/* USER CODE BEGIN 0 */char data[]="hello!";voidHAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){if(htim =&htim4){HAL_UART_Transmit_IT(&huart1,(uint8_t*)data,6);}}/* USER CODE END 0 */
/**
* @file oled.c
* @brief 波特律动OLED驱动(SSD1306)
* @anchor 波特律动(keysking 博哥在学习)
* @version 1.0
* @date 2023-08-19
* @license MIT License
*
* @attention
* 本驱动库针对波特律动·keysking的STM32教程学习套件进行开发
* 在其他平台或驱动芯片上使用可能需要进行移植
*
* @note
* 使用流程:
* 1. STM32初始化IIC完成后调用OLED_Init()初始化OLED. 注意STM32启动比OLED上电快, 可等待20ms再初始化OLED
* 2. 调用OLED_NewFrame()开始绘制新的一帧
* 3. 调用OLED_DrawXXX()系列函数绘制图形到显存 调用OLED_Printxxx()系列函数绘制文本到显存
* 4. 调用OLED_ShowFrame()将显存内容显示到OLED
*
* @note
* 为保证中文显示正常 请将编译器的字符集设置为UTF-8
*
*/#include"oled.h"#include"i2c.h"#include<math.h>#include<stdlib.h>// OLED器件地址#defineOLED_ADDRESS0x78// OLED参数#defineOLED_PAGE8// OLED页数#defineOLED_ROW8* OLED_PAGE // OLED行数#defineOLED_COLUMN128// OLED列数// 显存uint8_t OLED_GRAM[OLED_PAGE][OLED_COLUMN];// ========================== 底层通信函数 ==========================/**
* @brief 向OLED发送数据的函数
* @param data 要发送的数据
* @param len 要发送的数据长度
* @return None
* @note 此函数是移植本驱动时的重要函数 将本驱动库移植到其他平台时应根据实际情况修改此函数
*/voidOLED_Send(uint8_t*data,uint8_t len){HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c2, OLED_ADDRESS, data, len, HAL_MAX_DELAY);}/**
* @brief 向OLED发送指令
*/voidOLED_SendCmd(uint8_t cmd){staticuint8_t sendBuffer[2]={0};
sendBuffer[1]= cmd;OLED_Send(sendBuffer,2);}// ========================== OLED驱动函数 ==========================/**
* @brief 初始化OLED (SSD1306)
* @note 此函数是移植本驱动时的重要函数 将本驱动库移植到其他驱动芯片时应根据实际情况修改此函数
*/voidOLED_Init(){HAL_Delay(20);OLED_SendCmd(0xAE);/*关闭显示 display off*/OLED_SendCmd(0x20);OLED_SendCmd(0x10);OLED_SendCmd(0xB0);OLED_SendCmd(0xC8);OLED_SendCmd(0x00);OLED_SendCmd(0x10);OLED_SendCmd(0x40);OLED_SendCmd(0x81);OLED_SendCmd(0xDF);OLED_SendCmd(0xA1);OLED_SendCmd(0xA6);OLED_SendCmd(0xA8);OLED_SendCmd(0x3F);OLED_SendCmd(0xA4);OLED_SendCmd(0xD3);OLED_SendCmd(0x00);OLED_SendCmd(0xD5);OLED_SendCmd(0xF0);OLED_SendCmd(0xD9);OLED_SendCmd(0x22);OLED_SendCmd(0xDA);OLED_SendCmd(0x12);OLED_SendCmd(0xDB);OLED_SendCmd(0x20);OLED_SendCmd(0x8D);OLED_SendCmd(0x14);OLED_NewFrame();OLED_ShowFrame();OLED_SendCmd(0xAF);/*开启显示 display ON*/}/**
* @brief 开启OLED显示
*/voidOLED_DisPlay_On(){OLED_SendCmd(0x8D);// 电荷泵使能OLED_SendCmd(0x14);// 开启电荷泵OLED_SendCmd(0xAF);// 点亮屏幕}/**
* @brief 关闭OLED显示
*/voidOLED_DisPlay_Off(){OLED_SendCmd(0x8D);// 电荷泵使能OLED_SendCmd(0x10);// 关闭电荷泵OLED_SendCmd(0xAE);// 关闭屏幕}/**
* @brief 设置颜色模式 黑底白字或白底黑字
* @param ColorMode 颜色模式COLOR_NORMAL/COLOR_REVERSED
* @note 此函数直接设置屏幕的颜色模式
*/voidOLED_SetColorMode(OLED_ColorMode mode){if(mode == OLED_COLOR_NORMAL){OLED_SendCmd(0xA6);// 正常显示}if(mode == OLED_COLOR_REVERSED){OLED_SendCmd(0xA7);// 反色显示}}// ========================== 显存操作函数 ==========================/**
* @brief 清空显存 绘制新的一帧
*/voidOLED_NewFrame(){memset(OLED_GRAM,0,sizeof(OLED_GRAM));}/**
* @brief 将当前显存显示到屏幕上
* @note 此函数是移植本驱动时的重要函数 将本驱动库移植到其他驱动芯片时应根据实际情况修改此函数
*/voidOLED_ShowFrame(){staticuint8_t sendBuffer[OLED_COLUMN +1];
sendBuffer[0]=0x40;for(uint8_t i =0; i < OLED_PAGE; i++){OLED_SendCmd(0xB0+ i);// 设置页地址OLED_SendCmd(0x00);// 设置列地址低4位OLED_SendCmd(0x10);// 设置列地址高4位memcpy(sendBuffer +1, OLED_GRAM[i], OLED_COLUMN);OLED_Send(sendBuffer, OLED_COLUMN +1);}}/**
* @brief 设置一个像素点
* @param x 横坐标
* @param y 纵坐标
* @param color 颜色
*/voidOLED_SetPixel(uint8_t x,uint8_t y, OLED_ColorMode color){if(x >= OLED_COLUMN || y >= OLED_ROW)return;if(!color){
OLED_GRAM[y /8][x]|=1<<(y %8);}else{
OLED_GRAM[y /8][x]&=~(1<<(y %8));}}/**
* @brief 设置显存中一字节数据的某几位
* @param page 页地址
* @param column 列地址
* @param data 数据
* @param start 起始位
* @param end 结束位
* @param color 颜色
* @note 此函数将显存中的某一字节的第start位到第end位设置为与data相同
* @note start和end的范围为0-7, start必须小于等于end
* @note 此函数与OLED_SetByte_Fine的区别在于此函数只能设置显存中的某一真实字节
*/voidOLED_SetByte_Fine(uint8_t page,uint8_t column,uint8_t data,uint8_t start,uint8_t end, OLED_ColorMode color){staticuint8_t temp;if(page >= OLED_PAGE || column >= OLED_COLUMN)return;if(color)
data =~data;
temp = data |(0xff<<(end +1))|(0xff>>(8- start));
OLED_GRAM[page][column]&= temp;
temp = data &~(0xff<<(end +1))&~(0xff>>(8- start));
OLED_GRAM[page][column]|= temp;// 使用OLED_SetPixel实现// for (uint8_t i = start; i <= end; i++) {// OLED_SetPixel(column, page * 8 + i, !((data >> i) & 0x01));// }}/**
* @brief 设置显存中的一字节数据
* @param page 页地址
* @param column 列地址
* @param data 数据
* @param color 颜色
* @note 此函数将显存中的某一字节设置为data的值
*/voidOLED_SetByte(uint8_t page,uint8_t column,uint8_t data, OLED_ColorMode color){if(page >= OLED_PAGE || column >= OLED_COLUMN)return;if(color)
data =~data;
OLED_GRAM[page][column]= data;}/**
* @brief 设置显存中的一字节数据的某几位
* @param x 横坐标
* @param y 纵坐标
* @param data 数据
* @param len 位数
* @param color 颜色
* @note 此函数将显存中从(x,y)开始向下数len位设置为与data相同
* @note len的范围为1-8
* @note 此函数与OLED_SetByte_Fine的区别在于此函数的横坐标和纵坐标是以像素为单位的, 可能出现跨两个真实字节的情况(跨页)
*/voidOLED_SetBits_Fine(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t data,uint8_t len, OLED_ColorMode color){uint8_t page = y /8;uint8_t bit = y %8;if(bit + len >8){OLED_SetByte_Fine(page, x, data << bit, bit,7, color);OLED_SetByte_Fine(page +1, x, data >>(8- bit),0, len + bit -1-8, color);}else{OLED_SetByte_Fine(page, x, data << bit, bit, bit + len -1, color);}// 使用OLED_SetPixel实现// for (uint8_t i = 0; i < len; i++) {// OLED_SetPixel(x, y + i, !((data >> i) & 0x01));// }}/**
* @brief 设置显存中一字节长度的数据
* @param x 横坐标
* @param y 纵坐标
* @param data 数据
* @param color 颜色
* @note 此函数将显存中从(x,y)开始向下数8位设置为与data相同
* @note 此函数与OLED_SetByte的区别在于此函数的横坐标和纵坐标是以像素为单位的, 可能出现跨两个真实字节的情况(跨页)
*/voidOLED_SetBits(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t data, OLED_ColorMode color){uint8_t page = y /8;uint8_t bit = y %8;OLED_SetByte_Fine(page, x, data << bit, bit,7, color);if(bit){OLED_SetByte_Fine(page +1, x, data >>(8- bit),0, bit -1, color);}}/**
* @brief 设置一块显存区域
* @param x 起始横坐标
* @param y 起始纵坐标
* @param data 数据的起始地址
* @param w 宽度
* @param h 高度
* @param color 颜色
* @note 此函数将显存中从(x,y)开始的w*h个像素设置为data中的数据
* @note data的数据应该采用列行式排列
*/voidOLED_SetBlock(uint8_t x,uint8_t y,constuint8_t*data,uint8_t w,uint8_t h, OLED_ColorMode color){uint8_t fullRow = h /8;// 完整的行数uint8_t partBit = h %8;// 不完整的字节中的有效位数for(uint8_t i =0; i < w; i++){for(uint8_t j =0; j < fullRow; j++){OLED_SetBits(x + i, y + j *8, data[i + j * w], color);}}if(partBit){uint16_t fullNum = w * fullRow;// 完整的字节数for(uint8_t i =0; i < w; i++){OLED_SetBits_Fine(x + i, y +(fullRow *8), data[fullNum + i], partBit, color);}}// 使用OLED_SetPixel实现// for (uint8_t i = 0; i < w; i++) {// for (uint8_t j = 0; j < h; j++) {// for (uint8_t k = 0; k < 8; k++) {// if (j * 8 + k >= h) break; // 防止越界(不完整的字节// OLED_SetPixel(x + i, y + j * 8 + k, !((data[i + j * w] >> k) & 0x01));// }// }// }}// ========================== 图形绘制函数 ==========================/**
* @brief 绘制一条线段
* @param x1 起始点横坐标
* @param y1 起始点纵坐标
* @param x2 终止点横坐标
* @param y2 终止点纵坐标
* @param color 颜色
* @note 此函数使用Bresenham算法绘制线段
*/voidOLED_DrawLine(uint8_t x1,uint8_t y1,uint8_t x2,uint8_t y2, OLED_ColorMode color){staticuint8_t temp =0;if(x1 == x2){if(y1 > y2){
temp = y1;
y1 = y2;
y2 = temp;}for(uint8_t y = y1; y <= y2; y++){OLED_SetPixel(x1, y, color);}}elseif(y1 == y2){if(x1 > x2){
temp = x1;
x1 = x2;
x2 = temp;}for(uint8_t x = x1; x <= x2; x++){OLED_SetPixel(x, y1, color);}}else{// Bresenham直线算法int16_t dx = x2 - x1;int16_t dy = y2 - y1;int16_t ux =((dx >0)<<1)-1;int16_t uy =((dy >0)<<1)-1;int16_t x = x1, y = y1, eps =0;
dx =abs(dx);
dy =abs(dy);if(dx > dy){for(x = x1; x != x2; x += ux){OLED_SetPixel(x, y, color);
eps += dy;if((eps <<1)>= dx){
y += uy;
eps -= dx;}}}else{for(y = y1; y != y2; y += uy){OLED_SetPixel(x, y, color);
eps += dx;if((eps <<1)>= dy){
x += ux;
eps -= dy;}}}}}/**
* @brief 绘制一个矩形
* @param x 起始点横坐标
* @param y 起始点纵坐标
* @param w 矩形宽度
* @param h 矩形高度
* @param color 颜色
*/voidOLED_DrawRectangle(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t w,uint8_t h, OLED_ColorMode color){OLED_DrawLine(x, y, x + w, y, color);OLED_DrawLine(x, y + h, x + w, y + h, color);OLED_DrawLine(x, y, x, y + h, color);OLED_DrawLine(x + w, y, x + w, y + h, color);}/**
* @brief 绘制一个填充矩形
* @param x 起始点横坐标
* @param y 起始点纵坐标
* @param w 矩形宽度
* @param h 矩形高度
* @param color 颜色
*/voidOLED_DrawFilledRectangle(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t w,uint8_t h, OLED_ColorMode color){for(uint8_t i =0; i < h; i++){OLED_DrawLine(x, y + i, x + w, y + i, color);}}/**
* @brief 绘制一个三角形
* @param x1 第一个点横坐标
* @param y1 第一个点纵坐标
* @param x2 第二个点横坐标
* @param y2 第二个点纵坐标
* @param x3 第三个点横坐标
* @param y3 第三个点纵坐标
* @param color 颜色
*/voidOLED_DrawTriangle(uint8_t x1,uint8_t y1,uint8_t x2,uint8_t y2,uint8_t x3,uint8_t y3, OLED_ColorMode color){OLED_DrawLine(x1, y1, x2, y2, color);OLED_DrawLine(x2, y2, x3, y3, color);OLED_DrawLine(x3, y3, x1, y1, color);}/**
* @brief 绘制一个填充三角形
* @param x1 第一个点横坐标
* @param y1 第一个点纵坐标
* @param x2 第二个点横坐标
* @param y2 第二个点纵坐标
* @param x3 第三个点横坐标
* @param y3 第三个点纵坐标
* @param color 颜色
*/voidOLED_DrawFilledTriangle(uint8_t x1,uint8_t y1,uint8_t x2,uint8_t y2,uint8_t x3,uint8_t y3, OLED_ColorMode color){uint8_t a =0, b =0, y =0, last =0;if(y1 > y2){
a = y2;
b = y1;}else{
a = y1;
b = y2;}
y = a;for(; y <= b; y++){if(y <= y3){OLED_DrawLine(x1 +(y - y1)*(x2 - x1)/(y2 - y1), y, x1 +(y - y1)*(x3 - x1)/(y3 - y1), y, color);}else{
last = y -1;break;}}for(; y <= b; y++){OLED_DrawLine(x2 +(y - y2)*(x3 - x2)/(y3 - y2), y, x1 +(y - last)*(x3 - x1)/(y3 - last), y, color);}}/**
* @brief 绘制一个圆
* @param x 圆心横坐标
* @param y 圆心纵坐标
* @param r 圆半径
* @param color 颜色
* @note 此函数使用Bresenham算法绘制圆
*/voidOLED_DrawCircle(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t r, OLED_ColorMode color){int16_t a =0, b = r, di =3-(r <<1);while(a <= b){OLED_SetPixel(x - b, y - a, color);OLED_SetPixel(x + b, y - a, color);OLED_SetPixel(x - a, y + b, color);OLED_SetPixel(x - b, y - a, color);OLED_SetPixel(x - a, y - b, color);OLED_SetPixel(x + b, y + a, color);OLED_SetPixel(x + a, y - b, color);OLED_SetPixel(x + a, y + b, color);OLED_SetPixel(x - b, y + a, color);
a++;if(di <0){
di +=4* a +6;}else{
di +=10+4*(a - b);
b--;}OLED_SetPixel(x + a, y + b, color);}}/**
* @brief 绘制一个填充圆
* @param x 圆心横坐标
* @param y 圆心纵坐标
* @param r 圆半径
* @param color 颜色
* @note 此函数使用Bresenham算法绘制圆
*/voidOLED_DrawFilledCircle(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t r, OLED_ColorMode color){int16_t a =0, b = r, di =3-(r <<1);while(a <= b){for(int16_t i = x - b; i <= x + b; i++){OLED_SetPixel(i, y + a, color);OLED_SetPixel(i, y - a, color);}for(int16_t i = x - a; i <= x + a; i++){OLED_SetPixel(i, y + b, color);OLED_SetPixel(i, y - b, color);}
a++;if(di <0){
di +=4* a +6;}else{
di +=10+4*(a - b);
b--;}}}/**
* @brief 绘制一个椭圆
* @param x 椭圆中心横坐标
* @param y 椭圆中心纵坐标
* @param a 椭圆长轴
* @param b 椭圆短轴
*/voidOLED_DrawEllipse(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t a,uint8_t b, OLED_ColorMode color){int xpos =0, ypos = b;int a2 = a * a, b2 = b * b;int d = b2 + a2 *(0.25- b);while(a2 * ypos > b2 * xpos){OLED_SetPixel(x + xpos, y + ypos, color);OLED_SetPixel(x - xpos, y + ypos, color);OLED_SetPixel(x + xpos, y - ypos, color);OLED_SetPixel(x - xpos, y - ypos, color);if(d <0){
d = d + b2 *((xpos <<1)+3);
xpos +=1;}else{
d = d + b2 *((xpos <<1)+3)+ a2 *(-(ypos <<1)+2);
xpos +=1, ypos -=1;}}
d = b2 *(xpos +0.5)*(xpos +0.5)+ a2 *(ypos -1)*(ypos -1)- a2 * b2;while(ypos >0){OLED_SetPixel(x + xpos, y + ypos, color);OLED_SetPixel(x - xpos, y + ypos, color);OLED_SetPixel(x + xpos, y - ypos, color);OLED_SetPixel(x - xpos, y - ypos, color);if(d <0){
d = d + b2 *((xpos <<1)+2)+ a2 *(-(ypos <<1)+3);
xpos +=1, ypos -=1;}else{
d = d + a2 *(-(ypos <<1)+3);
ypos -=1;}}}/**
* @brief 绘制一张图片
* @param x 起始点横坐标
* @param y 起始点纵坐标
* @param img 图片
* @param color 颜色
*/voidOLED_DrawImage(uint8_t x,uint8_t y,const Image *img, OLED_ColorMode color){OLED_SetBlock(x, y, img->data, img->w, img->h, color);}// ================================ 文字绘制 ================================/**
* @brief 绘制一个ASCII字符
* @param x 起始点横坐标
* @param y 起始点纵坐标
* @param ch 字符
* @param font 字体
* @param color 颜色
*/voidOLED_PrintASCIIChar(uint8_t x,uint8_t y,char ch,const ASCIIFont *font, OLED_ColorMode color){OLED_SetBlock(x, y, font->chars +(ch -' ')*(((font->h +7)/8)* font->w), font->w, font->h, color);}/**
* @brief 绘制一个ASCII字符串
* @param x 起始点横坐标
* @param y 起始点纵坐标
* @param str 字符串
* @param font 字体
* @param color 颜色
*/voidOLED_PrintASCIIString(uint8_t x,uint8_t y,char*str,const ASCIIFont *font, OLED_ColorMode color){uint8_t x0 = x;while(*str){OLED_PrintASCIIChar(x0, y,*str, font, color);
x0 += font->w;
str++;}}/**
* @brief 获取UTF-8编码的字符长度
*/uint8_t_OLED_GetUTF8Len(char*string){if((string[0]&0x80)==0x00){return1;}elseif((string[0]&0xE0)==0xC0){return2;}elseif((string[0]&0xF0)==0xE0){return3;}elseif((string[0]&0xF8)==0xF0){return4;}return0;}/**
* @brief 绘制字符串
* @param x 起始点横坐标
* @param y 起始点纵坐标
* @param str 字符串
* @param font 字体
* @param color 颜色
*
* @note 为保证字符串中的中文会被自动识别并绘制, 需:
* 1. 编译器字符集设置为UTF-8
* 2. 使用波特律动LED取模工具生成字模(https://led.baud-dance.com)
*//**
* @brief 绘制字符串
* @param x 起始点横坐标
* @param y 起始点纵坐标
* @param str 字符串
* @param font 字体
* @param color 颜色
*
* @note 为保证字符串中的中文会被自动识别并绘制, 需:
* 1. 编译器字符集设置为UTF-8
* 2. 使用波特律动LED取模工具生成字模(https://led.baud-dance.com)
*/voidOLED_PrintString(uint8_t x,uint8_t y,char*str,const Font *font, OLED_ColorMode color){uint16_t i =0;// 字符串索引uint8_t oneLen =(((font->h +7)/8)* font->w)+4;// 一个字模占多少字节uint8_t found;// 是否找到字模uint8_t utf8Len;// UTF-8编码长度uint8_t*head;// 字模头指针while(str[i]){
found =0;
utf8Len =_OLED_GetUTF8Len(str + i);if(utf8Len ==0)break;// 有问题的UTF-8编码// 寻找字符 TODO 优化查找算法, 二分查找或者hashfor(uint8_t j =0; j < font->len; j++){
head =(uint8_t*)(font->chars)+(j * oneLen);if(memcmp(str + i, head, utf8Len)==0){OLED_SetBlock(x, y, head +4, font->w, font->h, color);// 移动光标
x += font->w;
i += utf8Len;
found =1;break;}}// 若未找到字模,且为ASCII字符, 则缺省显示ASCII字符if(found ==0){if(utf8Len ==1){OLED_PrintASCIIChar(x, y, str[i], font->ascii, color);// 移动光标
x += font->ascii->w;
i += utf8Len;}else{OLED_PrintASCIIChar(x, y,' ', font->ascii, color);
x += font->ascii->w;
i += utf8Len;}}}}
2. 主程序部分
再main.c中添加OLED的头文件和stdio.h文件
/* USER CODE BEGIN Includes */#include"oled.h"#include<stdio.h>/* USER CODE END Includes */
初始化OLED和启动定时器开始计数并记录下来
/* USER CODE BEGIN 2 */OLED_Init();HAL_TIM_Base_Start(&htim2);int counter =0;char message[20];/* USER CODE END 2 */while(1){OLED_NewFrame();
counter =__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim2);sprintf(message,"次数: %d", counter);OLED_PrintString(0,0, message,&font16x16, OLED_COLOR_NORMAL);OLED_ShowFrame();HAL_Delay(200);/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}
