的滚动指令，添加到oled.c文件当中。可以选择水平滚动或垂直滚动（这里选择的是水平滚动）
水平移动：

OLED_WR_Byte(0x2E,OLED_CMD);        //关闭滚动
OLED_WR_Byte(0x26,OLED_CMD);        //水平向左或者右滚动 26/27
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //虚拟字节
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //起始页 0
OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD);        //滚动时间间隔
OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD);        //终止页 7
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //虚拟字节
OLED_WR_Byte(0xFF,OLED_CMD);        //虚拟字节
OLED_WR_Byte(0x2F,OLED_CMD);        //开启滚动

垂直，水平滚动：

OLED_WR_Byte(0x2e,OLED_CMD);        //关闭滚动
OLED_WR_Byte(0x29,OLED_CMD);        //水平垂直和水平滚动左右 29/2a
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //虚拟字节
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //起始页 0
OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD);        //滚动时间间隔
OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD);        //终止页 1
OLED_WR_Byte(0x01,OLED_CMD);        //垂直滚动偏移量
OLED_WR_Byte(0x2F,OLED_CMD);        //开启滚动

4.效果展示

将.hex文件烧录到STM32芯片当中
（1）名字学号的显示效果
在这里插入图片描述

（2）温湿度数据显示效果
在这里插入图片描述

（3）滑动显示效果
在这里插入图片描述

三、总结

通过此次实验，对SPI协议有一定的了解，并且也学习使用了OLED屏显示数据，具体的实验操作还是比较简单的，只需要接好线，按照需求修改模板代码即可。不过也只是对SPI协议有了一个大概的学习，做了一些基础的功能，要想更深入的学习，还需要在日后多花时间。
实验过程中的问题：在一开始时，通过OLED屏显示的数据不完整，我怀疑是串口接收数据有问题，或者是数据传输有误码，但是在后面更换了串口后发现问题还是存在，直到最后，才发现是面包板上的接孔的接触问题，所以在实验时如果遇到预期外的问题，应该首先怀疑的是线路连接的问题，迄今为止，实验当中的大部分问题都和接线有关，所以在后续的实验中也要多注意。
参考资料：
stm32通过I2C接口实现温湿度（AHT20）的采集
基于SPI通信方式的OLED显示

版权声明：本文为CSDN博主「手可摘星辰c」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/qq_40959458/article/details/121439720

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