【Renesas RA6M4开发板之I2C(模拟)驱动ssd1306 OLED屏幕】

简介: 【Renesas RA6M4开发板之I2C(模拟)驱动ssd1306 OLED屏幕】

1.0 OLED

1.png

此图转载优信电子


有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode,OLED),又称为有机电激光显示、有机发光半导体(OrganicElectroluminesence Display,OLED),是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下,通过载流子注入和复合导致发光的现象。本篇通过0.96寸OLED包采用I2C软串口示例程序演示。


1.1产品特性:

OLED(Organic Light-Emitting Diode):有机发光二极管又称为有机电激光显示,OLED显示技术具有自发光的特性,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过时,这些有机材料就会发光,而且OLED显示屏幕可视角度大,功耗低。OLED由于同时具备自发光、不需背光源(只上电是不会亮的,驱动程序和接线正确才会点亮)、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲面板、使用温度范围广、结构及制程简单等优异之特性。最先接触的12864屏都是LCD的,需要背光,功耗较高,而OLED的功耗低,更加适合小系统;由于两者发光材料的不同,在不同的环境中,OLED的显示效果更佳。模块供电可以是3.3V也可以是5V,不需要修改模块电路,OLED屏具有多个控制指令,可以控制OLED的亮度、对比度、开关升压电路等指令。操作方便,功能丰富。可显示汉字、ASClI、图案等。同时为了方便应用在产品上,预留4个M3固定孔,方便用户固定在机壳上。


1.2产品参数:

1、高分辨率:12864(和12864LCD相同分辨率,但该OLED屏的单位面积像素点多)

2、超广可视角度:大于160°

3、超低功耗:正常显示时0.06W

4、宽供电范围:直流3.3V-5V

5、工业级:工作温度范围-30℃~70℃

6、体积小:27mm27mm*2mm

7、通信方式:l2C

8:、亮度、对比度可以通过程序指令控制

9:、使用寿命不少于16000小时

10、OLED屏幕内部驱动芯片:SSD1306


2. RT-theard配置

2.1 硬件需求

1、需要0.96寸I2C驱动的OLED屏幕进行动态显示,SDA—p511(p50b);SCL—p512(p50c),公式首先将p去掉还有三位,以p511为例,最后转换的数字为 “(5x16x16)+(1x10)+1”算出来为 1291 转换为16进制为0x50b。注:在程序里的话需要将字符转为数字。


实现功能:

OLED屏幕;画直线、矩形框、画圆、画光标、字体。

板载按键中断交互,LED3 1Hz频闪。


2.11.png


ssd1306屏幕地址看电阻接线情况为:0x3c(后面需要用到)

2、RA6M4开发板

2.12.png

3、USB下载线,ch340串口和附带6根母母线,rx—p613;tx—p614

2.13.png


2.2 软件配置

Renesas RA6M4开发板环境配置参照:【基于 RT-Thread Studio的CPK-RA6M4 开发板环境搭建】

1、新建项目RA6M4-IIC工程

2.21.png

2、点击RT-theard Setting,在软件包下添加软件包,然后搜索ssd相关软件支持包,点击添加即可,然后出现对应包。

2.22.png

3、配置ssd306,右键选择配置项

2.23.png

4、在软件包中配置上述地址0x3c,开启示例

2.24.png

5、在硬件中,启动I2C,设置端口

2.25.png


6、全部保存刚刚的配置,更新当前配置文件

2.26.png

保存完是灰色,没有保存是蓝色。


3. 代码分析

1、刚刚加载软件包在packages文件夹下,示例代码为

ssd1306_tests.c

/*
 * Copyright (c) 2020, RudyLo <luhuadong@163.com>
 *
 * SPDX-License-Identifier: MIT License
 *
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2020-11-15     luhuadong    the first version
 */
#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>
#include <board.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include "ssd1306.h"
#include "ssd1306_tests.h"
void ssd1306_TestBorder()
{
    ssd1306_Fill(Black);
    uint32_t start = rt_tick_get();
    uint32_t end = start;
    uint8_t x = 0;
    uint8_t y = 0;
    do {
        ssd1306_DrawPixel(x, y, Black);
        if((y == 0) && (x < 127))
            x++;
        else if((x == 127) && (y < 63))
            y++;
        else if((y == 63) && (x > 0)) 
            x--;
        else
            y--;
        ssd1306_DrawPixel(x, y, White);
        ssd1306_UpdateScreen();
        rt_thread_mdelay(5);
        end = rt_tick_get();
    } while((end - start) < 8000);
    rt_thread_mdelay(1000);
}
void ssd1306_TestFonts()
{
    ssd1306_Fill(Black);
    ssd1306_SetCursor(2, 0);
    ssd1306_WriteString("Font 16x26", Font_16x26, White);
    ssd1306_SetCursor(2, 26);
    ssd1306_WriteString("Font 11x18", Font_11x18, White);
    ssd1306_SetCursor(2, 26+18);
    ssd1306_WriteString("Font 7x10", Font_7x10, White);
    ssd1306_SetCursor(2, 26+18+10);
    ssd1306_WriteString("Font 6x8", Font_6x8, White);
    ssd1306_UpdateScreen();
}
void ssd1306_TestFPS()
{
    ssd1306_Fill(White);
    uint32_t start = rt_tick_get();
    uint32_t end = start;
    int fps = 0;
    char message[] = "ABCDEFGHIJK";
    ssd1306_SetCursor(2,0);
    ssd1306_WriteString("Testing...", Font_11x18, Black);
    do {
        ssd1306_SetCursor(2, 18);
        ssd1306_WriteString(message, Font_11x18, Black);
        ssd1306_UpdateScreen();
        char ch = message[0];
        memmove(message, message+1, sizeof(message)-2);
        message[sizeof(message)-2] = ch;
        fps++;
        end = rt_tick_get();
    } while((end - start) < 5000);
    rt_thread_mdelay(1000);
    char buff[64];
    fps = (float)fps / ((end - start) / 1000.0);
    snprintf(buff, sizeof(buff), "~%d FPS", fps);
    ssd1306_Fill(White);
    ssd1306_SetCursor(2, 18);
    ssd1306_WriteString(buff, Font_11x18, Black);
    ssd1306_UpdateScreen();
}
void ssd1306_TestLine()
{
    ssd1306_Line(1,1,SSD1306_WIDTH - 1,SSD1306_HEIGHT - 1,White);
    ssd1306_Line(SSD1306_WIDTH - 1,1,1,SSD1306_HEIGHT - 1,White);
    ssd1306_UpdateScreen();
    return;
}
void ssd1306_TestRectangle()
{
    uint32_t delta;
    for(delta = 0; delta < 5; delta ++) 
    {
        ssd1306_DrawRectangle(1 + (5*delta),1 + (5*delta) ,SSD1306_WIDTH-1 - (5*delta),SSD1306_HEIGHT-1 - (5*delta),White);
    }
    ssd1306_UpdateScreen();
    return;
}
void ssd1306_TestCircle()
{
    uint32_t delta;
    for(delta = 0; delta < 5; delta ++) 
    {
        ssd1306_DrawCircle(20* delta+30, 30, 10, White);
    }
    ssd1306_UpdateScreen();
    return;
}
void ssd1306_TestArc()
{
    ssd1306_DrawArc(30, 30, 30, 20, 270, White);
    ssd1306_UpdateScreen();
    return;
}
void ssd1306_TestPolyline()
{
    SSD1306_VERTEX loc_vertex[] =
    {
        {35,40},
        {40,20},
        {45,28},
        {50,10},
        {45,16},
        {50,10},
        {53,16}
    };
    ssd1306_Polyline(loc_vertex,sizeof(loc_vertex)/sizeof(loc_vertex[0]),White);
    ssd1306_UpdateScreen();
    return;
}
void ssd1306_TestAll()
{
    ssd1306_Init();
    ssd1306_TestFPS();
    rt_thread_mdelay(3000);
    ssd1306_TestBorder();
    ssd1306_TestFonts();
    rt_thread_mdelay(3000);
    ssd1306_Fill(Black);
    ssd1306_TestRectangle();
    ssd1306_TestLine();
    rt_thread_mdelay(3000);
    ssd1306_Fill(Black);
    ssd1306_TestPolyline();
    rt_thread_mdelay(3000);
    ssd1306_Fill(Black);
    ssd1306_TestArc();
    rt_thread_mdelay(3000);
    ssd1306_Fill(Black);
    ssd1306_TestCircle();
    rt_thread_mdelay(3000);
}
#ifdef FINSH_USING_MSH
MSH_CMD_EXPORT(ssd1306_TestAll, test ssd1306 oled driver);
#endif


2、此库包含画直线(ssd1306_TestPolyline();)、矩形框(ssd1306_TestRectangle();)、画圆(ssd1306_TestCircle();)、画光标(ssd1306_TestArc();)、字体(ssd1306_TestFonts();)。调用时直接在串口CMD命令输入“ssd1306_TestAll”,即可查看对应切换。

3.2.png

3、main.c文件在re_gen文件夹下,主程序围绕“hal_entry();”函数(在src文件夹)

main.c

/* generated main source file - do not edit */
#include "hal_data.h"
            int main(void) {
              hal_entry();
              return 0;
            }


hal_entry.c

/*
 * Copyright (c) 2006-2021, RT-Thread Development Team
 *
 * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
 *
 * Change Logs:
 * Date           Author        Notes
 * 2021-10-10     Sherman       first version
 * 2021-11-03     Sherman       Add icu_sample
 */
#include <rtthread.h>
#include "hal_data.h"
#include <rtdevice.h>
#define LED3_PIN    BSP_IO_PORT_01_PIN_06
#define USER_INPUT  "P105"
void hal_entry(void)
{
    rt_kprintf("\nHello RT-Thread!\n");
    while (1)
    {
        rt_pin_write(LED3_PIN, PIN_HIGH);
        rt_thread_mdelay(500);
        rt_pin_write(LED3_PIN, PIN_LOW);
        rt_thread_mdelay(500);
    }
}
void irq_callback_test(void *args)
{
    rt_kprintf("\n IRQ00 triggered \n");
}
void icu_sample(void)
{
    /* init */
    rt_uint32_t pin = rt_pin_get(USER_INPUT);
    rt_kprintf("\n pin number : 0x%04X \n", pin);
    rt_err_t err = rt_pin_attach_irq(pin, PIN_IRQ_MODE_RISING, irq_callback_test, RT_NULL);
    if(RT_EOK != err)
    {
        rt_kprintf("\n attach irq failed. \n");
    }
    err = rt_pin_irq_enable(pin, PIN_IRQ_ENABLE);
    if(RT_EOK != err)
    {
        rt_kprintf("\n enable irq failed. \n");
    }
}
MSH_CMD_EXPORT(icu_sample, icu sample);

4. 下载验证

1、编译重构


4.11.png

4.12.png

编译成功


2、下载程序

4.2.png

下载成功


3、CMD串口调试

4.31.png


然后板载复位

输入:ssd1306_TestAll,开始显示!🎉🎉🎉

4.32.png

效果如下

4.33.gif

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