AI摘要 介绍了一款基于STM32G4的0.96寸OLED显示屏驱动程序，支持硬件/软件I2C，使用HAL库开发。该驱动功能丰富，支持多种内容显示与图形绘制，适用于英文、汉字、图像等展示，并提供了详细的配置与使用说明。 此内容根据文章生成，仅用于文章内容的解释与总结 基于STM32G474的0.96寸OLED(SSD1306)显示屏驱动程序（4针脚I2C接口），支持硬件IIC/软件IIC，HAL库版。这款驱动程序比较完善，可以实现 英文、整数、浮点数、汉字、图像、二进制数、十六进制数 等内容显示，可以画点、直线、矩形、圆、椭圆、三角形等，支持多种字体，差不多相当于一个简易版图形库了。该程序是基于江协科技的代码二次修改的，原版程序是基于STM32F103的，且只支持软件I2C，我修改后支持硬件I2C，也可以修改宏定义改成使用软件I2C。测试硬件为NUCLEO-G474RE开发板关于OLED的驱动原理，以及驱动程序的使用教程可以看江协科技的视频：https://url.zeruns.com/L7j6ySTM32使用硬件I2C读取SHTC3温湿度传感器：https://blog.zeruns.com/archives/692.html移植好U8g2图形库的STM32F407标准库工程模板：https://blog.zeruns.com/archives/722.html基于STM32F1的0.96寸OLED显示屏驱动程序，支持硬件/软件I2C：https://blog.zeruns.com/archives/769.html电子/单片机技术交流群：2169025065效果图I2C协议简介I2C 通讯协议(Inter－Integrated Circuit)是由 Phiilps 公司开发的，由于它引脚少，硬件实现简单，可扩展性强，不需要 USART、CAN 等通讯协议的外部收发设备（那些电平转化芯片），现在被广泛地使用在系统内多个集成电路(IC)间的通讯。I2C只有一跟数据总线 SDA(Serial Data Line)，串行数据总线，只能一位一位的发送数据，属于串行通信，采用半双工通信。半双工通信：可以实现双向的通信，但不能在两个方向上同时进行，必须轮流交替进行，其实也可以理解成一种可以切换方向的单工通信，同一时刻必须只能一个方向传输，只需一根数据线。对于I2C通讯协议把它分为物理层和协议层物理层规定通讯系统中具有机械、电子功能部分的特性（硬件部分），确保原始数据在物理媒体的传输。协议层主要规定通讯逻辑，统一收发双方的数据打包、解包标准（软件层面）。I2C物理层I2C 通讯设备之间的常用连接方式(1) 它是一个支持多设备的总线。“总线”指多个设备共用的信号线。在一个 I2C 通讯总线中，可连接多个 I2C 通讯设备，支持多个通讯主机及多个通讯从机。(2) 一个 I2C 总线只使用两条总线线路，一条双向串行数据线SDA（Serial Data Line ），一条串行时钟线SCL（Serial Clock Line ）。数据线即用来表示数据，时钟线用于数据收发同步(3) 总线通过上拉电阻接到电源。当 I2C 设备空闲时会输出高阻态，而当所有设备都空闲，都输出高阻态时，由上拉电阻把总线拉成高电平。I2C通信时单片机GPIO口必须设置为开漏输出，否则可能会造成短路。关于更多STM32的I2C相关信息和使用方法可以看这篇文章：https://url.zeruns.com/JC0Ah还有江协科技的STM32入门教程：https://www.bilibili.com/video/BV1th411z7sn?p=31我这里就不详细讲解了。使用说明默认是使用硬件IIC的，用的I2C3，SCL是PA8，SDA是PC9。硬件I2CSTM32CubeMX配置，找到你要用的I2C外设的引脚，并设置引脚功能为SCL和SDA，如下图所示是I2C3的SCL。接着配置I2C外设，启用对应的I2C外设，速度模式设置为 Fast Mode Plus，速度改成 1000，其他默认就行。配置GPIO，上面设置完后会自动把那两个引脚配置为复用开漏输出模式，接着只需要把IO输出速度改成 Very High ，还有GPIO标签(User Label)定义分别改成I2C3_SCL和I2C3_SDA就行，如果是用的别的I2C也可以设置成别的值，代码对应处要修改一下。改完后点击生成代码。OLED.c文件里，将 #define OLED_USE_SW_I2C 注释掉，将 #define OLED_USE_HW_I2C 取消注释，如果你用的是别的引脚作为I2C引脚，并且定义了别的名字那就将代码里的 I2C3_SCL 和 I2C3_SDA 也改一下。软件I2CSTM32CubeMX配置，设置两个引脚作为I2C的SCL和SDA信号线，修改IO口的 User Lable 分别为I2C3_SCL和I2C3_SDA，如果改成别的需要到代码里修改一下，IO模式设置为开漏输出，默认输出电平高电平，上拉输出，速度设置到最高，如下图所示。改为后点击生成代码。OLED.c文件里，将 #define OLED_USE_HW_I2C 注释掉，将 #define OLED_USE_SW_I2C 取消注释，如果你用的是别的引脚作为I2C引脚，并且定义了别的名字那就将代码里的 I2C3_SCL 和 I2C3_SDA 也改一下。需要用的元件STM32开发板入门套件：https://u.jd.com/fQS0YAeSTM32G474开发板：https://s.click.taobao.com/8OwQ8vtOLED模块：https://s.click.taobao.com/EF0Evwt杜邦线：https://s.click.taobao.com/VMkDvwt面包板：https://s.click.taobao.com/bhg8TxtDAPLink（可代替ST-Link，带虚拟串口）：https://s.click.taobao.com/QVQ8Txt江协科技的STM32入门套件：https://s.click.taobao.com/NTn9Txt程序完整工程下载地址：百度网盘：链接: https://url.zeruns.com/0CQJG 提取码: 0169123网盘(不限速)：https://www.123pan.com/s/2Y9Djv-O0cvH.html 提取码:vvDtGitee开源地址：https://gitee.com/zeruns/STM32-HAL-OLED-I2CGitHub开源地址：https://github.com/zeruns/STM32G4-OLED-SSD1306-I2C-HAL求点个Star工程使用Keil5创建，用Vscode+EIDE开发，两个软件都可以打开此工程。工程文件全部使用UTF-8编码，如果打开显示乱码需要修改编辑器编码为UTF-8。主要文件 OLED.c： /*************************************************************************************** * 本程序由江协科技创建并免费开源共享 * 你可以任意查看、使用和修改，并应用到自己的项目之中 * 程序版权归江协科技所有，任何人或组织不得将其据为己有 * * 程序名称： 0.96寸OLED显示屏驱动程序（4针脚I2C接口） * 程序创建时间： 2023.10.24 * 当前程序版本： V1.1 * 当前版本发布时间： 2023.12.8 * * 江协科技官方网站： jiangxiekeji.com * 江协科技官方淘宝店： jiangxiekeji.taobao.com * 程序介绍及更新动态： jiangxiekeji.com/tutorial/oled.html * * 如果你发现程序中的漏洞或者笔误，可通过邮件向我们反馈：feedback@jiangxiekeji.com * 发送邮件之前，你可以先到更新动态页面查看最新程序，如果此问题已经修改，则无需再发邮件 *************************************************************************************** */ /* * 本程序由zeruns二次修改 * 修改内容： 从标准库版改成HAL库版，增加支持硬件I2C，可通过修改宏定义来选择是否启用硬件I2C * 修改日期： 2024.3.16 * 博客： https://blog.zeruns.com * B站主页： https://space.bilibili.com/8320520 */ #include "main.h" #include "OLED.h" #include <string.h> #include <math.h> #include <stdio.h> #include <stdarg.h> // 如果用到中文，编译器附加选项需要加 --no-multibyte-chars (用AC6编译器的不用加) /* 选择OLED驱动方式，默认使用硬件I2C。如果要用软件I2C就将硬件I2C那行的宏定义注释掉，将软件I2C那行的注释取消。 不能同时两个都同时取消注释！ 在stm32cubemx中初始化时需要将SCL和SDA引脚的"user lable"分别设置为I2C3_SCL和I2C3_SDA。 */ #define OLED_USE_HW_I2C // 硬件I2C //#define OLED_USE_SW_I2C // 软件I2C /*引脚定义，可在此处修改I2C通信引脚*/ #define OLED_SCL I2C3_SCL_Pin // SCL #define OLED_SDA I2C3_SDA_Pin // SDA #define OLED_SCL_GPIO_Port I2C3_SCL_GPIO_Port #define OLED_SDA_GPIO_Port I2C3_SDA_GPIO_Port /*STM32G474芯片的硬件I2C3: PA8 -- SCL; PC9 -- SDA */ #ifdef OLED_USE_HW_I2C /*I2C接口，定义OLED屏使用哪个I2C接口*/ #define OLED_I2C hi2c3 extern I2C_HandleTypeDef hi2c3; //HAL库使用，指定硬件IIC接口 #endif /*OLED从机地址*/ #define OLED_ADDRESS 0x3C << 1 // 0x3C是OLED的7位地址，左移1位最后位做读写位变成0x78 /*I2C超时时间*/ #define OLED_I2C_TIMEOUT 10 /*软件I2C用的延时时间，下面数值为170MHz主频要延时的值，如果你的主频不一样可以修改一下，100MHz以内的主频改成0就行*/ #define Delay_time 3 /** * 数据存储格式： * 纵向8点，高位在下，先从左到右，再从上到下 * 每一个Bit对应一个像素点 * * B0 B0 B0 B0 * B1 B1 B1 B1 * B2 B2 B2 B2 * B3 B3 -------------> B3 B3 -- * B4 B4 B4 B4 | * B5 B5 B5 B5 | * B6 B6 B6 B6 | * B7 B7 B7 B7 | * | * ----------------------------------- * | * | B0 B0 B0 B0 * | B1 B1 B1 B1 * | B2 B2 B2 B2 * --> B3 B3 -------------> B3 B3 * B4 B4 B4 B4 * B5 B5 B5 B5 * B6 B6 B6 B6 * B7 B7 B7 B7 * * 坐标轴定义： * 左上角为(0, 0)点 * 横向向右为X轴，取值范围：0~127 * 纵向向下为Y轴，取值范围：0~63 * * 0 X轴 127 * .-------------------------------> * 0 | * | * | * | * Y轴 | * | * | * | * 63 | * v * */ /*全局变量*********************/ /** * OLED显存数组 * 所有的显示函数，都只是对此显存数组进行读写 * 随后调用OLED_Update函数或OLED_UpdateArea函数 * 才会将显存数组的数据发送到OLED硬件，进行显示 */ uint8_t OLED_DisplayBuf[8][128]; /*********************全局变量*/ #ifdef OLED_USE_SW_I2C /** * @brief 向 OLED_SCL 写高低电平 * 根据 BitValue 的值，将 OLED_SCL 置高电平或低电平。 * @param BitValue 位值，0 或 1 */ void OLED_W_SCL(uint8_t BitValue) { /*根据BitValue的值，将SCL置高电平或者低电平*/ HAL_GPIO_WritePin(OLED_SCL_GPIO_Port, OLED_SCL, (GPIO_PinState)BitValue); /*如果单片机速度过快，可在此添加适量延时，以避免超出I2C通信的最大速度*/ for (volatile uint16_t i = 0; i < Delay_time; i++){ //for (uint16_t j = 0; j < 10; j++); } } /** * @brief OLED写SDA高低电平 * @param 要写入SDA的电平值，范围：0/1 * @return 无 * @note 当上层函数需要写SDA时，此函数会被调用 * 用户需要根据参数传入的值，将SDA置为高电平或者低电平 * 当参数传入0时，置SDA为低电平，当参数传入1时，置SDA为高电平 */ void OLED_W_SDA(uint8_t BitValue) { /*根据BitValue的值，将SDA置高电平或者低电平*/ HAL_GPIO_WritePin(OLED_SDA_GPIO_Port, OLED_SDA, (GPIO_PinState)BitValue); /*如果单片机速度过快，可在此添加适量延时，以避免超出I2C通信的最大速度*/ for (volatile uint16_t i = 0; i < Delay_time; i++){ //for (uint16_t j = 0; j < 10; j++); } } #endif /** * @brief OLED引脚初始化 * @param 无 * @retval 无 * @note 当上层函数需要初始化时，此函数会被调用, * 用户需要将SCL和SDA引脚初始化为开漏模式，并释放引脚 */ void OLED_GPIO_Init(void) { uint32_t i, j; /*在初始化前，加入适量延时，待OLED供电稳定*/ for (i = 0; i < 1000; i++) { for (j = 0; j < 1000; j++) ; } #ifdef OLED_USE_SW_I2C __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); // 使能GPIOC时钟 __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 使能GPIOA时钟 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; // 定义结构体配置GPIO GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD; // 设置GPIO模式为开漏输出模式 GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP; // 内部上拉电阻 GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH; // 设置GPIO速度为高速 GPIO_InitStruct.Pin = I2C3_SDA_Pin; // 设置引脚 HAL_GPIO_Init(I2C3_SDA_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);// 初始化GPIO GPIO_InitStruct.Pin = I2C3_SCL_Pin; HAL_GPIO_Init(I2C3_SCL_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct); /*释放SCL和SDA*/ OLED_W_SCL(1); OLED_W_SDA(1); #endif } // https://blog.zeruns.com /*通信协议*********************/ /** * @brief I2C起始 * @param 无 * @return 无 */ void OLED_I2C_Start(void) { #ifdef OLED_USE_SW_I2C OLED_W_SDA(1); //释放SDA，确保SDA为高电平 OLED_W_SCL(1); //释放SCL，确保SCL为高电平 OLED_W_SDA(0); //在SCL高电平期间，拉低SDA，产生起始信号 OLED_W_SCL(0); //起始后把SCL也拉低，即为了占用总线，也为了方便总线时序的拼接 #endif } /** * @brief I2C终止 * @param 无 * @return 无 */ void OLED_I2C_Stop(void) { #ifdef OLED_USE_SW_I2C OLED_W_SDA(0); //拉低SDA，确保SDA为低电平 OLED_W_SCL(1); //释放SCL，使SCL呈现高电平 OLED_W_SDA(1); //在SCL高电平期间，释放SDA，产生终止信号 #endif } /** * @brief I2C发送一个字节 * @param Byte 要发送的一个字节数据，范围：0x00~0xFF * @return 无 */ void OLED_I2C_SendByte(uint8_t Byte) { #ifdef OLED_USE_SW_I2C uint8_t i; /*循环8次，主机依次发送数据的每一位*/ for (i = 0; i < 8; i++) { /*使用掩码的方式取出Byte的指定一位数据并写入到SDA线*/ /*两个!的作用是，让所有非零的值变为1*/ OLED_W_SDA(!!(Byte & (0x80 >> i))); OLED_W_SCL(1); //释放SCL，从机在SCL高电平期间读取SDA OLED_W_SCL(0); //拉低SCL，主机开始发送下一位数据 } OLED_W_SCL(1); //额外的一个时钟，不处理应答信号 OLED_W_SCL(0); #endif } /** * @brief OLED写命令 * @param Command 要写入的命令值，范围：0x00~0xFF * @return 无 */ void OLED_WriteCommand(uint8_t Command) { #ifdef OLED_USE_SW_I2C OLED_I2C_Start(); // I2C起始 OLED_I2C_SendByte(0x78); //发送OLED的I2C从机地址 OLED_I2C_SendByte(0x00); //控制字节，给0x00，表示即将写命令 OLED_I2C_SendByte(Command); // 写入指定的命令 OLED_I2C_Stop(); // I2C终止 #elif defined(OLED_USE_HW_I2C) uint8_t TxData[2] = {0x00, Command}; HAL_I2C_Master_Transmit(&OLED_I2C, OLED_ADDRESS, (uint8_t*)TxData, 2, OLED_I2C_TIMEOUT); #endif } /** * @brief OLED写数据 * @param Data 要写入数据的起始地址 * @param Count 要写入数据的数量 * @return 无 */ void OLED_WriteData(uint8_t *Data, uint8_t Count) { uint8_t i; #ifdef OLED_USE_SW_I2C OLED_I2C_Start(); // I2C起始 OLED_I2C_SendByte(0x78); //发送OLED的I2C从机地址 OLED_I2C_SendByte(0x40); // 控制字节，给0x40，表示即将写数据 /*循环Count次，进行连续的数据写入*/ for (i = 0; i < Count; i++) { OLED_I2C_SendByte(Data[i]); // 依次发送Data的每一个数据 } OLED_I2C_Stop(); // I2C终止 #elif defined(OLED_USE_HW_I2C) uint8_t TxData[Count + 1]; // 分配一个新的数组，大小是Count + 1 TxData[0] = 0x40; // 起始字节 // 将Data指向的数据复制到TxData数组的剩余部分 for (i = 0; i < Count; i++) { TxData[i + 1] = Data[i]; } HAL_I2C_Master_Transmit(&OLED_I2C, OLED_ADDRESS, (uint8_t*)TxData, Count + 1, OLED_I2C_TIMEOUT); #endif } /*********************通信协议*/ /*硬件配置*********************/ /** * @brief OLED初始化 * @param 无 * @return 无 * @note 使用前，需要调用此初始化函数 */ void OLED_Init(void) { OLED_GPIO_Init(); // 先调用底层的端口初始化 /*写入一系列的命令，对OLED进行初始化配置*/ OLED_WriteCommand(0xAE); // 设置显示开启/关闭，0xAE关闭，0xAF开启 OLED_WriteCommand(0xD5); // 设置显示时钟分频比/振荡器频率 OLED_WriteCommand(0x80); // 0x00~0xFF OLED_WriteCommand(0xA8); // 设置多路复用率 OLED_WriteCommand(0x3F); // 0x0E~0x3F OLED_WriteCommand(0xD3); // 设置显示偏移 OLED_WriteCommand(0x00); // 0x00~0x7F OLED_WriteCommand(0x40); // 设置显示开始行，0x40~0x7F OLED_WriteCommand(0xA1); // 设置左右方向，0xA1正常，0xA0左右反置 OLED_WriteCommand(0xC8); // 设置上下方向，0xC8正常，0xC0上下反置 OLED_WriteCommand(0xDA); // 设置COM引脚硬件配置 OLED_WriteCommand(0x12); OLED_WriteCommand(0x81); // 设置对比度 OLED_WriteCommand(0xCF); // 0x00~0xFF OLED_WriteCommand(0xD9); // 设置预充电周期 OLED_WriteCommand(0xF1); OLED_WriteCommand(0xDB); // 设置VCOMH取消选择级别 OLED_WriteCommand(0x30); OLED_WriteCommand(0xA4); // 设置整个显示打开/关闭 OLED_WriteCommand(0xA6); // 设置正常/反色显示，0xA6正常，0xA7反色 OLED_WriteCommand(0x8D); // 设置充电泵 OLED_WriteCommand(0x14); OLED_WriteCommand(0xAF); // 开启显示 OLED_Clear(); // 清空显存数组 OLED_Update(); // 更新显示，清屏，防止初始化后未显示内容时花屏 } /** * @brief OLED设置显示光标位置 * @param Page 指定光标所在的页，范围：0-7 * @param X 指定光标所在的X轴坐标，范围：0-127 * @return 无 * @note OLED默认的Y轴，只能8个Bit为一组写入，即1页等于8个Y轴坐标 */ void OLED_SetCursor(uint8_t Page, uint8_t X) { /*如果使用此程序驱动1.3寸的OLED显示屏，则需要解除此注释*/ /*因为1.3寸的OLED驱动芯片（SH1106）有132列*/ /*屏幕的起始列接在了第2列，而不是第0列*/ /*所以需要将X加2，才能正常显示*/ // X += 2; /*通过指令设置页地址和列地址*/ OLED_WriteCommand(0xB0 | Page); // 设置页位置 OLED_WriteCommand(0x10 | ((X & 0xF0) >> 4)); // 设置X位置高4位 OLED_WriteCommand(0x00 | (X & 0x0F)); // 设置X位置低4位 } /*********************硬件配置*/ /*工具函数*********************/ /*工具函数仅供内部部分函数使用*/ /** * @brief 次方函数 * @param X 底数 * @param Y 指数 * @return 等于X的Y次方 */ uint32_t OLED_Pow(uint32_t X, uint32_t Y) { uint32_t Result = 1; // 结果默认为1 while (Y--) // 累乘Y次 { Result *= X; // 每次把X累乘到结果上 } return Result; } /** * @brief 判断指定点是否在指定多边形内部 * @param nvert 多边形的顶点数 * @param vertx verty 包含多边形顶点的x和y坐标的数组 * @param testx testy 测试点的X和y坐标 * @return 指定点是否在指定多边形内部，1：在内部，0：不在内部 */ uint8_t OLED_pnpoly(uint8_t nvert, int16_t *vertx, int16_t *verty, int16_t testx, int16_t testy) { int16_t i, j, c = 0; /*此算法由W. Randolph Franklin提出*/ /*参考链接：https://wrfranklin.org/Research/Short_Notes/pnpoly.html*/ for (i = 0, j = nvert - 1; i < nvert; j = i++) { if (((verty[i] > testy) != (verty[j] > testy)) && (testx < (vertx[j] - vertx[i]) * (testy - verty[i]) / (verty[j] - verty[i]) + vertx[i])) { c = !c; } } return c; } /** * @brief 判断指定点是否在指定角度内部 * @param X Y 指定点的坐标 * @param StartAngle EndAngle 起始角度和终止角度，范围：-180-180 * 水平向右为0度，水平向左为180度或-180度，下方为正数，上方为负数，顺时针旋转 * @return 指定点是否在指定角度内部，1：在内部，0：不在内部 */ uint8_t OLED_IsInAngle(int16_t X, int16_t Y, int16_t StartAngle, int16_t EndAngle) { int16_t PointAngle; PointAngle = atan2(Y, X) / 3.14 * 180; // 计算指定点的弧度，并转换为角度表示 if (StartAngle < EndAngle) // 起始角度小于终止角度的情况 { /*如果指定角度在起始终止角度之间，则判定指定点在指定角度*/ if (PointAngle >= StartAngle && PointAngle <= EndAngle) { return 1; } } else // 起始角度大于于终止角度的情况 { /*如果指定角度大于起始角度或者小于终止角度，则判定指定点在指定角度*/ if (PointAngle >= StartAngle || PointAngle <= EndAngle) { return 1; } } return 0; // 不满足以上条件，则判断判定指定点不在指定角度 } /*********************工具函数*/ /*功能函数*********************/ /** * @brief 将OLED显存数组更新到OLED屏幕 * @param 无 * @return 无 * @note 所有的显示函数，都只是对OLED显存数组进行读写 * 随后调用OLED_Update函数或OLED_UpdateArea函数 * 才会将显存数组的数据发送到OLED硬件，进行显示 * 故调用显示函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_Update(void) { uint8_t j; /*遍历每一页*/ for (j = 0; j < 8; j++) { /*设置光标位置为每一页的第一列*/ OLED_SetCursor(j, 0); /*连续写入128个数据，将显存数组的数据写入到OLED硬件*/ OLED_WriteData(OLED_DisplayBuf[j], 128); } } /** * @brief 将OLED显存数组部分更新到OLED屏幕 * @param X 指定区域左上角的横坐标，范围：0-127 * @param Y 指定区域左上角的纵坐标，范围：0-63 * @param Width 指定区域的宽度，范围：0-128 * @param Height 指定区域的高度，范围：0-64 * @return 无 * @note 此函数会至少更新参数指定的区域 * 如果更新区域Y轴只包含部分页，则同一页的剩余部分会跟随一起更新 * @note 所有的显示函数，都只是对OLED显存数组进行读写 * 随后调用OLED_Update函数或OLED_UpdateArea函数 * 才会将显存数组的数据发送到OLED硬件，进行显示 * 故调用显示函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_UpdateArea(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Width, uint8_t Height) { uint8_t j; /*参数检查，保证指定区域不会超出屏幕范围*/ if (X > 127) { return; } if (Y > 63) { return; } if (X + Width > 128) { Width = 128 - X; } if (Y + Height > 64) { Height = 64 - Y; } /*遍历指定区域涉及的相关页*/ /*(Y + Height - 1) / 8 + 1的目的是(Y + Height) / 8并向上取整*/ for (j = Y / 8; j < (Y + Height - 1) / 8 + 1; j++) { /*设置光标位置为相关页的指定列*/ OLED_SetCursor(j, X); /*连续写入Width个数据，将显存数组的数据写入到OLED硬件*/ OLED_WriteData(&OLED_DisplayBuf[j][X], Width); } } /** * @brief 将OLED显存数组全部清零 * @param 无 * @return 无 * @note 调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_Clear(void) { uint8_t i, j; for (j = 0; j < 8; j++) // 遍历8页 { for (i = 0; i < 128; i++) // 遍历128列 { OLED_DisplayBuf[j][i] = 0x00; // 将显存数组数据全部清零 } } } /** * @brief 将OLED显存数组部分清零 * @param X 指定区域左上角的横坐标，范围：0-127 * @param Y 指定区域左上角的纵坐标，范围：0-63 * @param Width 指定区域的宽度，范围：0-128 * @param Height 指定区域的高度，范围：0-64 * @return 无 * @note 调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_ClearArea(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Width, uint8_t Height) { uint8_t i, j; /*参数检查，保证指定区域不会超出屏幕范围*/ if (X > 127) { return; } if (Y > 63) { return; } if (X + Width > 128) { Width = 128 - X; } if (Y + Height > 64) { Height = 64 - Y; } for (j = Y; j < Y + Height; j++) // 遍历指定页 { for (i = X; i < X + Width; i++) // 遍历指定列 { OLED_DisplayBuf[j / 8][i] &= ~(0x01 << (j % 8)); // 将显存数组指定数据清零 } } } /** * @brief 将OLED显存数组全部取反 * @param 无 * @return 无 * @note 调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_Reverse(void) { uint8_t i, j; for (j = 0; j < 8; j++) // 遍历8页 { for (i = 0; i < 128; i++) // 遍历128列 { OLED_DisplayBuf[j][i] ^= 0xFF; // 将显存数组数据全部取反 } } } /** * @brief 将OLED显存数组部分取反 * @param X 指定区域左上角的横坐标，范围：0-127 * @param Y 指定区域左上角的纵坐标，范围：0-63 * @param Width 指定区域的宽度，范围：0-128 * @param Height 指定区域的高度，范围：0-64 * @return 无 * @note 调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_ReverseArea(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Width, uint8_t Height) { uint8_t i, j; /*参数检查，保证指定区域不会超出屏幕范围*/ if (X > 127) { return; } if (Y > 63) { return; } if (X + Width > 128) { Width = 128 - X; } if (Y + Height > 64) { Height = 64 - Y; } for (j = Y; j < Y + Height; j++) // 遍历指定页 { for (i = X; i < X + Width; i++) // 遍历指定列 { OLED_DisplayBuf[j / 8][i] ^= 0x01 << (j % 8); // 将显存数组指定数据取反 } } } /** * @brief OLED显示一个字符 * @param X 指定字符左上角的横坐标，范围：0-127 * @param Y 指定字符左上角的纵坐标，范围：0-63 * @param Char 指定要显示的字符，范围：ASCII码可见字符 * @param FontSize 指定字体大小 * 范围：OLED_8X16 宽8像素，高16像素 * OLED_6X8 宽6像素，高8像素 * @return 无 * @note 调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_ShowChar(uint8_t X, uint8_t Y, char Char, uint8_t FontSize) { if (FontSize == OLED_8X16) // 字体为宽8像素，高16像素 { /*将ASCII字模库OLED_F8x16的指定数据以8*16的图像格式显示*/ OLED_ShowImage(X, Y, 8, 16, OLED_F8x16[Char - ' ']); } else if (FontSize == OLED_6X8) // 字体为宽6像素，高8像素 { /*将ASCII字模库OLED_F6x8的指定数据以6*8的图像格式显示*/ OLED_ShowImage(X, Y, 6, 8, OLED_F6x8[Char - ' ']); } } /** * @brief OLED显示字符串 * @param X 指定字符串左上角的横坐标，范围：0-127 * @param Y 指定字符串左上角的纵坐标，范围：0-63 * @param String 指定要显示的字符串，范围：ASCII码可见字符组成的字符串 * @param FontSize 指定字体大小 * 范围：OLED_8X16 宽8像素，高16像素 * OLED_6X8 宽6像素，高8像素 * @return 无 * @note 调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_ShowString(uint8_t X, uint8_t Y, char *String, uint8_t FontSize) { uint8_t i; for (i = 0; String[i] != '\0'; i++) // 遍历字符串的每个字符 { /*调用OLED_ShowChar函数，依次显示每个字符*/ OLED_ShowChar(X + i * FontSize, Y, String[i], FontSize); } } /** * @brief OLED显示数字（十进制，正整数） * @param X 指定数字左上角的横坐标，范围：0-127 * @param Y 指定数字左上角的纵坐标，范围：0-63 * @param Number 指定要显示的数字，范围：0-4294967295 * @param Length 指定数字的长度，范围：0-10 * @param FontSize 指定字体大小 * 范围：OLED_8X16 宽8像素，高16像素 * OLED_6X8 宽6像素，高8像素 * @return 无 * @note 调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_ShowNum(uint8_t X, uint8_t Y, uint32_t Number, uint8_t Length, uint8_t FontSize) { uint8_t i; for (i = 0; i < Length; i++) // 遍历数字的每一位 { /*调用OLED_ShowChar函数，依次显示每个数字*/ /*Number / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 可以十进制提取数字的每一位*/ /*+ '0' 可将数字转换为字符格式*/ OLED_ShowChar(X + i * FontSize, Y, Number / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0', FontSize); } } /** * @brief OLED显示有符号数字（十进制，整数） * @param X 指定数字左上角的横坐标，范围：0-127 * @param Y 指定数字左上角的纵坐标，范围：0-63 * @param Number 指定要显示的数字，范围：-2147483648-2147483647 * @param Length 指定数字的长度，范围：0-10 * @param FontSize 指定字体大小 * 范围：OLED_8X16 宽8像素，高16像素 * OLED_6X8 宽6像素，高8像素 * @return 无 * @note 调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_ShowSignedNum(uint8_t X, uint8_t Y, int32_t Number, uint8_t Length, uint8_t FontSize) { uint8_t i; uint32_t Number1; if (Number >= 0) // 数字大于等于0 { OLED_ShowChar(X, Y, '+', FontSize); // 显示+号 Number1 = Number; // Number1直接等于Number } else // 数字小于0 { OLED_ShowChar(X, Y, '-', FontSize); // 显示-号 Number1 = -Number; // Number1等于Number取负 } for (i = 0; i < Length; i++) // 遍历数字的每一位 { /*调用OLED_ShowChar函数，依次显示每个数字*/ /*Number1 / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 可以十进制提取数字的每一位*/ /*+ '0' 可将数字转换为字符格式*/ OLED_ShowChar(X + (i + 1) * FontSize, Y, Number1 / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0', FontSize); } } /** * @brief OLED显示十六进制数字（十六进制，正整数） * @param X 指定数字左上角的横坐标，范围：0~127 * @param Y 指定数字左上角的纵坐标，范围：0~63 * @param Number 指定要显示的数字，范围：0x00000000~0xFFFFFFFF * @param Length 指定数字的长度，范围：0~8 * @param FontSize 指定字体大小 * 范围：OLED_8X16 宽8像素，高16像素 * OLED_6X8 宽6像素，高8像素 * @return 无 * @note 调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_ShowHexNum(uint8_t X, uint8_t Y, uint32_t Number, uint8_t Length, uint8_t FontSize) { uint8_t i, SingleNumber; for (i = 0; i < Length; i++) // 遍历数字的每一位 { /*以十六进制提取数字的每一位*/ SingleNumber = Number / OLED_Pow(16, Length - i - 1) % 16; if (SingleNumber < 10) // 单个数字小于10 { /*调用OLED_ShowChar函数，显示此数字*/ /*+ '0' 可将数字转换为字符格式*/ OLED_ShowChar(X + i * FontSize, Y, SingleNumber + '0', FontSize); } else // 单个数字大于10 { /*调用OLED_ShowChar函数，显示此数字*/ /*+ 'A' 可将数字转换为从A开始的十六进制字符*/ OLED_ShowChar(X + i * FontSize, Y, SingleNumber - 10 + 'A', FontSize); } } } /** * @brief OLED显示二进制数字（二进制，正整数） * @param X 指定数字左上角的横坐标，范围：0~127 * @param Y 指定数字左上角的纵坐标，范围：0~63 * @param Number 指定要显示的数字，范围：0x00000000~0xFFFFFFFF * @param Length 指定数字的长度，范围：0~16 * @param FontSize 指定字体大小 * 范围：OLED_8X16 宽8像素，高16像素 * OLED_6X8 宽6像素，高8像素 * @return 无 * @note 调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_ShowBinNum(uint8_t X, uint8_t Y, uint32_t Number, uint8_t Length, uint8_t FontSize) { uint8_t i; for (i = 0; i < Length; i++) // 遍历数字的每一位 { /*调用OLED_ShowChar函数，依次显示每个数字*/ /*Number / OLED_Pow(2, Length - i - 1) % 2 可以二进制提取数字的每一位*/ /*+ '0' 可将数字转换为字符格式*/ OLED_ShowChar(X + i * FontSize, Y, Number / OLED_Pow(2, Length - i - 1) % 2 + '0', FontSize); } } /** * @brief OLED显示浮点数字（十进制，小数） * @param X 指定数字左上角的横坐标，范围：0-127 * @param Y 指定数字左上角的纵坐标，范围：0-63 * @param Number 指定要显示的数字，范围：-4294967295.0-4294967295.0 * @param IntLength 指定数字的整数位长度，范围：0-10 * @param FraLength 指定数字的小数位长度，范围：0-9，小数进行四舍五入显示 * @param FontSize 指定字体大小 * 范围：OLED_8X16 宽8像素，高16像素 * OLED_6X8 宽6像素，高8像素 * @return 无 * @note 调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_ShowFloatNum(uint8_t X, uint8_t Y, double Number, uint8_t IntLength, uint8_t FraLength, uint8_t FontSize) { uint32_t PowNum, IntNum, FraNum; if (Number >= 0) // 数字大于等于0 { OLED_ShowChar(X, Y, '+', FontSize); // 显示+号 } else // 数字小于0 { OLED_ShowChar(X, Y, '-', FontSize); // 显示-号 Number = -Number; // Number取负 } /*提取整数部分和小数部分*/ IntNum = Number; // 直接赋值给整型变量，提取整数 Number -= IntNum; // 将Number的整数减掉，防止之后将小数乘到整数时因数过大造成错误 PowNum = OLED_Pow(10, FraLength); // 根据指定小数的位数，确定乘数 FraNum = round(Number * PowNum); // 将小数乘到整数，同时四舍五入，避免显示误差 IntNum += FraNum / PowNum; // 若四舍五入造成了进位，则需要再加给整数 /*显示整数部分*/ OLED_ShowNum(X + FontSize, Y, IntNum, IntLength, FontSize); /*显示小数点*/ OLED_ShowChar(X + (IntLength + 1) * FontSize, Y, '.', FontSize); /*显示小数部分*/ OLED_ShowNum(X + (IntLength + 2) * FontSize, Y, FraNum, FraLength, FontSize); } /** * @brief OLED显示汉字串 * @param X 指定汉字串左上角的横坐标，范围：0-127 * @param Y 指定汉字串左上角的纵坐标，范围：0-63 * @param Chinese 指定要显示的汉字串，范围：必须全部为汉字或者全角字符，不要加入任何半角字符 * 显示的汉字需要在OLED_Data.c里的OLED_CF16x16数组定义 * 未找到指定汉字时，会显示默认图形（一个方框，内部一个问号） * @return 无 * @note 调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_ShowChinese(uint8_t X, uint8_t Y, char *Chinese) { uint8_t pChinese = 0; uint8_t pIndex; uint8_t i; char SingleChinese[OLED_CHN_CHAR_WIDTH + 1] = {0}; // UTF8编码是3个字节，+1是为了加上\0结束符 for (i = 0; Chinese[i] != '\0'; i++) // 遍历汉字串 { SingleChinese[pChinese] = Chinese[i]; // 提取汉字串数据到单个汉字数组 pChinese++; // 计次自增 /*当提取次数到达OLED_CHN_CHAR_WIDTH时，即代表提取到了一个完整的汉字*/ if (pChinese >= OLED_CHN_CHAR_WIDTH) { SingleChinese[pChinese + 1] = '\0'; // 在汉字后面补上空字符串，表示结束 pChinese = 0; // 计次归零 /*遍历整个汉字字模库，寻找匹配的汉字*/ /*如果找到最后一个汉字（定义为空字符串），则表示汉字未在字模库定义，停止寻找*/ for (pIndex = 0; strcmp(OLED_CF16x16[pIndex].Index, "") != 0; pIndex++) { /*找到匹配的汉字*/ if (strcmp(OLED_CF16x16[pIndex].Index, SingleChinese) == 0) { break; // 跳出循环，此时pIndex的值为指定汉字的索引 } } /*将汉字字模库OLED_CF16x16的指定数据以16*16的图像格式显示*/ OLED_ShowImage(X + ((i + 1) / OLED_CHN_CHAR_WIDTH - 1) * 16, Y, 16, 16, OLED_CF16x16[pIndex].Data); } } } /** * @brief OLED显示图像 * @param X 指定图像左上角的横坐标，范围：0-127 * @param Y 指定图像左上角的纵坐标，范围：0-63 * @param Width 指定图像的宽度，范围：0-128 * @param Height 指定图像的高度，范围：0-64 * @param Image 指定要显示的图像 * @return 无 * @note 调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_ShowImage(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Width, uint8_t Height, const uint8_t *Image) { uint8_t i, j; /*参数检查，保证指定图像不会超出屏幕范围*/ if (X > 127) { return; } if (Y > 63) { return; } /*将图像所在区域清空*/ OLED_ClearArea(X, Y, Width, Height); /*遍历指定图像涉及的相关页*/ /*(Height - 1) / 8 + 1的目的是Height / 8并向上取整*/ for (j = 0; j < (Height - 1) / 8 + 1; j++) { /*遍历指定图像涉及的相关列*/ for (i = 0; i < Width; i++) { /*超出边界，则跳过显示*/ if (X + i > 127) { break; } if (Y / 8 + j > 7) { return; } /*显示图像在当前页的内容*/ OLED_DisplayBuf[Y / 8 + j][X + i] |= Image[j * Width + i] << (Y % 8); /*超出边界，则跳过显示*/ /*使用continue的目的是，下一页超出边界时，上一页的后续内容还需要继续显示*/ if (Y / 8 + j + 1 > 7) { continue; } /*显示图像在下一页的内容*/ OLED_DisplayBuf[Y / 8 + j + 1][X + i] |= Image[j * Width + i] >> (8 - Y % 8); } } } /** * @brief OLED使用printf函数打印格式化字符串 * @param X 指定格式化字符串左上角的横坐标，范围：0-127 * @param Y 指定格式化字符串左上角的纵坐标，范围：0-63 * @param FontSize 指定字体大小 * 范围：OLED_8X16 宽8像素，高16像素 * OLED_6X8 宽6像素，高8像素 * @param format 指定要显示的格式化字符串，范围：ASCII码可见字符组成的字符串 * @param ... 格式化字符串参数列表 * @return 无 * @note 调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_Printf(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t FontSize, char *format, ...) { char String[30]; // 定义字符数组 va_list arg; // 定义可变参数列表数据类型的变量arg va_start(arg, format); // 从format开始，接收参数列表到arg变量 vsprintf(String, format, arg); // 使用vsprintf打印格式化字符串和参数列表到字符数组中 va_end(arg); // 结束变量arg OLED_ShowString(X, Y, String, FontSize); // OLED显示字符数组（字符串） } /** * @brief OLED在指定位置画一个点 * @param X 指定点的横坐标，范围：0-127 * @param Y 指定点的纵坐标，范围：0-63 * @return 无 * @note 调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_DrawPoint(uint8_t X, uint8_t Y) { /*参数检查，保证指定位置不会超出屏幕范围*/ if (X > 127) { return; } if (Y > 63) { return; } /*将显存数组指定位置的一个Bit数据置1*/ OLED_DisplayBuf[Y / 8][X] |= 0x01 << (Y % 8); } /** * @brief OLED获取指定位置点的值 * @param X 指定点的横坐标，范围：0-127 * @param Y 指定点的纵坐标，范围：0-63 * @return 指定位置点是否处于点亮状态，1：点亮，0：熄灭 */ uint8_t OLED_GetPoint(uint8_t X, uint8_t Y) { /*参数检查，保证指定位置不会超出屏幕范围*/ if (X > 127) { return 0; } if (Y > 63) { return 0; } /*判断指定位置的数据*/ if (OLED_DisplayBuf[Y / 8][X] & 0x01 << (Y % 8)) { return 1; // 为1，返回1 } return 0; // 否则，返回0 } /** * @brief OLED画线 * @param X0 指定一个端点的横坐标，范围：0-127 * @param Y0 指定一个端点的纵坐标，范围：0-63 * @param X1 指定另一个端点的横坐标，范围：0-127 * @param Y1 指定另一个端点的纵坐标，范围：0-63 * @return 无 * @note 调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_DrawLine(uint8_t X0, uint8_t Y0, uint8_t X1, uint8_t Y1) { int16_t x, y, dx, dy, d, incrE, incrNE, temp; int16_t x0 = X0, y0 = Y0, x1 = X1, y1 = Y1; uint8_t yflag = 0, xyflag = 0; if (y0 == y1) // 横线单独处理 { /*0号点X坐标大于1号点X坐标，则交换两点X坐标*/ if (x0 > x1) { temp = x0; x0 = x1; x1 = temp; } /*遍历X坐标*/ for (x = x0; x <= x1; x++) { OLED_DrawPoint(x, y0); // 依次画点 } } else if (x0 == x1) // 竖线单独处理 { /*0号点Y坐标大于1号点Y坐标，则交换两点Y坐标*/ if (y0 > y1) { temp = y0; y0 = y1; y1 = temp; } /*遍历Y坐标*/ for (y = y0; y <= y1; y++) { OLED_DrawPoint(x0, y); // 依次画点 } } else // 斜线 { /*使用Bresenham算法画直线，可以避免耗时的浮点运算，效率更高*/ /*参考文档：https://www.cs.montana.edu/courses/spring2009/425/dslectures/Bresenham.pdf*/ /*参考教程：https://www.bilibili.com/video/BV1364y1d7Lo*/ if (x0 > x1) // 0号点X坐标大于1号点X坐标 { /*交换两点坐标*/ /*交换后不影响画线，但是画线方向由第一、二、三、四象限变为第一、四象限*/ temp = x0; x0 = x1; x1 = temp; temp = y0; y0 = y1; y1 = temp; } if (y0 > y1) // 0号点Y坐标大于1号点Y坐标 { /*将Y坐标取负*/ /*取负后影响画线，但是画线方向由第一、四象限变为第一象限*/ y0 = -y0; y1 = -y1; /*置标志位yflag，记住当前变换，在后续实际画线时，再将坐标换回来*/ yflag = 1; } if (y1 - y0 > x1 - x0) // 画线斜率大于1 { /*将X坐标与Y坐标互换*/ /*互换后影响画线，但是画线方向由第一象限0~90度范围变为第一象限0~45度范围*/ temp = x0; x0 = y0; y0 = temp; temp = x1; x1 = y1; y1 = temp; /*置标志位xyflag，记住当前变换，在后续实际画线时，再将坐标换回来*/ xyflag = 1; } /*以下为Bresenham算法画直线*/ /*算法要求，画线方向必须为第一象限0~45度范围*/ dx = x1 - x0; dy = y1 - y0; incrE = 2 * dy; incrNE = 2 * (dy - dx); d = 2 * dy - dx; x = x0; y = y0; /*画起始点，同时判断标志位，将坐标换回来*/ if (yflag && xyflag) { OLED_DrawPoint(y, -x); } else if (yflag) { OLED_DrawPoint(x, -y); } else if (xyflag) { OLED_DrawPoint(y, x); } else { OLED_DrawPoint(x, y); } while (x < x1) // 遍历X轴的每个点 { x++; if (d < 0) // 下一个点在当前点东方 { d += incrE; } else // 下一个点在当前点东北方 { y++; d += incrNE; } /*画每一个点，同时判断标志位，将坐标换回来*/ if (yflag && xyflag) { OLED_DrawPoint(y, -x); } else if (yflag) { OLED_DrawPoint(x, -y); } else if (xyflag) { OLED_DrawPoint(y, x); } else { OLED_DrawPoint(x, y); } } } } /** * @brief OLED矩形 * @param X 指定矩形左上角的横坐标，范围：0~127 * @param Y 指定矩形左上角的纵坐标，范围：0~63 * @param Width 指定矩形的宽度，范围：0~128 * @param Height 指定矩形的高度，范围：0~64 * @param IsFilled 指定矩形是否填充 * 范围：OLED_UNFILLED 不填充 * OLED_FILLED 填充 * @return 无 * @note 调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_DrawRectangle(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Width, uint8_t Height, uint8_t IsFilled) { uint8_t i, j; if (!IsFilled) // 指定矩形不填充 { /*遍历上下X坐标，画矩形上下两条线*/ for (i = X; i < X + Width; i++) { OLED_DrawPoint(i, Y); OLED_DrawPoint(i, Y + Height - 1); } /*遍历左右Y坐标，画矩形左右两条线*/ for (i = Y; i < Y + Height; i++) { OLED_DrawPoint(X, i); OLED_DrawPoint(X + Width - 1, i); } } else // 指定矩形填充 { /*遍历X坐标*/ for (i = X; i < X + Width; i++) { /*遍历Y坐标*/ for (j = Y; j < Y + Height; j++) { /*在指定区域画点，填充满矩形*/ OLED_DrawPoint(i, j); } } } } /** * @brief OLED三角形 * @param X0 指定第一个端点的横坐标，范围：0-127 * @param Y0 指定第一个端点的纵坐标，范围：0-63 * @param X1 指定第二个端点的横坐标，范围：0-127 * @param Y1 指定第二个端点的纵坐标，范围：0-63 * @param X2 指定第三个端点的横坐标，范围：0-127 * @param Y2 指定第三个端点的纵坐标，范围：0-63 * @param IsFilled 指定三角形是否填充 * 范围：OLED_UNFILLED 不填充 * OLED_FILLED 填充 * @return 无 * @note 调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_DrawTriangle(uint8_t X0, uint8_t Y0, uint8_t X1, uint8_t Y1, uint8_t X2, uint8_t Y2, uint8_t IsFilled) { uint8_t minx = X0, miny = Y0, maxx = X0, maxy = Y0; uint8_t i, j; int16_t vx[] = {X0, X1, X2}; int16_t vy[] = {Y0, Y1, Y2}; if (!IsFilled) // 指定三角形不填充 { /*调用画线函数，将三个点用直线连接*/ OLED_DrawLine(X0, Y0, X1, Y1); OLED_DrawLine(X0, Y0, X2, Y2); OLED_DrawLine(X1, Y1, X2, Y2); } else // 指定三角形填充 { /*找到三个点最小的X、Y坐标*/ if (X1 < minx) { minx = X1; } if (X2 < minx) { minx = X2; } if (Y1 < miny) { miny = Y1; } if (Y2 < miny) { miny = Y2; } /*找到三个点最大的X、Y坐标*/ if (X1 > maxx) { maxx = X1; } if (X2 > maxx) { maxx = X2; } if (Y1 > maxy) { maxy = Y1; } if (Y2 > maxy) { maxy = Y2; } /*最小最大坐标之间的矩形为可能需要填充的区域*/ /*遍历此区域中所有的点*/ /*遍历X坐标*/ for (i = minx; i <= maxx; i++) { /*遍历Y坐标*/ for (j = miny; j <= maxy; j++) { /*调用OLED_pnpoly，判断指定点是否在指定三角形之中*/ /*如果在，则画点，如果不在，则不做处理*/ if (OLED_pnpoly(3, vx, vy, i, j)) { OLED_DrawPoint(i, j); } } } } } /** * @brief OLED画圆 * @param X 指定圆的圆心横坐标，范围：0~127 * @param Y 指定圆的圆心纵坐标，范围：0~63 * @param Radius 指定圆的半径，范围：0~255 * @param IsFilled 指定圆是否填充 * 范围：OLED_UNFILLED 不填充 * OLED_FILLED 填充 * @return 无 * @note 调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_DrawCircle(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Radius, uint8_t IsFilled) { int16_t x, y, d, j; /*使用Bresenham算法画圆，可以避免耗时的浮点运算，效率更高*/ /*参考文档：https://www.cs.montana.edu/courses/spring2009/425/dslectures/Bresenham.pdf*/ /*参考教程：https://www.bilibili.com/video/BV1VM4y1u7wJ*/ d = 1 - Radius; x = 0; y = Radius; /*画每个八分之一圆弧的起始点*/ OLED_DrawPoint(X + x, Y + y); OLED_DrawPoint(X - x, Y - y); OLED_DrawPoint(X + y, Y + x); OLED_DrawPoint(X - y, Y - x); if (IsFilled) // 指定圆填充 { /*遍历起始点Y坐标*/ for (j = -y; j < y; j++) { /*在指定区域画点，填充部分圆*/ OLED_DrawPoint(X, Y + j); } } while (x < y) // 遍历X轴的每个点 { x++; if (d < 0) // 下一个点在当前点东方 { d += 2 * x + 1; } else // 下一个点在当前点东南方 { y--; d += 2 * (x - y) + 1; } /*画每个八分之一圆弧的点*/ OLED_DrawPoint(X + x, Y + y); OLED_DrawPoint(X + y, Y + x); OLED_DrawPoint(X - x, Y - y); OLED_DrawPoint(X - y, Y - x); OLED_DrawPoint(X + x, Y - y); OLED_DrawPoint(X + y, Y - x); OLED_DrawPoint(X - x, Y + y); OLED_DrawPoint(X - y, Y + x); if (IsFilled) // 指定圆填充 { /*遍历中间部分*/ for (j = -y; j < y; j++) { /*在指定区域画点，填充部分圆*/ OLED_DrawPoint(X + x, Y + j); OLED_DrawPoint(X - x, Y + j); } /*遍历两侧部分*/ for (j = -x; j < x; j++) { /*在指定区域画点，填充部分圆*/ OLED_DrawPoint(X - y, Y + j); OLED_DrawPoint(X + y, Y + j); } } } } /** * @brief OLED画椭圆 * @param X 指定椭圆的圆心横坐标，范围：0~127 * @param Y 指定椭圆的圆心纵坐标，范围：0~63 * @param A 指定椭圆的横向半轴长度，范围：0~255 * @param B 指定椭圆的纵向半轴长度，范围：0~255 * @param IsFilled 指定椭圆是否填充 * 范围：OLED_UNFILLED 不填充 * OLED_FILLED 填充 * @return 无 * @note 调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_DrawEllipse(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t A, uint8_t B, uint8_t IsFilled) { int16_t x, y, j; int16_t a = A, b = B; float d1, d2; /*使用Bresenham算法画椭圆，可以避免部分耗时的浮点运算，效率更高*/ /*参考链接：https://blog.csdn.net/myf_666/article/details/128167392*/ x = 0; y = b; d1 = b * b + a * a * (-b + 0.5); if (IsFilled) // 指定椭圆填充 { /*遍历起始点Y坐标*/ for (j = -y; j < y; j++) { /*在指定区域画点，填充部分椭圆*/ OLED_DrawPoint(X, Y + j); OLED_DrawPoint(X, Y + j); } } /*画椭圆弧的起始点*/ OLED_DrawPoint(X + x, Y + y); OLED_DrawPoint(X - x, Y - y); OLED_DrawPoint(X - x, Y + y); OLED_DrawPoint(X + x, Y - y); /*画椭圆中间部分*/ while (b * b * (x + 1) < a * a * (y - 0.5)) { if (d1 <= 0) // 下一个点在当前点东方 { d1 += b * b * (2 * x + 3); } else // 下一个点在当前点东南方 { d1 += b * b * (2 * x + 3) + a * a * (-2 * y + 2); y--; } x++; if (IsFilled) // 指定椭圆填充 { /*遍历中间部分*/ for (j = -y; j < y; j++) { /*在指定区域画点，填充部分椭圆*/ OLED_DrawPoint(X + x, Y + j); OLED_DrawPoint(X - x, Y + j); } } /*画椭圆中间部分圆弧*/ OLED_DrawPoint(X + x, Y + y); OLED_DrawPoint(X - x, Y - y); OLED_DrawPoint(X - x, Y + y); OLED_DrawPoint(X + x, Y - y); } /*画椭圆两侧部分*/ d2 = b * b * (x + 0.5) * (x + 0.5) + a * a * (y - 1) * (y - 1) - a * a * b * b; while (y > 0) { if (d2 <= 0) // 下一个点在当前点东方 { d2 += b * b * (2 * x + 2) + a * a * (-2 * y + 3); x++; } else // 下一个点在当前点东南方 { d2 += a * a * (-2 * y + 3); } y--; if (IsFilled) // 指定椭圆填充 { /*遍历两侧部分*/ for (j = -y; j < y; j++) { /*在指定区域画点，填充部分椭圆*/ OLED_DrawPoint(X + x, Y + j); OLED_DrawPoint(X - x, Y + j); } } /*画椭圆两侧部分圆弧*/ OLED_DrawPoint(X + x, Y + y); OLED_DrawPoint(X - x, Y - y); OLED_DrawPoint(X - x, Y + y); OLED_DrawPoint(X + x, Y - y); } } /** * @brief OLED画圆弧 * @param X 指定圆弧的圆心横坐标，范围：0~127 * @param Y 指定圆弧的圆心纵坐标，范围：0~63 * @param Radius 指定圆弧的半径，范围：0~255 * @param StartAngle 指定圆弧的起始角度，范围：-180~180 * 水平向右为0度，水平向左为180度或-180度，下方为正数，上方为负数，顺时针旋转 * @param EndAngle 指定圆弧的终止角度，范围：-180~180 * 水平向右为0度，水平向左为180度或-180度，下方为正数，上方为负数，顺时针旋转 * @param IsFilled 指定圆弧是否填充，填充后为扇形 * 范围：OLED_UNFILLED 不填充 * OLED_FILLED 填充 * @return 无 * @note 调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_DrawArc(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Radius, int16_t StartAngle, int16_t EndAngle, uint8_t IsFilled) { int16_t x, y, d, j; /*此函数借用Bresenham算法画圆的方法*/ d = 1 - Radius; x = 0; y = Radius; /*在画圆的每个点时，判断指定点是否在指定角度内，在，则画点，不在，则不做处理*/ if (OLED_IsInAngle(x, y, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X + x, Y + y); } if (OLED_IsInAngle(-x, -y, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X - x, Y - y); } if (OLED_IsInAngle(y, x, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X + y, Y + x); } if (OLED_IsInAngle(-y, -x, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X - y, Y - x); } if (IsFilled) // 指定圆弧填充 { /*遍历起始点Y坐标*/ for (j = -y; j < y; j++) { /*在填充圆的每个点时，判断指定点是否在指定角度内，在，则画点，不在，则不做处理*/ if (OLED_IsInAngle(0, j, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X, Y + j); } } } while (x < y) // 遍历X轴的每个点 { x++; if (d < 0) // 下一个点在当前点东方 { d += 2 * x + 1; } else // 下一个点在当前点东南方 { y--; d += 2 * (x - y) + 1; } /*在画圆的每个点时，判断指定点是否在指定角度内，在，则画点，不在，则不做处理*/ if (OLED_IsInAngle(x, y, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X + x, Y + y); } if (OLED_IsInAngle(y, x, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X + y, Y + x); } if (OLED_IsInAngle(-x, -y, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X - x, Y - y); } if (OLED_IsInAngle(-y, -x, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X - y, Y - x); } if (OLED_IsInAngle(x, -y, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X + x, Y - y); } if (OLED_IsInAngle(y, -x, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X + y, Y - x); } if (OLED_IsInAngle(-x, y, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X - x, Y + y); } if (OLED_IsInAngle(-y, x, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X - y, Y + x); } if (IsFilled) // 指定圆弧填充 { /*遍历中间部分*/ for (j = -y; j < y; j++) { /*在填充圆的每个点时，判断指定点是否在指定角度内，在，则画点，不在，则不做处理*/ if (OLED_IsInAngle(x, j, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X + x, Y + j); } if (OLED_IsInAngle(-x, j, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X - x, Y + j); } } /*遍历两侧部分*/ for (j = -x; j < x; j++) { /*在填充圆的每个点时，判断指定点是否在指定角度内，在，则画点，不在，则不做处理*/ if (OLED_IsInAngle(-y, j, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X - y, Y + j); } if (OLED_IsInAngle(y, j, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X + y, Y + j); } } } } } /*********************功能函数*/ /*****************江协科技|版权所有****************/ /*****************jiangxiekeji.com*****************/ 推荐阅读高性价比和便宜的VPS/云服务器推荐: https://blog.zeruns.com/archives/383.html做了个三相电量采集器开源出来，可以方便监测家里用电情况：https://blog.zeruns.com/archives/771.html我的世界开服教程：https://blog.zeruns.com/tag/mc/幻兽帕鲁开服教程：https://blog.zeruns.com/tag/PalWorld/睿登RD6012P数控可调电源简单开箱评测，60V 12A数控直流电源：https://blog.zeruns.com/archives/740.html拓竹P1SC 3D打印机开箱体验：https://blog.zeruns.com/archives/770.html不同品牌和种类的电容与电感实测对比（D值、Q值、ESR、X）：https://blog.zeruns.com/archives/765.html
AI摘要 介绍了基于STM32F1的0.96寸OLED显示屏驱动程序，支持硬件/软件I2C，可显示多种内容并绘图。 此内容根据文章生成，仅用于文章内容的解释与总结 基于STM32F103的0.96寸OLED显示屏驱动程序（4针脚I2C接口），支持硬件IIC/软件IIC。这款驱动程序比较完善，可以实现 英文、整数、浮点数、汉字、图像、二进制数、十六进制数 等内容显示，可以画点、直线、矩形、圆、椭圆、三角形等，支持多种字体，差不多相当于一个简易版图形库了。该程序是基于江协科技的代码二次修改的，原版程序只支持软件I2C，我修改后支持硬件I2C，也可以修改宏定义改成使用软件I2C。程序是使用ST标准库写的。测试硬件为STM32F103C8T6和AIR32F103CBT6，在这两款单片机上都测试过能跑，其中使用硬件I2C时STM32通信速率最高可以跑到1.3Mbit/s，AIR32最高只能跑600kbit/s。关于OLED的驱动原理，以及驱动程序的使用教程可以看江协科技的视频：https://url.zeruns.com/L7j6ySTM32使用硬件I2C读取SHTC3温湿度传感器：https://blog.zeruns.com/archives/692.html移植好U8g2图形库的STM32F407标准库工程模板：https://blog.zeruns.com/archives/722.html电子/单片机技术交流群：2169025065效果图I2C协议简介I2C 通讯协议(Inter－Integrated Circuit)是由 Phiilps 公司开发的，由于它引脚少，硬件实现简单，可扩展性强，不需要 USART、CAN 等通讯协议的外部收发设备（那些电平转化芯片），现在被广泛地使用在系统内多个集成电路(IC)间的通讯。I2C只有一跟数据总线 SDA(Serial Data Line)，串行数据总线，只能一位一位的发送数据，属于串行通信，采用半双工通信。半双工通信：可以实现双向的通信，但不能在两个方向上同时进行，必须轮流交替进行，其实也可以理解成一种可以切换方向的单工通信，同一时刻必须只能一个方向传输，只需一根数据线。对于I2C通讯协议把它分为物理层和协议层物理层规定通讯系统中具有机械、电子功能部分的特性（硬件部分），确保原始数据在物理媒体的传输。协议层主要规定通讯逻辑，统一收发双方的数据打包、解包标准（软件层面）。I2C物理层I2C 通讯设备之间的常用连接方式(1) 它是一个支持多设备的总线。“总线”指多个设备共用的信号线。在一个 I2C 通讯总线中，可连接多个 I2C 通讯设备，支持多个通讯主机及多个通讯从机。(2) 一个 I2C 总线只使用两条总线线路，一条双向串行数据线SDA（Serial Data Line ），一条串行时钟线SCL（Serial Clock Line ）。数据线即用来表示数据，时钟线用于数据收发同步(3) 总线通过上拉电阻接到电源。当 I2C 设备空闲时会输出高阻态，而当所有设备都空闲，都输出高阻态时，由上拉电阻把总线拉成高电平。I2C通信时单片机GPIO口必须设置为开漏输出，否则可能会造成短路。关于更多STM32的I2C相关信息和使用方法可以看这篇文章：https://url.zeruns.com/JC0Ah还有江协科技的STM32入门教程：https://www.bilibili.com/video/BV1th411z7sn?p=31我这里就不详细讲解了。需要用的元件STM32开发板入门套件：https://u.jd.com/fQS0YAeSTM32F103最小系统板：https://s.click.taobao.com/TsFFvwtOLED模块：https://s.click.taobao.com/EF0Evwt杜邦线：https://s.click.taobao.com/VMkDvwt面包板：https://s.click.taobao.com/bhg8TxtDAPLink（可代替ST-Link，带虚拟串口）：https://s.click.taobao.com/QVQ8Txt江协科技的STM32入门套件：https://s.click.taobao.com/NTn9Txt程序完整工程下载地址：百度网盘：https://url.zeruns.com/kSxoe 提取码: wgc3123网盘(不限速)：https://www.123pan.com/s/2Y9Djv-HGcvH.html 提取码:m7sp工程使用Keil5创建，用Vscode+EIDE开发，两个软件都可以打开此工程。工程文件全部使用UTF-8编码，如果打开显示乱码需要修改编辑器编码为UTF-8。main.c文件：#include "stm32f10x.h" // Device header #include "Delay.h" #include "OLED.h" /** * @brief 翻转指定GPIO端口的电平状态。 * * @param GPIOx 指向GPIO端口的指针，例如GPIOA, GPIOB等。 * @param GPIO_Pin 要翻转的GPIO引脚，可以是单个引脚如GPIO_Pin_0，也可以是多个引脚的组合如GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1。 * * 这个函数首先读取指定GPIO端口的指定引脚的输出电平状态。如果引脚当前为低电平（Bit_RESET），则函数将其设置为高电平（Bit_SET）。 * 反之，如果引脚当前为高电平，则函数将其设置为低电平。这样实现了电平的翻转。 */ void GPIO_TogglePin(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin) { // 读取GPIO电平状态 if (GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOx, GPIO_Pin) == Bit_RESET) { // 如果当前电平为低，则设置为高电平 GPIO_SetBits(GPIOx, GPIO_Pin); } else { // 如果当前电平为高，则设置为低电平 GPIO_ResetBits(GPIOx, GPIO_Pin); } } int main(void) { RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);//使能GPIOC时钟 // 初始化GPIO引脚 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // 定义结构体配置GPIO GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 设置GPIO模式为复用开漏模式，需接上拉电阻 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 设置GPIO速度为50MHz GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13; // 设置引脚为OLED_SCL和OLED_SDA GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIO GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_Pin_13); // LED闪烁 /*OLED初始化*/ OLED_Init(); /*在(0, 0)位置显示字符'A'，字体大小为8*16点阵*/ //OLED_ShowChar(0, 0, 'A', OLED_8X16); /*在(16, 0)位置显示字符串"Hello World!"，字体大小为8*16点阵*/ OLED_ShowString(0, 0, "blog.zeruns.com", OLED_8X16); /*在(0, 18)位置显示字符'A'，字体大小为6*8点阵*/ OLED_ShowChar(0, 18, 'A', OLED_6X8); /*在(16, 18)位置显示字符串"Hello World!"，字体大小为6*8点阵*/ OLED_ShowString(16, 18, "Hello World!", OLED_6X8); /*在(0, 28)位置显示数字12345，长度为5，字体大小为6*8点阵*/ OLED_ShowNum(0, 28, 12345, 5, OLED_6X8); /*在(40, 28)位置显示有符号数字-66，长度为2，字体大小为6*8点阵*/ OLED_ShowSignedNum(40, 28, -66, 2, OLED_6X8); /*在(70, 28)位置显示十六进制数字0xA5A5，长度为4，字体大小为6*8点阵*/ OLED_ShowHexNum(70, 28, 0xA5A5, 4, OLED_6X8); /*在(0, 38)位置显示二进制数字0xA5，长度为8，字体大小为6*8点阵*/ OLED_ShowBinNum(0, 38, 0xA5, 8, OLED_6X8); /*在(60, 38)位置显示浮点数字123.45，整数部分长度为3，小数部分长度为2，字体大小为6*8点阵*/ OLED_ShowFloatNum(60, 38, 123.45, 3, 2, OLED_6X8); /*在(0, 48)位置显示汉字串"你好，世界。"，字体大小为固定的16*16点阵*/ OLED_ShowChinese(0, 48, "你好，世界。"); /*在(96, 48)位置显示图像，宽16像素，高16像素，图像数据为Diode数组*/ OLED_ShowImage(96, 48, 16, 16, Diode); /*在(96, 18)位置打印格式化字符串，字体大小为6*8点阵，格式化字符串为"[%02d]"*/ OLED_Printf(96, 18, OLED_6X8, "[%02d]", 6); /*调用OLED_Update函数，将OLED显存数组的内容更新到OLED硬件进行显示*/ OLED_Update(); /*延时3000ms，观察现象*/ Delay_ms(3000); GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_Pin_13); // LED闪烁 /*清空OLED显存数组*/ OLED_Clear(); /*在(5, 8)位置画点*/ OLED_DrawPoint(5, 8); /*获取(5, 8)位置的点*/ if (OLED_GetPoint(5, 8)) { /*如果指定点点亮，则在(10, 4)位置显示字符串"YES"，字体大小为6*8点阵*/ OLED_ShowString(10, 4, "YES", OLED_6X8); } else { /*如果指定点未点亮，则在(10, 4)位置显示字符串"NO "，字体大小为6*8点阵*/ OLED_ShowString(10, 4, "NO ", OLED_6X8); } /*在(40, 0)和(127, 15)位置之间画直线*/ OLED_DrawLine(40, 0, 127, 15); /*在(40, 15)和(127, 0)位置之间画直线*/ OLED_DrawLine(40, 15, 127, 0); /*在(0, 20)位置画矩形，宽12像素，高15像素，未填充*/ OLED_DrawRectangle(0, 20, 12, 15, OLED_UNFILLED); /*在(0, 40)位置画矩形，宽12像素，高15像素，填充*/ OLED_DrawRectangle(0, 40, 12, 15, OLED_FILLED); /*在(20, 20)、(40, 25)和(30, 35)位置之间画三角形，未填充*/ OLED_DrawTriangle(20, 20, 40, 25, 30, 35, OLED_UNFILLED); /*在(20, 40)、(40, 45)和(30, 55)位置之间画三角形，填充*/ OLED_DrawTriangle(20, 40, 40, 45, 30, 55, OLED_FILLED); /*在(55, 27)位置画圆，半径8像素，未填充*/ OLED_DrawCircle(55, 27, 8, OLED_UNFILLED); /*在(55, 47)位置画圆，半径8像素，填充*/ OLED_DrawCircle(55, 47, 8, OLED_FILLED); /*在(82, 27)位置画椭圆，横向半轴12像素，纵向半轴8像素，未填充*/ OLED_DrawEllipse(82, 27, 12, 8, OLED_UNFILLED); // https://blog.zeruns.com /*在(82, 47)位置画椭圆，横向半轴12像素，纵向半轴8像素，填充*/ OLED_DrawEllipse(82, 47, 12, 8, OLED_FILLED); /*在(110, 18)位置画圆弧，半径15像素，起始角度25度，终止角度125度，未填充*/ OLED_DrawArc(110, 18, 15, 25, 125, OLED_UNFILLED); /*在(110, 38)位置画圆弧，半径15像素，起始角度25度，终止角度125度，填充*/ OLED_DrawArc(110, 38, 15, 25, 125, OLED_FILLED); /*调用OLED_Update函数，将OLED显存数组的内容更新到OLED硬件进行显示*/ OLED_Update(); /*延时1500ms，观察现象*/ Delay_ms(1500); GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_Pin_13); // LED闪烁 while (1) { for (uint8_t i = 0; i < 4; i ++) { /*将OLED显存数组部分数据取反，从(0, i * 16)位置开始，宽128像素，高16像素*/ OLED_ReverseArea(0, i * 16, 128, 16); /*调用OLED_Update函数，将OLED显存数组的内容更新到OLED硬件进行显示*/ OLED_Update(); /*延时1000ms，观察现象*/ Delay_ms(1000); /*把取反的内容翻转回来*/ OLED_ReverseArea(0, i * 16, 128, 16); GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_Pin_13); // LED闪烁 } // https://blog.zeruns.com /*将OLED显存数组全部数据取反*/ OLED_Reverse(); /*调用OLED_Update函数，将OLED显存数组的内容更新到OLED硬件进行显示*/ OLED_Update(); /*延时1000ms，观察现象*/ Delay_ms(1000); GPIO_TogglePin(GPIOC, GPIO_Pin_13); // LED闪烁 } } OLED.c文件： /*************************************************************************************** * 本程序由江协科技创建并免费开源共享 * 你可以任意查看、使用和修改，并应用到自己的项目之中 * 程序版权归江协科技所有，任何人或组织不得将其据为己有 * * 程序名称： 0.96寸OLED显示屏驱动程序（4针脚I2C接口） * 程序创建时间： 2023.10.24 * 当前程序版本： V1.1 * 当前版本发布时间： 2023.12.8 * * 江协科技官方网站： jiangxiekeji.com * 江协科技官方淘宝店： jiangxiekeji.taobao.com * 程序介绍及更新动态： jiangxiekeji.com/tutorial/oled.html * * 如果你发现程序中的漏洞或者笔误，可通过邮件向我们反馈：feedback@jiangxiekeji.com * 发送邮件之前，你可以先到更新动态页面查看最新程序，如果此问题已经修改，则无需再发邮件 *************************************************************************************** */ /* * 本程序由zeruns二次修改 * 修改内容： 增加支持硬件I2C，可通过修改宏定义来选择是否启用硬件I2C * 修改日期： 2024.2.25 * 博客： https://blog.zeruns.com * B站主页： https://space.bilibili.com/8320520 */ #include "stm32f10x.h" #include "OLED.h" #include <string.h> #include <math.h> #include <stdio.h> #include <stdarg.h> // 如果用到中文，编译器附加选项需要加 --no-multibyte-chars /* 选择OLED驱动方式，默认使用硬件I2C。如果要用软件I2C就将硬件I2C那行的宏定义注释掉，将软件I2C那行的注释取消。 不能同时两个都同时取消注释！ */ #define OLED_USE_HW_I2C // 硬件I2C //#define OLED_USE_SW_I2C // 软件I2C /*引脚定义，可在此处修改I2C通信引脚*/ #define OLED_SCL GPIO_Pin_6 // SCL #define OLED_SDA GPIO_Pin_7 // SDA #define OLED_GPIO GPIOB #define OLED_RCC RCC_APB2Periph_GPIOB /*STM32F103芯片的硬件I2C1: PB6 -- SCL; PB7 -- SDA */ /*I2C接口，定义OLED屏使用哪个I2C接口*/ #define OLED_I2C I2C1 #define OLED_I2C_RCC RCC_APB1Periph_I2C1 /*OLED从机地址*/ #define OLED_ADDRESS 0x3C << 1 // 0x3C是OLED的7位地址，左移1位最后位做读写位变成0x78 /*I2C超时时间*/ #define OLED_I2C_TIMEOUT 1000 /** * 数据存储格式： * 纵向8点，高位在下，先从左到右，再从上到下 * 每一个Bit对应一个像素点 * * B0 B0 B0 B0 * B1 B1 B1 B1 * B2 B2 B2 B2 * B3 B3 -------------> B3 B3 -- * B4 B4 B4 B4 | * B5 B5 B5 B5 | * B6 B6 B6 B6 | * B7 B7 B7 B7 | * | * ----------------------------------- * | * | B0 B0 B0 B0 * | B1 B1 B1 B1 * | B2 B2 B2 B2 * --> B3 B3 -------------> B3 B3 * B4 B4 B4 B4 * B5 B5 B5 B5 * B6 B6 B6 B6 * B7 B7 B7 B7 * * 坐标轴定义： * 左上角为(0, 0)点 * 横向向右为X轴，取值范围：0~127 * 纵向向下为Y轴，取值范围：0~63 * * 0 X轴 127 * .-------------------------------> * 0 | * | * | * | * Y轴 | * | * | * | * 63 | * v * */ /*全局变量*********************/ /** * OLED显存数组 * 所有的显示函数，都只是对此显存数组进行读写 * 随后调用OLED_Update函数或OLED_UpdateArea函数 * 才会将显存数组的数据发送到OLED硬件，进行显示 */ uint8_t OLED_DisplayBuf[8][128]; /*********************全局变量*/ #ifdef OLED_USE_SW_I2C /** * 函 数：OLED写SCL高低电平 * 参 数：要写入SCL的电平值，范围：0/1 * 返 回 值：无 * 说 明：当上层函数需要写SCL时，此函数会被调用 * 用户需要根据参数传入的值，将SCL置为高电平或者低电平 * 当参数传入0时，置SCL为低电平，当参数传入1时，置SCL为高电平 */ void OLED_W_SCL(uint8_t BitValue) { /*根据BitValue的值，将SCL置高电平或者低电平*/ GPIO_WriteBit(OLED_GPIO, OLED_SCL, (BitAction)BitValue); /*如果单片机速度过快，可在此添加适量延时，以避免超出I2C通信的最大速度*/ //... } /** * 函 数：OLED写SDA高低电平 * 参 数：要写入SDA的电平值，范围：0/1 * 返 回 值：无 * 说 明：当上层函数需要写SDA时，此函数会被调用 * 用户需要根据参数传入的值，将SDA置为高电平或者低电平 * 当参数传入0时，置SDA为低电平，当参数传入1时，置SDA为高电平 */ void OLED_W_SDA(uint8_t BitValue) { /*根据BitValue的值，将SDA置高电平或者低电平*/ GPIO_WriteBit(OLED_GPIO, OLED_SDA, (BitAction)BitValue); /*如果单片机速度过快，可在此添加适量延时，以避免超出I2C通信的最大速度*/ //... } #endif /** * 函 数：OLED引脚初始化 * 参 数：无 * 返 回 值：无 * 说 明：当上层函数需要初始化时，此函数会被调用 * 用户需要将SCL和SDA引脚初始化为开漏模式，并释放引脚 */ void OLED_GPIO_Init(void) { uint32_t i, j; /*在初始化前，加入适量延时，待OLED供电稳定*/ for (i = 0; i < 1000; i++) { for (j = 0; j < 1000; j++) ; } #ifdef OLED_USE_HW_I2C RCC_APB1PeriphClockCmd(OLED_I2C_RCC, ENABLE); // 使能I2C1时钟 #endif RCC_APB2PeriphClockCmd(OLED_RCC, ENABLE); // 使能GPIO时钟 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // 定义结构体配置GPIO #ifdef OLED_USE_HW_I2C GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD; // 设置GPIO模式为复用开漏模式，需接上拉电阻 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 设置GPIO速度为50MHz GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = OLED_SCL | OLED_SDA; // 设置引脚为OLED_SCL和OLED_SDA GPIO_Init(OLED_GPIO, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIO #elif defined(OLED_USE_SW_I2C) GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; // 设置GPIO模式为开漏输出模式，需接上拉电阻 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = OLED_SCL | OLED_SDA;// 设置引脚为OLED_SCL和OLED_SDA GPIO_Init(OLED_GPIO, &GPIO_InitStructure); /*释放SCL和SDA*/ OLED_W_SCL(1); OLED_W_SDA(1); #endif #ifdef OLED_USE_HW_I2C I2C_DeInit(OLED_I2C); // 将外设I2C寄存器重设为缺省值 I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure; // 定义结构体配置I2C I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C; // 工作模式 I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2; // 时钟占空比，Tlow/Thigh = 2 I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x30; // 主机的I2C地址,用不到则随便写，无影响 I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable; // 使能应答位 I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit; // 设置地址长度7位 I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 600000;// 设置I2C时钟频率，600kHz，建议设置400kHz(比较稳定)，实测在STM32F103上最高可以跑1.3MHz，在AIR32F103上最高只能跑600kHz。 I2C_Init(OLED_I2C, &I2C_InitStructure); // 初始化I2C I2C_Cmd(OLED_I2C, ENABLE); // 使能I2C #endif } // https://blog.zeruns.com /*通信协议*********************/ /** * 函 数：I2C起始 * 参 数：无 * 返 回 值：无 */ void OLED_I2C_Start(void) { #ifdef OLED_USE_HW_I2C for(uint16_t i = 0; I2C_GetFlagStatus(OLED_I2C, I2C_FLAG_BUSY) && i < OLED_I2C_TIMEOUT; i++); // 判断IIC总线是否忙碌 I2C_GenerateSTART(OLED_I2C, ENABLE); // 发送起始信号 // 检查I2C的事件。事件（Event）是指I2C1状态发生变化时产生的信号。这里检查EV5（表示主模式）事件，直到其发生。这表示I2C已经成功切换到Master模式。 for(uint16_t i = 0; !I2C_CheckEvent(OLED_I2C, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT) && i < OLED_I2C_TIMEOUT; i++); I2C_Send7bitAddress(OLED_I2C, OLED_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter); // 发送7位地址，I2C通信进入发送模式。 for(uint16_t i = 0; !I2C_CheckEvent(OLED_I2C, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED) && i < OLED_I2C_TIMEOUT; i++); // 检测EV6事件，判断I2C通信是否进入发送模式 #elif defined(OLED_USE_SW_I2C) OLED_W_SDA(1); //释放SDA，确保SDA为高电平 OLED_W_SCL(1); //释放SCL，确保SCL为高电平 OLED_W_SDA(0); //在SCL高电平期间，拉低SDA，产生起始信号 OLED_W_SCL(0); //起始后把SCL也拉低，即为了占用总线，也为了方便总线时序的拼接 #endif } /** * 函 数：I2C终止 * 参 数：无 * 返 回 值：无 */ void OLED_I2C_Stop(void) { #ifdef OLED_USE_HW_I2C I2C_GenerateSTOP(OLED_I2C, ENABLE); // 关闭I2C1总线 #elif defined(OLED_USE_SW_I2C) OLED_W_SDA(0); //拉低SDA，确保SDA为低电平 OLED_W_SCL(1); //释放SCL，使SCL呈现高电平 OLED_W_SDA(1); //在SCL高电平期间，释放SDA，产生终止信号 #endif } /** * 函 数：I2C发送一个字节 * 参 数：Byte 要发送的一个字节数据，范围：0x00~0xFF * 返 回 值：无 */ void OLED_I2C_SendByte(uint8_t Byte) { #ifdef OLED_USE_HW_I2C I2C_SendData(OLED_I2C, Byte); // 发送一个字节 // 检测EV8_2事件，判断I2C是否发送完成 for(uint16_t i = 0; I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED) != 1 && i < OLED_I2C_TIMEOUT; i++); #elif defined(OLED_USE_SW_I2C) uint8_t i; /*循环8次，主机依次发送数据的每一位*/ for (i = 0; i < 8; i++) { /*使用掩码的方式取出Byte的指定一位数据并写入到SDA线*/ /*两个!的作用是，让所有非零的值变为1*/ OLED_W_SDA(!!(Byte & (0x80 >> i))); OLED_W_SCL(1); //释放SCL，从机在SCL高电平期间读取SDA OLED_W_SCL(0); //拉低SCL，主机开始发送下一位数据 } OLED_W_SCL(1); //额外的一个时钟，不处理应答信号 OLED_W_SCL(0); #endif } /** * 函 数：OLED写命令 * 参 数：Command 要写入的命令值，范围：0x00~0xFF * 返 回 值：无 */ void OLED_WriteCommand(uint8_t Command) { OLED_I2C_Start(); // I2C起始 #ifdef OLED_USE_SW_I2C OLED_I2C_SendByte(0x78); //发送OLED的I2C从机地址 #endif OLED_I2C_SendByte(0x00); //控制字节，给0x00，表示即将写命令 OLED_I2C_SendByte(Command); // 写入指定的命令 OLED_I2C_Stop(); // I2C终止 } /** * 函 数：OLED写数据 * 参 数：Data 要写入数据的起始地址 * 参 数：Count 要写入数据的数量 * 返 回 值：无 */ void OLED_WriteData(uint8_t *Data, uint8_t Count) { uint8_t i; OLED_I2C_Start(); // I2C起始 #ifdef OLED_USE_SW_I2C OLED_I2C_SendByte(0x78); //发送OLED的I2C从机地址 #endif OLED_I2C_SendByte(0x40); // 控制字节，给0x40，表示即将写数据 /*循环Count次，进行连续的数据写入*/ for (i = 0; i < Count; i++) { OLED_I2C_SendByte(Data[i]); // 依次发送Data的每一个数据 } OLED_I2C_Stop(); // I2C终止 } /*********************通信协议*/ /*硬件配置*********************/ /** * 函 数：OLED初始化 * 参 数：无 * 返 回 值：无 * 说 明：使用前，需要调用此初始化函数 */ void OLED_Init(void) { OLED_GPIO_Init(); // 先调用底层的端口初始化 /*写入一系列的命令，对OLED进行初始化配置*/ OLED_WriteCommand(0xAE); // 设置显示开启/关闭，0xAE关闭，0xAF开启 OLED_WriteCommand(0xD5); // 设置显示时钟分频比/振荡器频率 OLED_WriteCommand(0x80); // 0x00~0xFF OLED_WriteCommand(0xA8); // 设置多路复用率 OLED_WriteCommand(0x3F); // 0x0E~0x3F OLED_WriteCommand(0xD3); // 设置显示偏移 OLED_WriteCommand(0x00); // 0x00~0x7F OLED_WriteCommand(0x40); // 设置显示开始行，0x40~0x7F OLED_WriteCommand(0xA1); // 设置左右方向，0xA1正常，0xA0左右反置 OLED_WriteCommand(0xC8); // 设置上下方向，0xC8正常，0xC0上下反置 OLED_WriteCommand(0xDA); // 设置COM引脚硬件配置 OLED_WriteCommand(0x12); OLED_WriteCommand(0x81); // 设置对比度 OLED_WriteCommand(0xCF); // 0x00~0xFF OLED_WriteCommand(0xD9); // 设置预充电周期 OLED_WriteCommand(0xF1); OLED_WriteCommand(0xDB); // 设置VCOMH取消选择级别 OLED_WriteCommand(0x30); OLED_WriteCommand(0xA4); // 设置整个显示打开/关闭 OLED_WriteCommand(0xA6); // 设置正常/反色显示，0xA6正常，0xA7反色 OLED_WriteCommand(0x8D); // 设置充电泵 OLED_WriteCommand(0x14); OLED_WriteCommand(0xAF); // 开启显示 OLED_Clear(); // 清空显存数组 OLED_Update(); // 更新显示，清屏，防止初始化后未显示内容时花屏 } /** * 函 数：OLED设置显示光标位置 * 参 数：Page 指定光标所在的页，范围：0~7 * 参 数：X 指定光标所在的X轴坐标，范围：0~127 * 返 回 值：无 * 说 明：OLED默认的Y轴，只能8个Bit为一组写入，即1页等于8个Y轴坐标 */ void OLED_SetCursor(uint8_t Page, uint8_t X) { /*如果使用此程序驱动1.3寸的OLED显示屏，则需要解除此注释*/ /*因为1.3寸的OLED驱动芯片（SH1106）有132列*/ /*屏幕的起始列接在了第2列，而不是第0列*/ /*所以需要将X加2，才能正常显示*/ // X += 2; /*通过指令设置页地址和列地址*/ OLED_WriteCommand(0xB0 | Page); // 设置页位置 OLED_WriteCommand(0x10 | ((X & 0xF0) >> 4)); // 设置X位置高4位 OLED_WriteCommand(0x00 | (X & 0x0F)); // 设置X位置低4位 } /*********************硬件配置*/ /*工具函数*********************/ /*工具函数仅供内部部分函数使用*/ /** * 函 数：次方函数 * 参 数：X 底数 * 参 数：Y 指数 * 返 回 值：等于X的Y次方 */ uint32_t OLED_Pow(uint32_t X, uint32_t Y) { uint32_t Result = 1; // 结果默认为1 while (Y--) // 累乘Y次 { Result *= X; // 每次把X累乘到结果上 } return Result; } /** * 函 数：判断指定点是否在指定多边形内部 * 参 数：nvert 多边形的顶点数 * 参 数：vertx verty 包含多边形顶点的x和y坐标的数组 * 参 数：testx testy 测试点的X和y坐标 * 返 回 值：指定点是否在指定多边形内部，1：在内部，0：不在内部 */ uint8_t OLED_pnpoly(uint8_t nvert, int16_t *vertx, int16_t *verty, int16_t testx, int16_t testy) { int16_t i, j, c = 0; /*此算法由W. Randolph Franklin提出*/ /*参考链接：https://wrfranklin.org/Research/Short_Notes/pnpoly.html*/ for (i = 0, j = nvert - 1; i < nvert; j = i++) { if (((verty[i] > testy) != (verty[j] > testy)) && (testx < (vertx[j] - vertx[i]) * (testy - verty[i]) / (verty[j] - verty[i]) + vertx[i])) { c = !c; } } return c; } /** * 函 数：判断指定点是否在指定角度内部 * 参 数：X Y 指定点的坐标 * 参 数：StartAngle EndAngle 起始角度和终止角度，范围：-180~180 * 水平向右为0度，水平向左为180度或-180度，下方为正数，上方为负数，顺时针旋转 * 返 回 值：指定点是否在指定角度内部，1：在内部，0：不在内部 */ uint8_t OLED_IsInAngle(int16_t X, int16_t Y, int16_t StartAngle, int16_t EndAngle) { int16_t PointAngle; PointAngle = atan2(Y, X) / 3.14 * 180; // 计算指定点的弧度，并转换为角度表示 if (StartAngle < EndAngle) // 起始角度小于终止角度的情况 { /*如果指定角度在起始终止角度之间，则判定指定点在指定角度*/ if (PointAngle >= StartAngle && PointAngle <= EndAngle) { return 1; } } else // 起始角度大于于终止角度的情况 { /*如果指定角度大于起始角度或者小于终止角度，则判定指定点在指定角度*/ if (PointAngle >= StartAngle || PointAngle <= EndAngle) { return 1; } } return 0; // 不满足以上条件，则判断判定指定点不在指定角度 } /*********************工具函数*/ /*功能函数*********************/ /** * 函 数：将OLED显存数组更新到OLED屏幕 * 参 数：无 * 返 回 值：无 * 说 明：所有的显示函数，都只是对OLED显存数组进行读写 * 随后调用OLED_Update函数或OLED_UpdateArea函数 * 才会将显存数组的数据发送到OLED硬件，进行显示 * 故调用显示函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_Update(void) { uint8_t j; /*遍历每一页*/ for (j = 0; j < 8; j++) { /*设置光标位置为每一页的第一列*/ OLED_SetCursor(j, 0); /*连续写入128个数据，将显存数组的数据写入到OLED硬件*/ OLED_WriteData(OLED_DisplayBuf[j], 128); } } /** * 函 数：将OLED显存数组部分更新到OLED屏幕 * 参 数：X 指定区域左上角的横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y 指定区域左上角的纵坐标，范围：0~63 * 参 数：Width 指定区域的宽度，范围：0~128 * 参 数：Height 指定区域的高度，范围：0~64 * 返 回 值：无 * 说 明：此函数会至少更新参数指定的区域 * 如果更新区域Y轴只包含部分页，则同一页的剩余部分会跟随一起更新 * 说 明：所有的显示函数，都只是对OLED显存数组进行读写 * 随后调用OLED_Update函数或OLED_UpdateArea函数 * 才会将显存数组的数据发送到OLED硬件，进行显示 * 故调用显示函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_UpdateArea(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Width, uint8_t Height) { uint8_t j; /*参数检查，保证指定区域不会超出屏幕范围*/ if (X > 127) { return; } if (Y > 63) { return; } if (X + Width > 128) { Width = 128 - X; } if (Y + Height > 64) { Height = 64 - Y; } /*遍历指定区域涉及的相关页*/ /*(Y + Height - 1) / 8 + 1的目的是(Y + Height) / 8并向上取整*/ for (j = Y / 8; j < (Y + Height - 1) / 8 + 1; j++) { /*设置光标位置为相关页的指定列*/ OLED_SetCursor(j, X); /*连续写入Width个数据，将显存数组的数据写入到OLED硬件*/ OLED_WriteData(&OLED_DisplayBuf[j][X], Width); } } /** * 函 数：将OLED显存数组全部清零 * 参 数：无 * 返 回 值：无 * 说 明：调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_Clear(void) { uint8_t i, j; for (j = 0; j < 8; j++) // 遍历8页 { for (i = 0; i < 128; i++) // 遍历128列 { OLED_DisplayBuf[j][i] = 0x00; // 将显存数组数据全部清零 } } } /** * 函 数：将OLED显存数组部分清零 * 参 数：X 指定区域左上角的横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y 指定区域左上角的纵坐标，范围：0~63 * 参 数：Width 指定区域的宽度，范围：0~128 * 参 数：Height 指定区域的高度，范围：0~64 * 返 回 值：无 * 说 明：调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_ClearArea(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Width, uint8_t Height) { uint8_t i, j; /*参数检查，保证指定区域不会超出屏幕范围*/ if (X > 127) { return; } if (Y > 63) { return; } if (X + Width > 128) { Width = 128 - X; } if (Y + Height > 64) { Height = 64 - Y; } for (j = Y; j < Y + Height; j++) // 遍历指定页 { for (i = X; i < X + Width; i++) // 遍历指定列 { OLED_DisplayBuf[j / 8][i] &= ~(0x01 << (j % 8)); // 将显存数组指定数据清零 } } } /** * 函 数：将OLED显存数组全部取反 * 参 数：无 * 返 回 值：无 * 说 明：调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_Reverse(void) { uint8_t i, j; for (j = 0; j < 8; j++) // 遍历8页 { for (i = 0; i < 128; i++) // 遍历128列 { OLED_DisplayBuf[j][i] ^= 0xFF; // 将显存数组数据全部取反 } } } /** * 函 数：将OLED显存数组部分取反 * 参 数：X 指定区域左上角的横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y 指定区域左上角的纵坐标，范围：0~63 * 参 数：Width 指定区域的宽度，范围：0~128 * 参 数：Height 指定区域的高度，范围：0~64 * 返 回 值：无 * 说 明：调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_ReverseArea(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Width, uint8_t Height) { uint8_t i, j; /*参数检查，保证指定区域不会超出屏幕范围*/ if (X > 127) { return; } if (Y > 63) { return; } if (X + Width > 128) { Width = 128 - X; } if (Y + Height > 64) { Height = 64 - Y; } for (j = Y; j < Y + Height; j++) // 遍历指定页 { for (i = X; i < X + Width; i++) // 遍历指定列 { OLED_DisplayBuf[j / 8][i] ^= 0x01 << (j % 8); // 将显存数组指定数据取反 } } } /** * 函 数：OLED显示一个字符 * 参 数：X 指定字符左上角的横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y 指定字符左上角的纵坐标，范围：0~63 * 参 数：Char 指定要显示的字符，范围：ASCII码可见字符 * 参 数：FontSize 指定字体大小 * 范围：OLED_8X16 宽8像素，高16像素 * OLED_6X8 宽6像素，高8像素 * 返 回 值：无 * 说 明：调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_ShowChar(uint8_t X, uint8_t Y, char Char, uint8_t FontSize) { if (FontSize == OLED_8X16) // 字体为宽8像素，高16像素 { /*将ASCII字模库OLED_F8x16的指定数据以8*16的图像格式显示*/ OLED_ShowImage(X, Y, 8, 16, OLED_F8x16[Char - ' ']); } else if (FontSize == OLED_6X8) // 字体为宽6像素，高8像素 { /*将ASCII字模库OLED_F6x8的指定数据以6*8的图像格式显示*/ OLED_ShowImage(X, Y, 6, 8, OLED_F6x8[Char - ' ']); } } /** * 函 数：OLED显示字符串 * 参 数：X 指定字符串左上角的横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y 指定字符串左上角的纵坐标，范围：0~63 * 参 数：String 指定要显示的字符串，范围：ASCII码可见字符组成的字符串 * 参 数：FontSize 指定字体大小 * 范围：OLED_8X16 宽8像素，高16像素 * OLED_6X8 宽6像素，高8像素 * 返 回 值：无 * 说 明：调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_ShowString(uint8_t X, uint8_t Y, char *String, uint8_t FontSize) { uint8_t i; for (i = 0; String[i] != '\0'; i++) // 遍历字符串的每个字符 { /*调用OLED_ShowChar函数，依次显示每个字符*/ OLED_ShowChar(X + i * FontSize, Y, String[i], FontSize); } } /** * 函 数：OLED显示数字（十进制，正整数） * 参 数：X 指定数字左上角的横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y 指定数字左上角的纵坐标，范围：0~63 * 参 数：Number 指定要显示的数字，范围：0~4294967295 * 参 数：Length 指定数字的长度，范围：0~10 * 参 数：FontSize 指定字体大小 * 范围：OLED_8X16 宽8像素，高16像素 * OLED_6X8 宽6像素，高8像素 * 返 回 值：无 * 说 明：调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_ShowNum(uint8_t X, uint8_t Y, uint32_t Number, uint8_t Length, uint8_t FontSize) { uint8_t i; for (i = 0; i < Length; i++) // 遍历数字的每一位 { /*调用OLED_ShowChar函数，依次显示每个数字*/ /*Number / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 可以十进制提取数字的每一位*/ /*+ '0' 可将数字转换为字符格式*/ OLED_ShowChar(X + i * FontSize, Y, Number / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0', FontSize); } } /** * 函 数：OLED显示有符号数字（十进制，整数） * 参 数：X 指定数字左上角的横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y 指定数字左上角的纵坐标，范围：0~63 * 参 数：Number 指定要显示的数字，范围：-2147483648~2147483647 * 参 数：Length 指定数字的长度，范围：0~10 * 参 数：FontSize 指定字体大小 * 范围：OLED_8X16 宽8像素，高16像素 * OLED_6X8 宽6像素，高8像素 * 返 回 值：无 * 说 明：调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_ShowSignedNum(uint8_t X, uint8_t Y, int32_t Number, uint8_t Length, uint8_t FontSize) { uint8_t i; uint32_t Number1; if (Number >= 0) // 数字大于等于0 { OLED_ShowChar(X, Y, '+', FontSize); // 显示+号 Number1 = Number; // Number1直接等于Number } else // 数字小于0 { OLED_ShowChar(X, Y, '-', FontSize); // 显示-号 Number1 = -Number; // Number1等于Number取负 } for (i = 0; i < Length; i++) // 遍历数字的每一位 { /*调用OLED_ShowChar函数，依次显示每个数字*/ /*Number1 / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 可以十进制提取数字的每一位*/ /*+ '0' 可将数字转换为字符格式*/ OLED_ShowChar(X + (i + 1) * FontSize, Y, Number1 / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0', FontSize); } } /** * 函 数：OLED显示十六进制数字（十六进制，正整数） * 参 数：X 指定数字左上角的横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y 指定数字左上角的纵坐标，范围：0~63 * 参 数：Number 指定要显示的数字，范围：0x00000000~0xFFFFFFFF * 参 数：Length 指定数字的长度，范围：0~8 * 参 数：FontSize 指定字体大小 * 范围：OLED_8X16 宽8像素，高16像素 * OLED_6X8 宽6像素，高8像素 * 返 回 值：无 * 说 明：调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_ShowHexNum(uint8_t X, uint8_t Y, uint32_t Number, uint8_t Length, uint8_t FontSize) { uint8_t i, SingleNumber; for (i = 0; i < Length; i++) // 遍历数字的每一位 { /*以十六进制提取数字的每一位*/ SingleNumber = Number / OLED_Pow(16, Length - i - 1) % 16; if (SingleNumber < 10) // 单个数字小于10 { /*调用OLED_ShowChar函数，显示此数字*/ /*+ '0' 可将数字转换为字符格式*/ OLED_ShowChar(X + i * FontSize, Y, SingleNumber + '0', FontSize); } else // 单个数字大于10 { /*调用OLED_ShowChar函数，显示此数字*/ /*+ 'A' 可将数字转换为从A开始的十六进制字符*/ OLED_ShowChar(X + i * FontSize, Y, SingleNumber - 10 + 'A', FontSize); } } } /** * 函 数：OLED显示二进制数字（二进制，正整数） * 参 数：X 指定数字左上角的横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y 指定数字左上角的纵坐标，范围：0~63 * 参 数：Number 指定要显示的数字，范围：0x00000000~0xFFFFFFFF * 参 数：Length 指定数字的长度，范围：0~16 * 参 数：FontSize 指定字体大小 * 范围：OLED_8X16 宽8像素，高16像素 * OLED_6X8 宽6像素，高8像素 * 返 回 值：无 * 说 明：调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_ShowBinNum(uint8_t X, uint8_t Y, uint32_t Number, uint8_t Length, uint8_t FontSize) { uint8_t i; for (i = 0; i < Length; i++) // 遍历数字的每一位 { /*调用OLED_ShowChar函数，依次显示每个数字*/ /*Number / OLED_Pow(2, Length - i - 1) % 2 可以二进制提取数字的每一位*/ /*+ '0' 可将数字转换为字符格式*/ OLED_ShowChar(X + i * FontSize, Y, Number / OLED_Pow(2, Length - i - 1) % 2 + '0', FontSize); } } /** * 函 数：OLED显示浮点数字（十进制，小数） * 参 数：X 指定数字左上角的横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y 指定数字左上角的纵坐标，范围：0~63 * 参 数：Number 指定要显示的数字，范围：-4294967295.0~4294967295.0 * 参 数：IntLength 指定数字的整数位长度，范围：0~10 * 参 数：FraLength 指定数字的小数位长度，范围：0~9，小数进行四舍五入显示 * 参 数：FontSize 指定字体大小 * 范围：OLED_8X16 宽8像素，高16像素 * OLED_6X8 宽6像素，高8像素 * 返 回 值：无 * 说 明：调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_ShowFloatNum(uint8_t X, uint8_t Y, double Number, uint8_t IntLength, uint8_t FraLength, uint8_t FontSize) { uint32_t PowNum, IntNum, FraNum; if (Number >= 0) // 数字大于等于0 { OLED_ShowChar(X, Y, '+', FontSize); // 显示+号 } else // 数字小于0 { OLED_ShowChar(X, Y, '-', FontSize); // 显示-号 Number = -Number; // Number取负 } /*提取整数部分和小数部分*/ IntNum = Number; // 直接赋值给整型变量，提取整数 Number -= IntNum; // 将Number的整数减掉，防止之后将小数乘到整数时因数过大造成错误 PowNum = OLED_Pow(10, FraLength); // 根据指定小数的位数，确定乘数 FraNum = round(Number * PowNum); // 将小数乘到整数，同时四舍五入，避免显示误差 IntNum += FraNum / PowNum; // 若四舍五入造成了进位，则需要再加给整数 /*显示整数部分*/ OLED_ShowNum(X + FontSize, Y, IntNum, IntLength, FontSize); /*显示小数点*/ OLED_ShowChar(X + (IntLength + 1) * FontSize, Y, '.', FontSize); /*显示小数部分*/ OLED_ShowNum(X + (IntLength + 2) * FontSize, Y, FraNum, FraLength, FontSize); } /** * 函 数：OLED显示汉字串 * 参 数：X 指定汉字串左上角的横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y 指定汉字串左上角的纵坐标，范围：0~63 * 参 数：Chinese 指定要显示的汉字串，范围：必须全部为汉字或者全角字符，不要加入任何半角字符 * 显示的汉字需要在OLED_Data.c里的OLED_CF16x16数组定义 * 未找到指定汉字时，会显示默认图形（一个方框，内部一个问号） * 返 回 值：无 * 说 明：调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_ShowChinese(uint8_t X, uint8_t Y, char *Chinese) { uint8_t pChinese = 0; uint8_t pIndex; uint8_t i; char SingleChinese[OLED_CHN_CHAR_WIDTH + 1] = {0}; // UTF8编码是3个字节，+1是为了加上\0结束符 for (i = 0; Chinese[i] != '\0'; i++) // 遍历汉字串 { SingleChinese[pChinese] = Chinese[i]; // 提取汉字串数据到单个汉字数组 pChinese++; // 计次自增 /*当提取次数到达OLED_CHN_CHAR_WIDTH时，即代表提取到了一个完整的汉字*/ if (pChinese >= OLED_CHN_CHAR_WIDTH) { SingleChinese[pChinese + 1] = '\0'; // 在汉字后面补上空字符串，表示结束 pChinese = 0; // 计次归零 /*遍历整个汉字字模库，寻找匹配的汉字*/ /*如果找到最后一个汉字（定义为空字符串），则表示汉字未在字模库定义，停止寻找*/ for (pIndex = 0; strcmp(OLED_CF16x16[pIndex].Index, "") != 0; pIndex++) { /*找到匹配的汉字*/ if (strcmp(OLED_CF16x16[pIndex].Index, SingleChinese) == 0) { break; // 跳出循环，此时pIndex的值为指定汉字的索引 } } /*将汉字字模库OLED_CF16x16的指定数据以16*16的图像格式显示*/ OLED_ShowImage(X + ((i + 1) / OLED_CHN_CHAR_WIDTH - 1) * 16, Y, 16, 16, OLED_CF16x16[pIndex].Data); } } } /** * 函 数：OLED显示图像 * 参 数：X 指定图像左上角的横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y 指定图像左上角的纵坐标，范围：0~63 * 参 数：Width 指定图像的宽度，范围：0~128 * 参 数：Height 指定图像的高度，范围：0~64 * 参 数：Image 指定要显示的图像 * 返 回 值：无 * 说 明：调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_ShowImage(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Width, uint8_t Height, const uint8_t *Image) { uint8_t i, j; /*参数检查，保证指定图像不会超出屏幕范围*/ if (X > 127) { return; } if (Y > 63) { return; } /*将图像所在区域清空*/ OLED_ClearArea(X, Y, Width, Height); /*遍历指定图像涉及的相关页*/ /*(Height - 1) / 8 + 1的目的是Height / 8并向上取整*/ for (j = 0; j < (Height - 1) / 8 + 1; j++) { /*遍历指定图像涉及的相关列*/ for (i = 0; i < Width; i++) { /*超出边界，则跳过显示*/ if (X + i > 127) { break; } if (Y / 8 + j > 7) { return; } /*显示图像在当前页的内容*/ OLED_DisplayBuf[Y / 8 + j][X + i] |= Image[j * Width + i] << (Y % 8); /*超出边界，则跳过显示*/ /*使用continue的目的是，下一页超出边界时，上一页的后续内容还需要继续显示*/ if (Y / 8 + j + 1 > 7) { continue; } /*显示图像在下一页的内容*/ OLED_DisplayBuf[Y / 8 + j + 1][X + i] |= Image[j * Width + i] >> (8 - Y % 8); } } } /** * 函 数：OLED使用printf函数打印格式化字符串 * 参 数：X 指定格式化字符串左上角的横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y 指定格式化字符串左上角的纵坐标，范围：0~63 * 参 数：FontSize 指定字体大小 * 范围：OLED_8X16 宽8像素，高16像素 * OLED_6X8 宽6像素，高8像素 * 参 数：format 指定要显示的格式化字符串，范围：ASCII码可见字符组成的字符串 * 参 数：... 格式化字符串参数列表 * 返 回 值：无 * 说 明：调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_Printf(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t FontSize, char *format, ...) { char String[30]; // 定义字符数组 va_list arg; // 定义可变参数列表数据类型的变量arg va_start(arg, format); // 从format开始，接收参数列表到arg变量 vsprintf(String, format, arg); // 使用vsprintf打印格式化字符串和参数列表到字符数组中 va_end(arg); // 结束变量arg OLED_ShowString(X, Y, String, FontSize); // OLED显示字符数组（字符串） } /** * 函 数：OLED在指定位置画一个点 * 参 数：X 指定点的横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y 指定点的纵坐标，范围：0~63 * 返 回 值：无 * 说 明：调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_DrawPoint(uint8_t X, uint8_t Y) { /*参数检查，保证指定位置不会超出屏幕范围*/ if (X > 127) { return; } if (Y > 63) { return; } /*将显存数组指定位置的一个Bit数据置1*/ OLED_DisplayBuf[Y / 8][X] |= 0x01 << (Y % 8); } /** * 函 数：OLED获取指定位置点的值 * 参 数：X 指定点的横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y 指定点的纵坐标，范围：0~63 * 返 回 值：指定位置点是否处于点亮状态，1：点亮，0：熄灭 */ uint8_t OLED_GetPoint(uint8_t X, uint8_t Y) { /*参数检查，保证指定位置不会超出屏幕范围*/ if (X > 127) { return 0; } if (Y > 63) { return 0; } /*判断指定位置的数据*/ if (OLED_DisplayBuf[Y / 8][X] & 0x01 << (Y % 8)) { return 1; // 为1，返回1 } return 0; // 否则，返回0 } /** * 函 数：OLED画线 * 参 数：X0 指定一个端点的横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y0 指定一个端点的纵坐标，范围：0~63 * 参 数：X1 指定另一个端点的横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y1 指定另一个端点的纵坐标，范围：0~63 * 返 回 值：无 * 说 明：调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_DrawLine(uint8_t X0, uint8_t Y0, uint8_t X1, uint8_t Y1) { int16_t x, y, dx, dy, d, incrE, incrNE, temp; int16_t x0 = X0, y0 = Y0, x1 = X1, y1 = Y1; uint8_t yflag = 0, xyflag = 0; if (y0 == y1) // 横线单独处理 { /*0号点X坐标大于1号点X坐标，则交换两点X坐标*/ if (x0 > x1) { temp = x0; x0 = x1; x1 = temp; } /*遍历X坐标*/ for (x = x0; x <= x1; x++) { OLED_DrawPoint(x, y0); // 依次画点 } } else if (x0 == x1) // 竖线单独处理 { /*0号点Y坐标大于1号点Y坐标，则交换两点Y坐标*/ if (y0 > y1) { temp = y0; y0 = y1; y1 = temp; } /*遍历Y坐标*/ for (y = y0; y <= y1; y++) { OLED_DrawPoint(x0, y); // 依次画点 } } else // 斜线 { /*使用Bresenham算法画直线，可以避免耗时的浮点运算，效率更高*/ /*参考文档：https://www.cs.montana.edu/courses/spring2009/425/dslectures/Bresenham.pdf*/ /*参考教程：https://www.bilibili.com/video/BV1364y1d7Lo*/ if (x0 > x1) // 0号点X坐标大于1号点X坐标 { /*交换两点坐标*/ /*交换后不影响画线，但是画线方向由第一、二、三、四象限变为第一、四象限*/ temp = x0; x0 = x1; x1 = temp; temp = y0; y0 = y1; y1 = temp; } if (y0 > y1) // 0号点Y坐标大于1号点Y坐标 { /*将Y坐标取负*/ /*取负后影响画线，但是画线方向由第一、四象限变为第一象限*/ y0 = -y0; y1 = -y1; /*置标志位yflag，记住当前变换，在后续实际画线时，再将坐标换回来*/ yflag = 1; } if (y1 - y0 > x1 - x0) // 画线斜率大于1 { /*将X坐标与Y坐标互换*/ /*互换后影响画线，但是画线方向由第一象限0~90度范围变为第一象限0~45度范围*/ temp = x0; x0 = y0; y0 = temp; temp = x1; x1 = y1; y1 = temp; /*置标志位xyflag，记住当前变换，在后续实际画线时，再将坐标换回来*/ xyflag = 1; } /*以下为Bresenham算法画直线*/ /*算法要求，画线方向必须为第一象限0~45度范围*/ dx = x1 - x0; dy = y1 - y0; incrE = 2 * dy; incrNE = 2 * (dy - dx); d = 2 * dy - dx; x = x0; y = y0; /*画起始点，同时判断标志位，将坐标换回来*/ if (yflag && xyflag) { OLED_DrawPoint(y, -x); } else if (yflag) { OLED_DrawPoint(x, -y); } else if (xyflag) { OLED_DrawPoint(y, x); } else { OLED_DrawPoint(x, y); } while (x < x1) // 遍历X轴的每个点 { x++; if (d < 0) // 下一个点在当前点东方 { d += incrE; } else // 下一个点在当前点东北方 { y++; d += incrNE; } /*画每一个点，同时判断标志位，将坐标换回来*/ if (yflag && xyflag) { OLED_DrawPoint(y, -x); } else if (yflag) { OLED_DrawPoint(x, -y); } else if (xyflag) { OLED_DrawPoint(y, x); } else { OLED_DrawPoint(x, y); } } } } /** * 函 数：OLED矩形 * 参 数：X 指定矩形左上角的横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y 指定矩形左上角的纵坐标，范围：0~63 * 参 数：Width 指定矩形的宽度，范围：0~128 * 参 数：Height 指定矩形的高度，范围：0~64 * 参 数：IsFilled 指定矩形是否填充 * 范围：OLED_UNFILLED 不填充 * OLED_FILLED 填充 * 返 回 值：无 * 说 明：调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_DrawRectangle(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Width, uint8_t Height, uint8_t IsFilled) { uint8_t i, j; if (!IsFilled) // 指定矩形不填充 { /*遍历上下X坐标，画矩形上下两条线*/ for (i = X; i < X + Width; i++) { OLED_DrawPoint(i, Y); OLED_DrawPoint(i, Y + Height - 1); } /*遍历左右Y坐标，画矩形左右两条线*/ for (i = Y; i < Y + Height; i++) { OLED_DrawPoint(X, i); OLED_DrawPoint(X + Width - 1, i); } } else // 指定矩形填充 { /*遍历X坐标*/ for (i = X; i < X + Width; i++) { /*遍历Y坐标*/ for (j = Y; j < Y + Height; j++) { /*在指定区域画点，填充满矩形*/ OLED_DrawPoint(i, j); } } } } /** * 函 数：OLED三角形 * 参 数：X0 指定第一个端点的横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y0 指定第一个端点的纵坐标，范围：0~63 * 参 数：X1 指定第二个端点的横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y1 指定第二个端点的纵坐标，范围：0~63 * 参 数：X2 指定第三个端点的横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y2 指定第三个端点的纵坐标，范围：0~63 * 参 数：IsFilled 指定三角形是否填充 * 范围：OLED_UNFILLED 不填充 * OLED_FILLED 填充 * 返 回 值：无 * 说 明：调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_DrawTriangle(uint8_t X0, uint8_t Y0, uint8_t X1, uint8_t Y1, uint8_t X2, uint8_t Y2, uint8_t IsFilled) { uint8_t minx = X0, miny = Y0, maxx = X0, maxy = Y0; uint8_t i, j; int16_t vx[] = {X0, X1, X2}; int16_t vy[] = {Y0, Y1, Y2}; if (!IsFilled) // 指定三角形不填充 { /*调用画线函数，将三个点用直线连接*/ OLED_DrawLine(X0, Y0, X1, Y1); OLED_DrawLine(X0, Y0, X2, Y2); OLED_DrawLine(X1, Y1, X2, Y2); } else // 指定三角形填充 { /*找到三个点最小的X、Y坐标*/ if (X1 < minx) { minx = X1; } if (X2 < minx) { minx = X2; } if (Y1 < miny) { miny = Y1; } if (Y2 < miny) { miny = Y2; } /*找到三个点最大的X、Y坐标*/ if (X1 > maxx) { maxx = X1; } if (X2 > maxx) { maxx = X2; } if (Y1 > maxy) { maxy = Y1; } if (Y2 > maxy) { maxy = Y2; } /*最小最大坐标之间的矩形为可能需要填充的区域*/ /*遍历此区域中所有的点*/ /*遍历X坐标*/ for (i = minx; i <= maxx; i++) { /*遍历Y坐标*/ for (j = miny; j <= maxy; j++) { /*调用OLED_pnpoly，判断指定点是否在指定三角形之中*/ /*如果在，则画点，如果不在，则不做处理*/ if (OLED_pnpoly(3, vx, vy, i, j)) { OLED_DrawPoint(i, j); } } } } } /** * 函 数：OLED画圆 * 参 数：X 指定圆的圆心横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y 指定圆的圆心纵坐标，范围：0~63 * 参 数：Radius 指定圆的半径，范围：0~255 * 参 数：IsFilled 指定圆是否填充 * 范围：OLED_UNFILLED 不填充 * OLED_FILLED 填充 * 返 回 值：无 * 说 明：调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_DrawCircle(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Radius, uint8_t IsFilled) { int16_t x, y, d, j; /*使用Bresenham算法画圆，可以避免耗时的浮点运算，效率更高*/ /*参考文档：https://www.cs.montana.edu/courses/spring2009/425/dslectures/Bresenham.pdf*/ /*参考教程：https://www.bilibili.com/video/BV1VM4y1u7wJ*/ d = 1 - Radius; x = 0; y = Radius; /*画每个八分之一圆弧的起始点*/ OLED_DrawPoint(X + x, Y + y); OLED_DrawPoint(X - x, Y - y); OLED_DrawPoint(X + y, Y + x); OLED_DrawPoint(X - y, Y - x); if (IsFilled) // 指定圆填充 { /*遍历起始点Y坐标*/ for (j = -y; j < y; j++) { /*在指定区域画点，填充部分圆*/ OLED_DrawPoint(X, Y + j); } } while (x < y) // 遍历X轴的每个点 { x++; if (d < 0) // 下一个点在当前点东方 { d += 2 * x + 1; } else // 下一个点在当前点东南方 { y--; d += 2 * (x - y) + 1; } /*画每个八分之一圆弧的点*/ OLED_DrawPoint(X + x, Y + y); OLED_DrawPoint(X + y, Y + x); OLED_DrawPoint(X - x, Y - y); OLED_DrawPoint(X - y, Y - x); OLED_DrawPoint(X + x, Y - y); OLED_DrawPoint(X + y, Y - x); OLED_DrawPoint(X - x, Y + y); OLED_DrawPoint(X - y, Y + x); if (IsFilled) // 指定圆填充 { /*遍历中间部分*/ for (j = -y; j < y; j++) { /*在指定区域画点，填充部分圆*/ OLED_DrawPoint(X + x, Y + j); OLED_DrawPoint(X - x, Y + j); } /*遍历两侧部分*/ for (j = -x; j < x; j++) { /*在指定区域画点，填充部分圆*/ OLED_DrawPoint(X - y, Y + j); OLED_DrawPoint(X + y, Y + j); } } } } /** * 函 数：OLED画椭圆 * 参 数：X 指定椭圆的圆心横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y 指定椭圆的圆心纵坐标，范围：0~63 * 参 数：A 指定椭圆的横向半轴长度，范围：0~255 * 参 数：B 指定椭圆的纵向半轴长度，范围：0~255 * 参 数：IsFilled 指定椭圆是否填充 * 范围：OLED_UNFILLED 不填充 * OLED_FILLED 填充 * 返 回 值：无 * 说 明：调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_DrawEllipse(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t A, uint8_t B, uint8_t IsFilled) { int16_t x, y, j; int16_t a = A, b = B; float d1, d2; /*使用Bresenham算法画椭圆，可以避免部分耗时的浮点运算，效率更高*/ /*参考链接：https://blog.csdn.net/myf_666/article/details/128167392*/ x = 0; y = b; d1 = b * b + a * a * (-b + 0.5); if (IsFilled) // 指定椭圆填充 { /*遍历起始点Y坐标*/ for (j = -y; j < y; j++) { /*在指定区域画点，填充部分椭圆*/ OLED_DrawPoint(X, Y + j); OLED_DrawPoint(X, Y + j); } } /*画椭圆弧的起始点*/ OLED_DrawPoint(X + x, Y + y); OLED_DrawPoint(X - x, Y - y); OLED_DrawPoint(X - x, Y + y); OLED_DrawPoint(X + x, Y - y); /*画椭圆中间部分*/ while (b * b * (x + 1) < a * a * (y - 0.5)) { if (d1 <= 0) // 下一个点在当前点东方 { d1 += b * b * (2 * x + 3); } else // 下一个点在当前点东南方 { d1 += b * b * (2 * x + 3) + a * a * (-2 * y + 2); y--; } x++; if (IsFilled) // 指定椭圆填充 { /*遍历中间部分*/ for (j = -y; j < y; j++) { /*在指定区域画点，填充部分椭圆*/ OLED_DrawPoint(X + x, Y + j); OLED_DrawPoint(X - x, Y + j); } } /*画椭圆中间部分圆弧*/ OLED_DrawPoint(X + x, Y + y); OLED_DrawPoint(X - x, Y - y); OLED_DrawPoint(X - x, Y + y); OLED_DrawPoint(X + x, Y - y); } /*画椭圆两侧部分*/ d2 = b * b * (x + 0.5) * (x + 0.5) + a * a * (y - 1) * (y - 1) - a * a * b * b; while (y > 0) { if (d2 <= 0) // 下一个点在当前点东方 { d2 += b * b * (2 * x + 2) + a * a * (-2 * y + 3); x++; } else // 下一个点在当前点东南方 { d2 += a * a * (-2 * y + 3); } y--; if (IsFilled) // 指定椭圆填充 { /*遍历两侧部分*/ for (j = -y; j < y; j++) { /*在指定区域画点，填充部分椭圆*/ OLED_DrawPoint(X + x, Y + j); OLED_DrawPoint(X - x, Y + j); } } /*画椭圆两侧部分圆弧*/ OLED_DrawPoint(X + x, Y + y); OLED_DrawPoint(X - x, Y - y); OLED_DrawPoint(X - x, Y + y); OLED_DrawPoint(X + x, Y - y); } } /** * 函 数：OLED画圆弧 * 参 数：X 指定圆弧的圆心横坐标，范围：0~127 * 参 数：Y 指定圆弧的圆心纵坐标，范围：0~63 * 参 数：Radius 指定圆弧的半径，范围：0~255 * 参 数：StartAngle 指定圆弧的起始角度，范围：-180~180 * 水平向右为0度，水平向左为180度或-180度，下方为正数，上方为负数，顺时针旋转 * 参 数：EndAngle 指定圆弧的终止角度，范围：-180~180 * 水平向右为0度，水平向左为180度或-180度，下方为正数，上方为负数，顺时针旋转 * 参 数：IsFilled 指定圆弧是否填充，填充后为扇形 * 范围：OLED_UNFILLED 不填充 * OLED_FILLED 填充 * 返 回 值：无 * 说 明：调用此函数后，要想真正地呈现在屏幕上，还需调用更新函数 */ void OLED_DrawArc(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Radius, int16_t StartAngle, int16_t EndAngle, uint8_t IsFilled) { int16_t x, y, d, j; /*此函数借用Bresenham算法画圆的方法*/ d = 1 - Radius; x = 0; y = Radius; /*在画圆的每个点时，判断指定点是否在指定角度内，在，则画点，不在，则不做处理*/ if (OLED_IsInAngle(x, y, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X + x, Y + y); } if (OLED_IsInAngle(-x, -y, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X - x, Y - y); } if (OLED_IsInAngle(y, x, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X + y, Y + x); } if (OLED_IsInAngle(-y, -x, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X - y, Y - x); } if (IsFilled) // 指定圆弧填充 { /*遍历起始点Y坐标*/ for (j = -y; j < y; j++) { /*在填充圆的每个点时，判断指定点是否在指定角度内，在，则画点，不在，则不做处理*/ if (OLED_IsInAngle(0, j, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X, Y + j); } } } while (x < y) // 遍历X轴的每个点 { x++; if (d < 0) // 下一个点在当前点东方 { d += 2 * x + 1; } else // 下一个点在当前点东南方 { y--; d += 2 * (x - y) + 1; } /*在画圆的每个点时，判断指定点是否在指定角度内，在，则画点，不在，则不做处理*/ if (OLED_IsInAngle(x, y, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X + x, Y + y); } if (OLED_IsInAngle(y, x, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X + y, Y + x); } if (OLED_IsInAngle(-x, -y, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X - x, Y - y); } if (OLED_IsInAngle(-y, -x, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X - y, Y - x); } if (OLED_IsInAngle(x, -y, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X + x, Y - y); } if (OLED_IsInAngle(y, -x, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X + y, Y - x); } if (OLED_IsInAngle(-x, y, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X - x, Y + y); } if (OLED_IsInAngle(-y, x, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X - y, Y + x); } if (IsFilled) // 指定圆弧填充 { /*遍历中间部分*/ for (j = -y; j < y; j++) { /*在填充圆的每个点时，判断指定点是否在指定角度内，在，则画点，不在，则不做处理*/ if (OLED_IsInAngle(x, j, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X + x, Y + j); } if (OLED_IsInAngle(-x, j, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X - x, Y + j); } } /*遍历两侧部分*/ for (j = -x; j < x; j++) { /*在填充圆的每个点时，判断指定点是否在指定角度内，在，则画点，不在，则不做处理*/ if (OLED_IsInAngle(-y, j, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X - y, Y + j); } if (OLED_IsInAngle(y, j, StartAngle, EndAngle)) { OLED_DrawPoint(X + y, Y + j); } } } } } /*********************功能函数*/ /*****************江协科技|版权所有****************/ /*****************jiangxiekeji.com*****************/ OLED.h文件：#ifndef __OLED_H #define __OLED_H #include <stdint.h> #include "OLED_Data.h" /*参数宏定义*********************/ /*FontSize参数取值*/ /*此参数值不仅用于判断，而且用于计算横向字符偏移，默认值为字体像素宽度*/ #define OLED_8X16 8 #define OLED_6X8 6 /*IsFilled参数数值*/ #define OLED_UNFILLED 0 #define OLED_FILLED 1 /*********************参数宏定义*/ /*函数声明*********************/ /*初始化函数*/ void OLED_Init(void); /*更新函数*/ void OLED_Update(void); void OLED_UpdateArea(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Width, uint8_t Height); /*显存控制函数*/ void OLED_Clear(void); void OLED_ClearArea(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Width, uint8_t Height); void OLED_Reverse(void); void OLED_ReverseArea(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Width, uint8_t Height); /*显示函数*/ void OLED_ShowChar(uint8_t X, uint8_t Y, char Char, uint8_t FontSize); void OLED_ShowString(uint8_t X, uint8_t Y, char *String, uint8_t FontSize); void OLED_ShowNum(uint8_t X, uint8_t Y, uint32_t Number, uint8_t Length, uint8_t FontSize); void OLED_ShowSignedNum(uint8_t X, uint8_t Y, int32_t Number, uint8_t Length, uint8_t FontSize); void OLED_ShowHexNum(uint8_t X, uint8_t Y, uint32_t Number, uint8_t Length, uint8_t FontSize); void OLED_ShowBinNum(uint8_t X, uint8_t Y, uint32_t Number, uint8_t Length, uint8_t FontSize); void OLED_ShowFloatNum(uint8_t X, uint8_t Y, double Number, uint8_t IntLength, uint8_t FraLength, uint8_t FontSize); void OLED_ShowChinese(uint8_t X, uint8_t Y, char *Chinese); void OLED_ShowImage(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Width, uint8_t Height, const uint8_t *Image); void OLED_Printf(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t FontSize, char *format, ...); /*绘图函数*/ void OLED_DrawPoint(uint8_t X, uint8_t Y); uint8_t OLED_GetPoint(uint8_t X, uint8_t Y); void OLED_DrawLine(uint8_t X0, uint8_t Y0, uint8_t X1, uint8_t Y1); void OLED_DrawRectangle(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Width, uint8_t Height, uint8_t IsFilled); void OLED_DrawTriangle(uint8_t X0, uint8_t Y0, uint8_t X1, uint8_t Y1, uint8_t X2, uint8_t Y2, uint8_t IsFilled); void OLED_DrawCircle(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Radius, uint8_t IsFilled); void OLED_DrawEllipse(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t A, uint8_t B, uint8_t IsFilled); void OLED_DrawArc(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Radius, int16_t StartAngle, int16_t EndAngle, uint8_t IsFilled); /*********************函数声明*/ #endif /*****************江协科技|版权所有****************/ /*****************jiangxiekeji.com*****************/ OLED_Data.c文件：#include "OLED_Data.h" /** * 数据存储格式： * 纵向8点，高位在下，先从左到右，再从上到下 * 每一个Bit对应一个像素点 * * B0 B0 B0 B0 * B1 B1 B1 B1 * B2 B2 B2 B2 * B3 B3 -------------> B3 B3 -- * B4 B4 B4 B4 | * B5 B5 B5 B5 | * B6 B6 B6 B6 | * B7 B7 B7 B7 | * | * ----------------------------------- * | * | B0 B0 B0 B0 * | B1 B1 B1 B1 * | B2 B2 B2 B2 * --> B3 B3 -------------> B3 B3 * B4 B4 B4 B4 * B5 B5 B5 B5 * B6 B6 B6 B6 * B7 B7 B7 B7 * */ /*ASCII字模数据*********************/ /*宽8像素，高16像素*/ const uint8_t OLED_F8x16[][16] = { 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,// 0 0x00,0x00,0x00,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x33,0x30,0x00,0x00,0x00,// ! 1 0x00,0x16,0x0E,0x00,0x16,0x0E,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,// " 2 0x40,0xC0,0x78,0x40,0xC0,0x78,0x40,0x00, 0x04,0x3F,0x04,0x04,0x3F,0x04,0x04,0x00,// # 3 0x00,0x70,0x88,0xFC,0x08,0x30,0x00,0x00, 0x00,0x18,0x20,0xFF,0x21,0x1E,0x00,0x00,// $ 4 0xF0,0x08,0xF0,0x00,0xE0,0x18,0x00,0x00, 0x00,0x21,0x1C,0x03,0x1E,0x21,0x1E,0x00,// % 5 0x00,0xF0,0x08,0x88,0x70,0x00,0x00,0x00, 0x1E,0x21,0x23,0x24,0x19,0x27,0x21,0x10,// & 6 0x00,0x00,0x00,0x16,0x0E,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,// ' 7 0x00,0x00,0x00,0xE0,0x18,0x04,0x02,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x07,0x18,0x20,0x40,0x00,// ( 8 0x00,0x02,0x04,0x18,0xE0,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x40,0x20,0x18,0x07,0x00,0x00,0x00,// ) 9 0x40,0x40,0x80,0xF0,0x80,0x40,0x40,0x00, 0x02,0x02,0x01,0x0F,0x01,0x02,0x02,0x00,// * 10 0x00,0x00,0x00,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x01,0x01,0x01,0x1F,0x01,0x01,0x01,0x00,// + 11 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0xB0,0x70,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,// , 12 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,// - 13 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x30,0x30,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,// . 14 0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0x60,0x18,0x04, 0x00,0x60,0x18,0x06,0x01,0x00,0x00,0x00,// / 15 0x00,0xE0,0x10,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00, 0x00,0x0F,0x10,0x20,0x20,0x10,0x0F,0x00,// 0 16 0x00,0x10,0x10,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x00,0x00,// 1 17 0x00,0x70,0x08,0x08,0x08,0x88,0x70,0x00, 0x00,0x30,0x28,0x24,0x22,0x21,0x30,0x00,// 2 18 0x00,0x30,0x08,0x88,0x88,0x48,0x30,0x00, 0x00,0x18,0x20,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,// 3 19 0x00,0x00,0xC0,0x20,0x10,0xF8,0x00,0x00, 0x00,0x07,0x04,0x24,0x24,0x3F,0x24,0x00,// 4 20 0x00,0xF8,0x08,0x88,0x88,0x08,0x08,0x00, 0x00,0x19,0x21,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,// 5 21 0x00,0xE0,0x10,0x88,0x88,0x18,0x00,0x00, 0x00,0x0F,0x11,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,// 6 22 0x00,0x38,0x08,0x08,0xC8,0x38,0x08,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x3F,0x00,0x00,0x00,0x00,// 7 23 0x00,0x70,0x88,0x08,0x08,0x88,0x70,0x00, 0x00,0x1C,0x22,0x21,0x21,0x22,0x1C,0x00,// 8 24 0x00,0xE0,0x10,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00, 0x00,0x00,0x31,0x22,0x22,0x11,0x0F,0x00,// 9 25 0x00,0x00,0x00,0xC0,0xC0,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x30,0x30,0x00,0x00,0x00,// : 26 0x00,0x00,0x00,0xC0,0xC0,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x80,0xB0,0x70,0x00,0x00,0x00,// ; 27 0x00,0x00,0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x00, 0x00,0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x00,// < 28 0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x00, 0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x00,// = 29 0x00,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,0x00,0x00, 0x00,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01,0x00,// > 30 0x00,0x70,0x48,0x08,0x08,0x08,0xF0,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x30,0x36,0x01,0x00,0x00,// ? 31 0xC0,0x30,0xC8,0x28,0xE8,0x10,0xE0,0x00, 0x07,0x18,0x27,0x24,0x23,0x14,0x0B,0x00,// @ 32 0x00,0x00,0xC0,0x38,0xE0,0x00,0x00,0x00, 0x20,0x3C,0x23,0x02,0x02,0x27,0x38,0x20,// A 33 0x08,0xF8,0x88,0x88,0x88,0x70,0x00,0x00, 0x20,0x3F,0x20,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,// B 34 0xC0,0x30,0x08,0x08,0x08,0x08,0x38,0x00, 0x07,0x18,0x20,0x20,0x20,0x10,0x08,0x00,// C 35 0x08,0xF8,0x08,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00, 0x20,0x3F,0x20,0x20,0x20,0x10,0x0F,0x00,// D 36 0x08,0xF8,0x88,0x88,0xE8,0x08,0x10,0x00, 0x20,0x3F,0x20,0x20,0x23,0x20,0x18,0x00,// E 37 0x08,0xF8,0x88,0x88,0xE8,0x08,0x10,0x00, 0x20,0x3F,0x20,0x00,0x03,0x00,0x00,0x00,// F 38 0xC0,0x30,0x08,0x08,0x08,0x38,0x00,0x00, 0x07,0x18,0x20,0x20,0x22,0x1E,0x02,0x00,// G 39 0x08,0xF8,0x08,0x00,0x00,0x08,0xF8,0x08, 0x20,0x3F,0x21,0x01,0x01,0x21,0x3F,0x20,// H 40 0x00,0x08,0x08,0xF8,0x08,0x08,0x00,0x00, 0x00,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x00,0x00,// I 41 0x00,0x00,0x08,0x08,0xF8,0x08,0x08,0x00, 0xC0,0x80,0x80,0x80,0x7F,0x00,0x00,0x00,// J 42 0x08,0xF8,0x88,0xC0,0x28,0x18,0x08,0x00, 0x20,0x3F,0x20,0x01,0x26,0x38,0x20,0x00,// K 43 0x08,0xF8,0x08,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x20,0x3F,0x20,0x20,0x20,0x20,0x30,0x00,// L 44 0x08,0xF8,0xF8,0x00,0xF8,0xF8,0x08,0x00, 0x20,0x3F,0x00,0x3F,0x00,0x3F,0x20,0x00,// M 45 0x08,0xF8,0x30,0xC0,0x00,0x08,0xF8,0x08, 0x20,0x3F,0x20,0x00,0x07,0x18,0x3F,0x00,// N 46 0xE0,0x10,0x08,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00, 0x0F,0x10,0x20,0x20,0x20,0x10,0x0F,0x00,// O 47 0x08,0xF8,0x08,0x08,0x08,0x08,0xF0,0x00, 0x20,0x3F,0x21,0x01,0x01,0x01,0x00,0x00,// P 48 0xE0,0x10,0x08,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00, 0x0F,0x18,0x24,0x24,0x38,0x50,0x4F,0x00,// Q 49 0x08,0xF8,0x88,0x88,0x88,0x88,0x70,0x00, 0x20,0x3F,0x20,0x00,0x03,0x0C,0x30,0x20,// R 50 0x00,0x70,0x88,0x08,0x08,0x08,0x38,0x00, 0x00,0x38,0x20,0x21,0x21,0x22,0x1C,0x00,// S 51 0x18,0x08,0x08,0xF8,0x08,0x08,0x18,0x00, 0x00,0x00,0x20,0x3F,0x20,0x00,0x00,0x00,// T 52 0x08,0xF8,0x08,0x00,0x00,0x08,0xF8,0x08, 0x00,0x1F,0x20,0x20,0x20,0x20,0x1F,0x00,// U 53 0x08,0x78,0x88,0x00,0x00,0xC8,0x38,0x08, 0x00,0x00,0x07,0x38,0x0E,0x01,0x00,0x00,// V 54 0xF8,0x08,0x00,0xF8,0x00,0x08,0xF8,0x00, 0x03,0x3C,0x07,0x00,0x07,0x3C,0x03,0x00,// W 55 0x08,0x18,0x68,0x80,0x80,0x68,0x18,0x08, 0x20,0x30,0x2C,0x03,0x03,0x2C,0x30,0x20,// X 56 0x08,0x38,0xC8,0x00,0xC8,0x38,0x08,0x00, 0x00,0x00,0x20,0x3F,0x20,0x00,0x00,0x00,// Y 57 0x10,0x08,0x08,0x08,0xC8,0x38,0x08,0x00, 0x20,0x38,0x26,0x21,0x20,0x20,0x18,0x00,// Z 58 0x00,0x00,0x00,0xFE,0x02,0x02,0x02,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x7F,0x40,0x40,0x40,0x00,// [ 59 0x00,0x0C,0x30,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x01,0x06,0x38,0xC0,0x00,// \ 60 0x00,0x02,0x02,0x02,0xFE,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x40,0x40,0x40,0x7F,0x00,0x00,0x00,// ] 61 0x00,0x20,0x10,0x08,0x04,0x08,0x10,0x20, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,// ^ 62 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,// _ 63 0x00,0x02,0x04,0x08,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,// ` 64 0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00, 0x00,0x19,0x24,0x22,0x22,0x22,0x3F,0x20,// a 65 0x08,0xF8,0x00,0x80,0x80,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x3F,0x11,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,// b 66 0x00,0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00, 0x00,0x0E,0x11,0x20,0x20,0x20,0x11,0x00,// c 67 0x00,0x00,0x00,0x80,0x80,0x88,0xF8,0x00, 0x00,0x0E,0x11,0x20,0x20,0x10,0x3F,0x20,// d 68 0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00, 0x00,0x1F,0x22,0x22,0x22,0x22,0x13,0x00,// e 69 0x00,0x80,0x80,0xF0,0x88,0x88,0x88,0x18, 0x00,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x00,0x00,// f 70 0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00, 0x00,0x6B,0x94,0x94,0x94,0x93,0x60,0x00,// g 71 0x08,0xF8,0x00,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00, 0x20,0x3F,0x21,0x00,0x00,0x20,0x3F,0x20,// h 72 0x00,0x80,0x98,0x98,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x00,0x00,// i 73 0x00,0x00,0x00,0x80,0x98,0x98,0x00,0x00, 0x00,0xC0,0x80,0x80,0x80,0x7F,0x00,0x00,// j 74 0x08,0xF8,0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x00, 0x20,0x3F,0x24,0x02,0x2D,0x30,0x20,0x00,// k 75 0x00,0x08,0x08,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x00,0x00,// l 76 0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00, 0x20,0x3F,0x20,0x00,0x3F,0x20,0x00,0x3F,// m 77 0x00,0x80,0x80,0x00,0x80,0x80,0x00,0x00, 0x00,0x20,0x3F,0x21,0x00,0x20,0x3F,0x20,// n 78 0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00, 0x00,0x1F,0x20,0x20,0x20,0x20,0x1F,0x00,// o 79 0x80,0x80,0x00,0x80,0x80,0x00,0x00,0x00, 0x80,0xFF,0xA1,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,// p 80 0x00,0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00, 0x00,0x0E,0x11,0x20,0x20,0xA0,0xFF,0x80,// q 81 0x80,0x80,0x80,0x00,0x80,0x80,0x80,0x00, 0x20,0x20,0x3F,0x21,0x20,0x00,0x01,0x00,// r 82 0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00, 0x00,0x33,0x24,0x24,0x24,0x24,0x19,0x00,// s 83 0x00,0x80,0x80,0xE0,0x80,0x80,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x1F,0x20,0x20,0x00,0x00,// t 84 0x80,0x80,0x00,0x00,0x00,0x80,0x80,0x00, 0x00,0x1F,0x20,0x20,0x20,0x10,0x3F,0x20,// u 85 0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x80,0x80,0x80, 0x00,0x01,0x0E,0x30,0x08,0x06,0x01,0x00,// v 86 0x80,0x80,0x00,0x80,0x00,0x80,0x80,0x80, 0x0F,0x30,0x0C,0x03,0x0C,0x30,0x0F,0x00,// w 87 0x00,0x80,0x80,0x00,0x80,0x80,0x80,0x00, 0x00,0x20,0x31,0x2E,0x0E,0x31,0x20,0x00,// x 88 0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x80,0x80,0x80, 0x80,0x81,0x8E,0x70,0x18,0x06,0x01,0x00,// y 89 0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00, 0x00,0x21,0x30,0x2C,0x22,0x21,0x30,0x00,// z 90 0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0x7C,0x02,0x02, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3F,0x40,0x40,// { 91 0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x00,// | 92 0x00,0x02,0x02,0x7C,0x80,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x40,0x40,0x3F,0x00,0x00,0x00,0x00,// } 93 0x00,0x80,0x40,0x40,0x80,0x00,0x00,0x80, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x01,0x00,// ~ 94 }; /*宽6像素，高8像素*/ const uint8_t OLED_F6x8[][6] = { 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,// 0 0x00,0x00,0x00,0x2F,0x00,0x00,// ! 1 0x00,0x00,0x07,0x00,0x07,0x00,// " 2 0x00,0x14,0x7F,0x14,0x7F,0x14,// # 3 0x00,0x24,0x2A,0x7F,0x2A,0x12,// $ 4 0x00,0x23,0x13,0x08,0x64,0x62,// % 5 0x00,0x36,0x49,0x55,0x22,0x50,// & 6 0x00,0x00,0x00,0x07,0x00,0x00,// ' 7 0x00,0x00,0x1C,0x22,0x41,0x00,// ( 8 0x00,0x00,0x41,0x22,0x1C,0x00,// ) 9 0x00,0x14,0x08,0x3E,0x08,0x14,// * 10 0x00,0x08,0x08,0x3E,0x08,0x08,// + 11 0x00,0x00,0x00,0xA0,0x60,0x00,// , 12 0x00,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08,// - 13 0x00,0x00,0x60,0x60,0x00,0x00,// . 14 0x00,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,// / 15 0x00,0x3E,0x51,0x49,0x45,0x3E,// 0 16 0x00,0x00,0x42,0x7F,0x40,0x00,// 1 17 0x00,0x42,0x61,0x51,0x49,0x46,// 2 18 0x00,0x21,0x41,0x45,0x4B,0x31,// 3 19 0x00,0x18,0x14,0x12,0x7F,0x10,// 4 20 0x00,0x27,0x45,0x45,0x45,0x39,// 5 21 0x00,0x3C,0x4A,0x49,0x49,0x30,// 6 22 0x00,0x01,0x71,0x09,0x05,0x03,// 7 23 0x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36,// 8 24 0x00,0x06,0x49,0x49,0x29,0x1E,// 9 25 0x00,0x00,0x36,0x36,0x00,0x00,// : 26 0x00,0x00,0x56,0x36,0x00,0x00,// ; 27 0x00,0x08,0x14,0x22,0x41,0x00,// < 28 0x00,0x14,0x14,0x14,0x14,0x14,// = 29 0x00,0x00,0x41,0x22,0x14,0x08,// > 30 0x00,0x02,0x01,0x51,0x09,0x06,// ? 31 0x00,0x3E,0x49,0x55,0x59,0x2E,// @ 32 0x00,0x7C,0x12,0x11,0x12,0x7C,// A 33 0x00,0x7F,0x49,0x49,0x49,0x36,// B 34 0x00,0x3E,0x41,0x41,0x41,0x22,// C 35 0x00,0x7F,0x41,0x41,0x22,0x1C,// D 36 0x00,0x7F,0x49,0x49,0x49,0x41,// E 37 0x00,0x7F,0x09,0x09,0x09,0x01,// F 38 0x00,0x3E,0x41,0x49,0x49,0x7A,// G 39 0x00,0x7F,0x08,0x08,0x08,0x7F,// H 40 0x00,0x00,0x41,0x7F,0x41,0x00,// I 41 0x00,0x20,0x40,0x41,0x3F,0x01,// J 42 0x00,0x7F,0x08,0x14,0x22,0x41,// K 43 0x00,0x7F,0x40,0x40,0x40,0x40,// L 44 0x00,0x7F,0x02,0x0C,0x02,0x7F,// M 45 0x00,0x7F,0x04,0x08,0x10,0x7F,// N 46 0x00,0x3E,0x41,0x41,0x41,0x3E,// O 47 0x00,0x7F,0x09,0x09,0x09,0x06,// P 48 0x00,0x3E,0x41,0x51,0x21,0x5E,// Q 49 0x00,0x7F,0x09,0x19,0x29,0x46,// R 50 0x00,0x46,0x49,0x49,0x49,0x31,// S 51 0x00,0x01,0x01,0x7F,0x01,0x01,// T 52 0x00,0x3F,0x40,0x40,0x40,0x3F,// U 53 0x00,0x1F,0x20,0x40,0x20,0x1F,// V 54 0x00,0x3F,0x40,0x38,0x40,0x3F,// W 55 0x00,0x63,0x14,0x08,0x14,0x63,// X 56 0x00,0x07,0x08,0x70,0x08,0x07,// Y 57 0x00,0x61,0x51,0x49,0x45,0x43,// Z 58 0x00,0x00,0x7F,0x41,0x41,0x00,// [ 59 0x00,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,// \ 60 0x00,0x00,0x41,0x41,0x7F,0x00,// ] 61 0x00,0x04,0x02,0x01,0x02,0x04,// ^ 62 0x00,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,// _ 63 0x00,0x00,0x01,0x02,0x04,0x00,// ` 64 0x00,0x20,0x54,0x54,0x54,0x78,// a 65 0x00,0x7F,0x48,0x44,0x44,0x38,// b 66 0x00,0x38,0x44,0x44,0x44,0x20,// c 67 0x00,0x38,0x44,0x44,0x48,0x7F,// d 68 0x00,0x38,0x54,0x54,0x54,0x18,// e 69 0x00,0x08,0x7E,0x09,0x01,0x02,// f 70 0x00,0x18,0xA4,0xA4,0xA4,0x7C,// g 71 0x00,0x7F,0x08,0x04,0x04,0x78,// h 72 0x00,0x00,0x44,0x7D,0x40,0x00,// i 73 0x00,0x40,0x80,0x84,0x7D,0x00,// j 74 0x00,0x7F,0x10,0x28,0x44,0x00,// k 75 0x00,0x00,0x41,0x7F,0x40,0x00,// l 76 0x00,0x7C,0x04,0x18,0x04,0x78,// m 77 0x00,0x7C,0x08,0x04,0x04,0x78,// n 78 0x00,0x38,0x44,0x44,0x44,0x38,// o 79 0x00,0xFC,0x24,0x24,0x24,0x18,// p 80 0x00,0x18,0x24,0x24,0x18,0xFC,// q 81 0x00,0x7C,0x08,0x04,0x04,0x08,// r 82 0x00,0x48,0x54,0x54,0x54,0x20,// s 83 0x00,0x04,0x3F,0x44,0x40,0x20,// t 84 0x00,0x3C,0x40,0x40,0x20,0x7C,// u 85 0x00,0x1C,0x20,0x40,0x20,0x1C,// v 86 0x00,0x3C,0x40,0x30,0x40,0x3C,// w 87 0x00,0x44,0x28,0x10,0x28,0x44,// x 88 0x00,0x1C,0xA0,0xA0,0xA0,0x7C,// y 89 0x00,0x44,0x64,0x54,0x4C,0x44,// z 90 0x00,0x00,0x08,0x7F,0x41,0x00,// { 91 0x00,0x00,0x00,0x7F,0x00,0x00,// | 92 0x00,0x00,0x41,0x7F,0x08,0x00,// } 93 0x00,0x08,0x04,0x08,0x10,0x08,// ~ 94 }; /*********************ASCII字模数据*/ /*汉字字模数据*********************/ /*相同的汉字只需要定义一次，汉字不分先后顺序*/ /*必须全部为汉字或者全角字符，不要加入任何半角字符*/ /*宽16像素，高16像素*/ const ChineseCell_t OLED_CF16x16[] = { "，", 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x58,0x38,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, "。", 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x18,0x24,0x24,0x18,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, "你", 0x00,0x80,0x60,0xF8,0x07,0x40,0x20,0x18,0x0F,0x08,0xC8,0x08,0x08,0x28,0x18,0x00, 0x01,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x10,0x0C,0x03,0x40,0x80,0x7F,0x00,0x01,0x06,0x18,0x00, "好", 0x10,0x10,0xF0,0x1F,0x10,0xF0,0x00,0x80,0x82,0x82,0xE2,0x92,0x8A,0x86,0x80,0x00, 0x40,0x22,0x15,0x08,0x16,0x61,0x00,0x00,0x40,0x80,0x7F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, "世", 0x20,0x20,0x20,0xFE,0x20,0x20,0xFF,0x20,0x20,0x20,0xFF,0x20,0x20,0x20,0x20,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x7F,0x40,0x40,0x47,0x44,0x44,0x44,0x47,0x40,0x40,0x40,0x00,0x00, "界", 0x00,0x00,0x00,0xFE,0x92,0x92,0x92,0xFE,0x92,0x92,0x92,0xFE,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x08,0x08,0x04,0x84,0x62,0x1E,0x01,0x00,0x01,0xFE,0x02,0x04,0x04,0x08,0x08,0x00, /*按照上面的格式，在这个位置加入新的汉字数据*/ //... /*未找到指定汉字时显示的默认图形（一个方框，内部一个问号），请确保其位于数组最末尾*/ "", 0xFF,0x01,0x01,0x01,0x31,0x09,0x09,0x09,0x09,0x89,0x71,0x01,0x01,0x01,0x01,0xFF, 0xFF,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x96,0x81,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0xFF, }; /*********************汉字字模数据*/ /*图像数据*********************/ /*测试图像（一个方框，内部一个二极管符号），宽16像素，高16像素*/ const uint8_t Diode[] = { 0xFF,0x01,0x81,0x81,0x81,0xFD,0x89,0x91,0xA1,0xC1,0xFD,0x81,0x81,0x81,0x01,0xFF, 0xFF,0x80,0x80,0x80,0x80,0x9F,0x88,0x84,0x82,0x81,0x9F,0x80,0x80,0x80,0x80,0xFF, }; /*按照上面的格式，在这个位置加入新的图像数据*/ //... /*********************图像数据*/ /*****************江协科技|版权所有****************/ /*****************jiangxiekeji.com*****************/ OLED_Data.h文件：#ifndef __OLED_DATA_H #define __OLED_DATA_H #include <stdint.h> /*中文字符字节宽度*/ #define OLED_CHN_CHAR_WIDTH 3 //UTF-8编码格式给3，GB2312编码格式给2 /*字模基本单元*/ typedef struct { char Index[OLED_CHN_CHAR_WIDTH + 1]; //汉字索引 uint8_t Data[32]; //字模数据 } ChineseCell_t; /*ASCII字模数据声明*/ extern const uint8_t OLED_F8x16[][16]; extern const uint8_t OLED_F6x8[][6]; /*汉字字模数据声明*/ extern const ChineseCell_t OLED_CF16x16[]; /*图像数据声明*/ extern const uint8_t Diode[]; /*按照上面的格式，在这个位置加入新的图像数据声明*/ //... #endif /*****************江协科技|版权所有****************/ /*****************jiangxiekeji.com*****************/ 推荐阅读高性价比和便宜的VPS/云服务器推荐: https://blog.zeruns.com/archives/383.html云服务器搭建Typecho个人博客网站，保姆级建站教程：https://blog.zeruns.com/archives/749.html我的世界开服教程：https://blog.zeruns.com/tag/mc/幻兽帕鲁开服教程：https://blog.zeruns.com/tag/PalWorld/睿登RD6012P数控可调电源简单开箱评测，60V 12A数控直流电源：https://blog.zeruns.com/archives/740.html3D打印机 拓竹A1 Combo 开箱体验：https://blog.zeruns.com/archives/754.html不同品牌和种类的电容与电感实测对比（D值、Q值、ESR、X）：https://blog.zeruns.com/archives/765.html
基于合宙Air700E的4G环境监测节点（温湿度、气压等数据），通过MQTT上传阿里云物联网平台
AI摘要 基于合宙Air700E的4G环境监测节点，采集温湿度、气压等数据，通过MQTT上传至阿里云物联网平台，并在OLED屏幕显示。ESP32C3通过WiFi订阅数据并用LCD展示，结合LVGL图形库实现可视化。项目为课程设计，支持多种无线传输方式，适合学习物联网开发。 此内容根据文章生成，仅用于文章内容的解释与总结 基于合宙Air700E的4G环境监测节点（温度、湿度、气压等数据），通过MQTT上传阿里云物联网平台。介绍合宙Air700E 4G模块读取传感器（温湿度、气压等）数据并通过MQTT协议上传阿里云物联网平台，数据也会同时显示在0.96寸的OLED屏幕上，使用了U8g2图形库。ESP32C3 WiFi模块通过MQTT协议订阅4G节点上传的数据并显示在LCD屏上，使用了LVGL图形库。这是我的一个课程设计，随便做做的，不是很完善。题目要求：设计并制作无线通信系统，结合上学期所学知识，将本地采集的温、湿度/超声波测量距离通过无线收发的方式，发送到主机/接收端，并在接收端利用 LCD显示相关信息，具体要求如下：⑴ 蓝牙无线传输系统设计实现⑵ WiFi 无线传输系统设计及实现⑶ ZigBee 无线传输系统设计及实现⑷ GPRS/GSM 无线传输系统设计及实现(5) 4G 无线传输系统设计及实现(6) NBIoT/LoRa 无线传输系统设计及实现提示：可用 8/16/32 处理器作为主控制器，按照本小组选定的综合部分内容来进行选型，至少完成 2 个小项，其中（1）（2）（3）选 1 个完成，（4）（5）（6）选 1 个完成。Air700E和ESP32C3我都是使用LuatOS系统+Lua脚本的开发方式来开发的。LuatOS固件是我使用合宙的云编译生成的。ESP32C3上自带的4MByte的flash被我换成了8MByte的了，固件也是大于4MB的，因为加了LVGL图形库以及几种字体。阿里云学生优惠地址：https://www.aliyun.com/daily-act/ecs/activity_share?userCode=jdjc69nf注意： 由于阿里云物联网平台不同设备间不能订阅对方的主题，只能订阅本设备的主题，所以需要在 消息转发→云产品流转 那里添加一条规则，将4G节点设备的发布的消息转发到WiFi节点设备的一个主题。立创开源平台开源链接：https://oshwhub.com/zeruns/wen-shi-du-cai-ji-4g-shang-chuan电子/单片机技术交流群：2169025065合宙Air700E介绍Air700E 是合宙通信推出的 LTE Cat.1 bis通信模块，采用移芯EC618平台，支持 LTE 3GPP Rel.13 技术。该模块仅保留 LTE TDD 频段，适配中国移动运营主流频段，具有超小封装和极致成本，满足小型化和低成本需求。主要特性包括：支持单1.8/3.3V USIM接口支持1.8/3.3V可配置串口支持USB 2.0支持远程OTA固件升级支持PSM数字语音接口支持多种开发方式，如USB上网、标准AT开发， open CPU二次开发（LuatOS,C-SDK）等Air700E 内置丰富的网络协议，集成多个工业标准接口，并支持多种驱动和软件功能（如Windows 7/8/8.1/10，Linux，Android等操作系统下的 USB 驱动等），极大地拓展了其在 M2M 领域的应用范围，如CPE、路由器、数据卡、平板电脑、车载、安防以及工业级 PDA 等。Air700E的技术规格如下：LTE-TDD频段： B34/B38/B39/B40/B41LTE-TDD数据速率：上下行配比2时，最大8Mbps（DL）/最大2Mbps（UL）上下行配比1时，最大6Mbps（DL）/最大4Mbps（UL）接口：1个USB 2.0高速接口（最高达480Mbps）1个1.8V/3.0V (U)SIM卡接口1个NETLIGHT接口 (NET\_STATUS)1路数字I2S接口，支持外置codec3个UART接口（主串口，通用串口，调试串口）PWRKEY（低电平有效）2路ADC接口13个通用GPIO + 2路中断输入1路I2C接口合宙ESP32-C3介绍CORE ESP32核心板是基于乐鑫ESP32-C3进行设计的一款核心板，尺寸仅有21mm*51mm，板边采用邮票孔设计，方便开发者在不同场景下的使用。核心板支持UART、GPIO、SPI、I2C、ADC、PWM等接口，可根据实际需要选择。硬件资源：尺寸长宽 21mm*51mm1路SPI FLASH，板载4MB，支持最高 16MB2路UART接口，UART0\~UART1,其中下载口为UART05 路 12 比特 ADC，最高采样率 100KSPS1路低速SPI接口，支持主模式1路IIC控制器4路PWM接口,可使用任意GPIOGPIO外部管脚15路，可复用2路贴片LED指示灯1路复位按键+1路BOOT按键1路USB转TTL下载调试口2.4G PCB板载天线实物图演示视频： https://www.bilibili.com/video/BV1MH4y1B7Df/整体图4G节点WiFi节点WiFi连接时：连接上WiFi后开始连接MQTT服务器和NTP时间同步：显示4G节点采集到的数据：显示温湿度变化曲线：物联网平台阿里云物联网平台上显示的数据：原理图4G节点WiFi节点PCB4G节点这个4G模块的封装不太对的。顶层：底层：WiFi节点顶层：底层：代码具体怎么下载代码我就不细说了，自行查看官方文档。Air700E文档：https://doc.openluat.com/wiki/44?wiki_page_id=4730LVGL for LuatOS 手册：https://url.zeruns.com/7z7fNESP32-C3文档：https://url.zeruns.com/497APLua教程：https://url.zeruns.com/Pc4PA4G节点固件下载地址：https://url.zeruns.com/2G3K7main.lua文件：-- LuaTools需要PROJECT和VERSION这两个信息 PROJECT = "环境监测节点" VERSION = "1.1.0" -- 引入必要的库文件(lua编写), 内部库不需要require sys = require("sys") aht10 = require "aht10" bmx = require "bmx" --添加硬狗防止程序卡死 if wdt then wdt.init(9000)--初始化watchdog设置为9s sys.timerLoopStart(wdt.feed, 3000)--3s喂一次狗 end print(_VERSION) log.info(mobile.ipv6(true)) --开启ipv6 local ProductKey= "xxxxxx" --产品key local DeviceName= "xxxxxx" --改为你自己的设备名 local DeviceSecret = "xxxxxx" --改为你自己的设备密钥 local client_id, user_name, password = iotauth.aliyun(ProductKey, DeviceName ,DeviceSecret) --生成MQTT三元组 log.info("MQTT参数", client_id, user_name, password) local softI2C = i2c.createSoft(29, 31, 2) --初始化软件I2C local aht10_data,bmx_data local RH,Temp,Press,High,distance,BAT_Voltage,CPU_T = 0,0,0,0,0,0,0 --平均值,湿度、温度、气压、海拔、距离、电池电压、CPU温度 local RH_C,Temp_C,Press_C,High_C,distance_C,BAT_Voltage_C,CPU_T_C = 0,0,0,0,0,0,0 --当前值 local AHT10_flag,BMP180_flag,US100_flag,BAT_Voltage_flag,CPU_T_flag = false,false,false,false,false all_data = {params = {CurrentVoltage = 0,CurrentTemperature = 0, CurrentHumidity = 0,Atmosphere = 0, Altitude = 0,DetectDistance = 0,CPUTemperature = 0}} function US_100() --US-100超声波测距模块读取数据 uart.write(1, string.char(0x55)) --发送16进制0x55 sys.wait(50) --延时50毫秒 local hData,lData = string.byte(uart.read(1, 2),1,2) --串口接收2字节 uart.rxClear(1) --清空接收缓存 if hData and lData then --判断是否接收到数据 local Distance_mm = tonumber((hData * 256 ) + lData) --将高8位左移8位后和低8位数据相加 if Distance_mm > 4500 then --判断是否超出测量范围 Distance_mm = 4500 end --log.info("超声波："..Distance_mm.."mm") --日志输出距离 return (Distance_mm / 10) --算出cm并返回 end end -- https://blog.zeruns.com sys.taskInit(function() -- 创建一个线程，读取各个传感器数据 sys.wait(500) -- 延时500毫秒 aht10.init(softI2C) -- 初始化AHT10,传入i2c_id bmx.init(softI2C) -- 初始化BMP180,传入i2c_id uart.setup(1, 9600, 8, 1, uart.NONE) --初始化串口1 adc.open(0) -- 打开adc通道0,并读取 adc.open(adc.CH_CPU)-- 打开ADC通道-CPU内部温度通道 --adc.setRange(adc.ADC_RANGE_3_8) -- 开启ADC0,1分压电阻，范围0~3.8V sys.wait(500) -- 延时500毫秒 local RH_sum, Temp_sum, Press_sum, High_sum, distance_sum,BAT_Voltage_sum,CPU_T_sum = 0,0,0,0,0,0,0 --总和，求平均值用 local avg_count, avg_count2,avg_count3,avg_count4,avg_count5 = 0,0,0,0,0 while 1 do aht10_data = aht10.get_data() --读取AHT10的数据 bmx_data = bmx.get_data() --读取BMP10的数据 distance_C = US_100() --读取US-100的数据 -- 电池电压采样，分压电阻比例：4.7K/10K BAT_Voltage_C = ((adc.get(0) / 1000 / 1007) * 1473) -- 读取AD0电压值，计算电池电压 CPU_T_C = adc.get(adc.CH_CPU) / 1000 -- 读取CPU温度 -- AHT10温湿度平均值计算 if aht10_data.RH and aht10_data.T then --判断AHT10是否读取到数据 all_data.params.CurrentTemperature = aht10_data.T all_data.params.CurrentHumidity = aht10_data.RH*100 if avg_count < 6 then --判断是否小于3，累加计平均值 RH_C,Temp_C = aht10_data.RH*100, aht10_data.T --读取温度和湿度的当前值 RH_sum = RH_C + RH_sum Temp_sum = Temp_C + Temp_sum avg_count = avg_count + 1 elseif avg_count == 6 then RH = RH_sum / 6 -- 算出湿度平均值 Temp = Temp_sum / 6 -- 算出温度平均值 log.info("AHT10_data.RH: "..(string.format("%.2f", RH)).." %"," AHT10_data.T: "..(string.format("%.2f", Temp)).." ℃") --日志输出 AHT10_flag = true -- 标志位置位，数据采集完毕 sys.publish("MQTT_P") -- 发布消息，数据采集计算完毕，MQTT可以上报了 avg_count,RH_sum,Temp_sum = 0,0,0 --计数值和总和清零 end end --BMP180气压和高度平均值计算 if bmx_data.press and bmx_data.high then all_data.params.Atmosphere = bmx_data.press all_data.params.Altitude = bmx_data.high if avg_count2 < 10 then --判断是否小于10，累加计平均值 Press_C,High_C = bmx_data.press, bmx_data.high --读取气压和高度的当前值 Press_sum = Press_C + Press_sum High_sum = High_C + High_sum avg_count2 = avg_count2 + 1 elseif avg_count2 == 10 then Press = Press_sum / 10 High = High_sum / 10 log.info("BMP180_data.press: "..(string.format("%.2f", Press)).." hPa"," BMP180_data.high: "..(string.format("%.2f", High)).." m") BMP180_flag = true sys.publish("MQTT_P") avg_count2,Press_sum,High_sum=0,0,0 end end -- US-100超声波测距 距离平均值计算 if distance_C then --判断是否读取到数据 all_data.params.DetectDistance = distance_C if avg_count3 < 3 then distance_sum = distance_C + distance_sum avg_count3 = avg_count3 + 1 elseif avg_count3 == 3 then distance = distance_sum / 3 log.info("US-100: "..(string.format("%.1f", distance)).." cm") US100_flag = true sys.publish("MQTT_P") avg_count3,distance_sum = 0,0 end end -- 电池电压 if BAT_Voltage_C then --判断是否读取到数据 all_data.params.CurrentVoltage = BAT_Voltage_C if avg_count4 < 20 then BAT_Voltage_sum = BAT_Voltage_C + BAT_Voltage_sum avg_count4 = avg_count4 + 1 elseif avg_count4 == 20 then BAT_Voltage = BAT_Voltage_sum / 20 log.info("BAT_Voltage: "..(string.format("%.2f", BAT_Voltage)).." V") BAT_Voltage_flag = true sys.publish("MQTT_P") avg_count4,BAT_Voltage_sum = 0,0 end end -- CPU温度 if CPU_T_C then --判断是否读取到数据 all_data.params.CPUTemperature = CPU_T_C if avg_count5 < 20 then CPU_T_sum = CPU_T_C + CPU_T_sum avg_count5 = avg_count4 + 1 elseif avg_count5 == 20 then CPU_T = CPU_T_sum / 20 log.info("CPU_T: "..(string.format("%.2f", CPU_T)).." ℃") CPU_T_flag = true sys.publish("MQTT_P") avg_count5,CPU_T_sum = 0,0 end end sys.wait(500) end end) --sys.taskInit(function() --创建一个任务，超声波测距，1.5秒一次 uart.setup(1, 9600, 8, 1, uart.NONE) --初始化串口1 sys.wait(1000) while 1 do distance = US_100() --读取US-100的数据 if distance then --判断是否读取到数据 log.info("US-100: "..(string.format("%.1f", distance)).." cm") US100_flag = true sys.publish("MQTT_P") end sys.wait(1500) end end) sys.taskInit(function() --创建一个线程，MQTT初始化和数据上报 mqttc = mqtt.create(nil, "a1sJbDQiEqr.iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com", 1883,true,true) mqttc:auth(client_id, user_name, password) mqttc:keepalive(120) -- 默认值240s mqttc:autoreconn(true, 3000) -- 自动重连机制 mqttc:on(function(mqtt_client, event, data, payload) if event == "conack" then sys.publish("mqtt_conack") log.info("mqtt", "mqtt已连接") mqtt_client:subscribe("/sys/"..ProductKey.."/"..DeviceName.."/thing/service/property/set") elseif event == "recv" then log.info("mqtt", "收到消息", data, payload) local mqtt_date = json.decode(payload) elseif event == "sent" then log.info("mqtt", "sent", "pkgid", data) end end) mqttc:connect() while true do sys.waitUntil("MQTT_P", 3000) if AHT10_flag then local json_str = json.encode({params = {CurrentTemperature = Temp, CurrentHumidity = RH}}, "2f") -- 数据改成JSON格式，保留2位小数 mqttc:publish("/sys/"..ProductKey.."/".. DeviceName.."/thing/event/property/post", json_str) -- MQTT上报属性 mqttc:publish("/"..ProductKey.."/".. DeviceName.."/user/update", json.encode(all_data,"2f")) -- MQTT上报属性 AHT10_flag = false end if BMP180_flag then local json_str = json.encode({params = {Atmosphere = Press, Altitude = High}}, "2f") -- 数据改成JSON格式，保留2位小数 mqttc:publish("/sys/"..ProductKey.."/"..DeviceName.."/thing/event/property/post", json_str) -- MQTT上报属性 mqttc:publish("/"..ProductKey.."/".. DeviceName.."/user/update", json.encode(all_data,"2f")) -- MQTT上报属性 BMP180_flag = false end if US100_flag then local json_str = json.encode({params = {DetectDistance = distance}}, "1f") -- 数据改成JSON格式，保留2位小数 mqttc:publish("/sys/"..ProductKey.."/"..DeviceName.."/thing/event/property/post", json_str) -- MQTT上报属性 mqttc:publish("/"..ProductKey.."/".. DeviceName.."/user/update", json.encode(all_data,"2f")) -- MQTT上报属性 US100_flag = false end if BAT_Voltage_flag then local json_str = json.encode({params = {CurrentVoltage = BAT_Voltage}}, "2f") -- 数据改成JSON格式，保留2位小数 mqttc:publish("/sys/"..ProductKey.."/"..DeviceName.."/thing/event/property/post", json_str) -- MQTT上报属性 mqttc:publish("/"..ProductKey.."/".. DeviceName.."/user/update", json.encode(all_data,"2f")) -- MQTT上报属性 BAT_Voltage_flag = false end if CPU_T_flag then local json_str = json.encode({params = {CPUTemperature = CPU_T}}, "2f") -- 数据改成JSON格式 mqttc:publish("/sys/"..ProductKey.."/"..DeviceName.."/thing/event/property/post", json_str) -- MQTT上报属性 mqttc:publish("/"..ProductKey.."/".. DeviceName.."/user/update", json.encode(all_data,"2f")) -- MQTT上报属性 CPU_T_flag = false end end end) -- https://blog.zeruns.com sys.taskInit(function() u8g2.begin({ic = "ssd1306",direction = 0,mode="i2c_hw",i2c_id=1,i2c_speed = i2c.FAST}) -- direction 可选0 90 180 270 u8g2.ClearBuffer() --清屏 u8g2.SetFont(u8g2.font_opposansm10) --切换字体 u8g2.DrawUTF8("IMEI:", 0, 16) u8g2.DrawUTF8(mobile.imei(), 0, 32) u8g2.SendBuffer() --ntp同步时间 --socket.sntp() socket.sntp({"ntp.aliyun.com","ntp1.aliyun.com","ntp2.aliyun.com"}) --sntp自定义服务器地址 --socket.sntp(nil, socket.ETH0) --sntp自定义适配器序号 sys.subscribe("NTP_UPDATE", function() log.info("sntp", "time", os.date()) sys.publish("NTP_OK") end) sys.subscribe("NTP_ERROR", function() log.info("socket", "sntp error") socket.sntp() end) sys.wait(1000) sys.waitUntil("NTP_OK", 3000) u8g2.ClearBuffer() --清屏 u8g2.SetFont(u8g2.font_opposansm10) --切换字体 u8g2.DrawUTF8(os.date("%Y-%m-%d"), 0, 16) --显示时间 u8g2.DrawUTF8(os.date("%H:%M:%S"), 0, 32) --显示时间 local IP = socket.localIP() --显示IP地址 if IP then u8g2.DrawUTF8("IP:"..IP, 0, 63) end u8g2.SendBuffer() sys.wait(2500) while true do u8g2.ClearBuffer() --清屏 u8g2.SetFont(u8g2.font_sarasa_m10_ascii) if Temp_C then u8g2.DrawUTF8("T:"..(string.format("%.2f", Temp_C)).."°C", 0, 16) end if RH_C then u8g2.DrawUTF8("RH:"..(string.format("%.2f", RH_C)).."%", 0, 32) end if Press_C then u8g2.DrawUTF8("P:"..(string.format("%.2f", Press_C)).."hPa", 0, 48) end if distance_C then u8g2.DrawUTF8("D:"..(string.format("%.1f", distance_C)).."cm", 0, 63) end if High_C then u8g2.DrawUTF8("H:"..(string.format("%.2f", High_C)).."m", 61, 16) end if BAT_Voltage_C then u8g2.DrawUTF8("B:"..(string.format("%.2f", BAT_Voltage_C)).."V", 66, 32) end if CPU_T_C then u8g2.DrawUTF8("CPUT:"..(string.format("%d", CPU_T_C)).."°C", 63, 63) end u8g2.SendBuffer() --显示数据更新到屏幕 sys.wait(200) end end) sys.taskInit(function() --创建一个线程，500毫秒闪一次LED gpio.setup(27, 0) -- 设置gpio27为输出,且初始化电平为低,使用硬件默认上下拉配置 while true do gpio.toggle(27) --gpio翻转电平 sys.wait(500) end end) --[[ 支持字体 ["unifont_t_symbols","open_iconic_weather_6x_t","opposansm8","opposansm10","opposansm12","opposansm16","opposansm20", "opposansm24","opposansm32","sarasa_m8_ascii","sarasa_m10_ascii","sarasa_m12_ascii","sarasa_m14_ascii", "sarasa_m16_ascii","sarasa_m18_ascii","sarasa_m20_ascii","sarasa_m22_ascii"] ]] -- 用户代码已结束--------------------------------------------- -- 结尾总是这一句 sys.run() -- sys.run()之后后面不要加任何语句!!!!!WiFi节点固件下载地址：https://url.zeruns.com/a7eXJmain.lua文件：-- LuaTools需要PROJECT和VERSION这两个信息 PROJECT = "数据显示节点" VERSION = "1.0.5" -- sys库是标配 _G.sys = require("sys") require("sysplus") --添加硬狗防止程序卡死 wdt.init(9000)--初始化watchdog设置为6s wdt_timer_id = sys.timerLoopStart(function() wdt.feed() end, 2000) --2s喂一次狗 local ProductKey= "xxxxxx" --产品key local DeviceName= "xxxxxx" --改为你自己的设备名 local DeviceSecret = "xxxxxx" --改为你自己的设备密钥 local client_id, user_name, password = iotauth.aliyun(ProductKey, DeviceName ,DeviceSecret) --生成MQTT三元组 log.info("MQTT参数", client_id, user_name, password) local local_CPU_T_C = 0; local all_data = {params = {CurrentVoltage = 0,CurrentTemperature = 0, CurrentHumidity = 0, Atmosphere = 0, Altitude = 0,DetectDistance = 0,CPUTemperature = 0}}; local key1_flag,key2_flag = false,false sys.taskInit(function() -- 创建一个线程 log.info("wlan", "wlan_init:", wlan.init()) -- 初始化wlan wlan.setMode(wlan.STATION) -- 设置wlan模式为STATION wlan.connect("Mate 40 Pro", "123456789", 1) -- 连接wlan网络 local result, data = sys.waitUntil("IP_READY",6000)-- 等待IP_READY事件 log.info("wlan", "IP_READY", result, data) -- 打印IP_READY事件的结果和数据 if result then socket.setDNS(socket.STA, 1, "114.114.114.114") log.info("wlan", "info", json.encode(wlan.getInfo())) -- 打印wlan网络的详细信息 sys.publish("WiFi_connected_OK",data) -- 发布消息，WiFi连接成功 --ntp同步时间 --socket.sntp() socket.sntp({"ntp.aliyun.com","time.windows.com","ntp.tencent.com","ntp2.aliyun.com"}, socket.STA) --sntp自定义服务器地址 --socket.sntp(nil, socket.STA) --sntp自定义适配器序号 -- 订阅NTP_UPDATE事件 sys.subscribe("NTP_UPDATE", function() sys.publish("NTP_OK") -- 发布消息，NTP同步时间成功 log.info("sntp", "time", os.date()) -- 打印系统时间 end) sys.subscribe("NTP_ERROR", function() log.info("socket", "sntp error") socket.sntp() end) else while true do sys.wait(1000) end end adc.open(adc.CH_CPU)-- 打开ADC通道-CPU内部温度通道 local CH_CPU = adc.get(adc.CH_CPU) / 1000 -- 读取CPU温度 if CH_CPU then -- 判断数据是否有效 local_CPU_T_C = CH_CPU end mqttc = mqtt.create(nil, "a1sJbDQiEqr.iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com", 1883,true) -- 创建MQTT客户端 mqttc:auth(client_id, user_name, password) -- 进行MQTT身份验证 mqttc:keepalive(60) -- 设置MQTT保活时间，默认值为60秒 mqttc:autoreconn(true, 3000) -- 开启自动重连机制 mqttc:on(function(mqtt_client, event, data, payload)-- 定义MQTT事件回调函数 if event == "conack" then -- 当收到连接确认事件（conack）时 sys.publish("mqtt_conack") -- 发布一个mqtt_conack消息 log.info("mqtt", "mqtt已连接") -- 打印连接成功信息 mqtt_client:subscribe("/sys/"..ProductKey.."/"..DeviceName.."/thing/service/property/set") -- 订阅指定主题 mqtt_client:subscribe("/"..ProductKey.."/"..DeviceName.."/user/get") elseif event == "recv" then -- 当收到消息事件（recv）时 if data == "/"..ProductKey.."/"..DeviceName.."/user/get" then -- 判断接收主题 all_data = json.decode(payload) -- 解析消息内容为JSON格式 mqttc:publish("/sys/"..ProductKey.."/"..DeviceName.."/thing/event/property/post", payload) -- MQTT上报属性 else log.info("mqtt", "收到消息", data, payload) -- 打印接收消息信息 local mqtt_date = json.decode(payload) -- 解析消息内容为JSON格式 end elseif event == "sent" then -- 当发送消息事件（sent）时 --log.info("mqtt", "sent", "pkgid", data)-- 打印发送消息信息 end end) mqttc:connect() while true do local CH_CPU = adc.get(adc.CH_CPU) / 1000 -- 读取CPU温度 if CH_CPU then -- 判断数据是否有效 CPU_T_C = CH_CPU end gpio.toggle(12) --gpio翻转电平 sys.wait(500) end end) sys.taskInit(function() -- 创建一个线程 spi.setup(2, 7, 0, 0, 8, 80 * 1000 * 1000, spi.MSB, 1, 1) -- 初始化SPI log.info("lcd.init", lcd.init("st7789",{ port = 2, -- spi端口 -- pin_cs = 7, -- SPI片选 pin_dc = 8, -- lcd数据/命令选择引脚 -- pin_pwr = 18, -- lcd背光引脚 可选项,可不设置 pin_rst = 6, -- lcd复位引脚 direction = 2, -- lcd屏幕方向 0:0° 1:180° 2:270° 3:90° w = 320, -- lcd 水平分辨率 h = 172, -- lcd 垂直分辨率 xoffset = 0, -- x偏移(不同屏幕ic 不同屏幕方向会有差异) yoffset = 34; -- y偏移(不同屏幕ic 不同屏幕方向会有差异) })) log.info("lvgl", lvgl.init()) --- 初始化LVGL local style_screen_label_main = lvgl.style_create() -- 创建一个名为 style_screen_label_main 的样式对象 lvgl.style_set_text_font(style_screen_label_main, lvgl.STATE_DEFAULT, lvgl.font_get("opposans_m_16")) -- 设置标签的默认字体 local Init_scr = lvgl.obj_create(nil, nil) -- 创建一个屏幕对象 lvgl.scr_load(Init_scr) -- 加载屏幕对象，显示在显示器上 local spinner = lvgl.spinner_create(Init_scr, nil) -- 创建一个旋转图标对象 lvgl.obj_set_size(spinner, 100, 100) -- 设置旋转图标对象的大小 lvgl.obj_align(spinner, nil, lvgl.ALIGN_CENTER, 0, -20) -- 将旋转图标对象居中对齐 local label_WiFiConnecting = lvgl.label_create(Init_scr, nil) -- 创建一个标签对象 lvgl.label_set_recolor(label_WiFiConnecting, true) -- 开启标签的重新上色功能，即当文本内容发生变化时自动更新颜色 lvgl.obj_add_style(label_WiFiConnecting, lvgl.LABEL_PART_MAIN, style_screen_label_main) -- 将样式对象分配给标签对象的main部分 lvgl.label_set_text(label_WiFiConnecting, "WiFi连接中...") -- 设置标签对象的文本内容 lvgl.label_set_align(label_WiFiConnecting, lvgl.LABEL_ALIGN_CENTER) -- 设置标签对象的文本对齐方式为居中对齐 lvgl.obj_align(label_WiFiConnecting, nil, lvgl.ALIGN_CENTER, 0, 46) -- 将标签对象居中对齐 local result, ip_data = sys.waitUntil("WiFi_connected_OK", 5000) -- 等待WiFi连接成功的消息，超时5秒 if result == false then lvgl.label_set_text(label_WiFiConnecting, "#ff0000 WiFi连接失败!#\n请重启设备,或检查网络") -- 设置标签对象的文本内容（显示WiFi连接失败） lvgl.label_set_align(label_WiFiConnecting, lvgl.LABEL_ALIGN_CENTER) -- 设置标签对象的文本对齐方式为居中对齐 lvgl.obj_align(label_WiFiConnecting, nil, lvgl.ALIGN_CENTER, 0, 51) -- 将标签对象居中对齐 while true do sys.wait(1000) -- 循环等待，防止程序继续执行 end end lvgl.label_set_text(label_WiFiConnecting, "WiFi连接成功!") -- 设置标签对象的文本内容（显示WiFi连接成功） lvgl.label_set_align(label_WiFiConnecting, lvgl.LABEL_ALIGN_CENTER) -- 设置标签对象的文本对齐方式为居中对齐 lvgl.obj_align(label_WiFiConnecting, nil, lvgl.ALIGN_CENTER, 0, 51) -- 将标签对象居中对齐 sys.wait(500) -- 等待500毫秒 lvgl.obj_del(label_WiFiConnecting) -- 删除标签对象 lvgl.obj_align(spinner, nil, lvgl.ALIGN_CENTER, 0, 0) -- 将旋转图标对象居中对齐 local label_Init_log = lvgl.label_create(Init_scr, nil) -- 创建一个标签对象 lvgl.label_set_recolor(label_Init_log, true) -- 开启标签的重新上色功能，即当文本内容发生变化时自动更新颜色 lvgl.label_set_align(label_Init_log, lvgl.LABEL_ALIGN_LEFT) -- 设置标签对象的文本对齐方式为左对齐 lvgl.obj_align(label_Init_log, nil, lvgl.ALIGN_IN_TOP_LEFT, 10, 5) -- 将标签对象对齐到屏幕的左上角 local Init_log = "#0000ff 初始化日志: #\nWiFi连接成功!\n" -- 初始化日志信息 lvgl.label_set_text(label_Init_log, Init_log) -- 设置标签对象的文本内容 Init_log = Init_log.."IP: "..ip_data.."\n连接MQTT服务器中...\n" -- 更新日志信息 lvgl.label_set_text(label_Init_log, Init_log) -- 设置标签对象的文本内容 if sys.waitUntil("mqtt_conack", 10000) == false then Init_log = Init_log.."#ff0000 连接MQTT服务器失败!\n请重启设备!#\n" -- 更新日志信息（显示MQTT连接失败） lvgl.label_set_text(label_Init_log, Init_log) -- 设置标签对象的文本内容 mqttc:disconnect() -- 断开MQTT连接 mqttc:close() -- 关闭MQTT连接 while true do sys.wait(1000) -- 循环等待，防止程序继续执行 end end Init_log = Init_log.."连接MQTT服务器成功!\n" -- 更新日志信息（显示MQTT连接成功） lvgl.label_set_text(label_Init_log, Init_log) -- 设置标签对象的文本内容 Init_log = Init_log.."NTP时间同步中...\n" -- 更新日志信息 lvgl.label_set_text(label_Init_log, Init_log) -- 设置标签对象的文本内容 local result = sys.waitUntil("NTP_OK", 3500) -- 等待NTP时间同步成功的消息，超时3秒 if result then Init_log = Init_log.."NTP时间同步成功!\n" -- 更新日志信息（显示NTP时间同步成功） lvgl.label_set_text(label_Init_log, Init_log) -- 设置标签对象的文本内容 else Init_log = Init_log.."NTP时间同步失败!\n" -- 更新日志信息（显示NTP时间同步失败） lvgl.label_set_text(label_Init_log, Init_log) -- 设置标签对象的文本内容 end Init_log = Init_log.."当前时间: "..(os.date("%Y-%m-%d %H:%M:%S")).."\n" -- 更新日志信息（显示当前时间） lvgl.label_set_text(label_Init_log, Init_log) -- 设置标签对象的文本内容 Init_log = Init_log.."系统初始化完成!\n" -- 更新日志信息（显示系统初始化完成） lvgl.label_set_text(label_Init_log, Init_log) -- 设置标签对象的文本内容 sys.wait(2000) local alldata_scr = lvgl.obj_create(nil, nil) -- 创建一个屏幕对象用于显示所有数据，没有父对象和样式 lvgl.scr_load(alldata_scr) -- 加载屏幕对象，显示在显示器上 local label_alldata = lvgl.label_create(alldata_scr, nil) -- 创建一个 Label 对象，用于显示所有数据 lvgl.label_set_recolor(label_alldata, true) -- 开启标签的重新上色功能，即当文本内容发生变化时自动更新颜色 lvgl.label_set_align(label_alldata, lvgl.LABEL_ALIGN_LEFT) -- 设置标签的对齐方式为左对齐 lvgl.obj_align(label_alldata, nil, lvgl.ALIGN_IN_TOP_LEFT, 10, 5) -- 将标签对齐到屏幕的左上角，距离左边距 10 像素，上边距 5 像素 lvgl.obj_add_style(label_alldata, lvgl.LABEL_PART_MAIN, style_screen_label_main)-- 将样式对象分配给 label_alldata 标签的 main 部分 local label_time = lvgl.label_create(alldata_scr, nil) -- 创建一个 Label 对象，用于显示当前时间 lvgl.label_set_text(label_time, os.date("%Y-%m-%d").."\n"..os.date("%H:%M:%S")) lvgl.label_set_align(label_time, lvgl.LABEL_ALIGN_CENTER) -- 设置标签的对齐方式为居中对齐 lvgl.obj_align(label_time, nil, lvgl.ALIGN_IN_TOP_RIGHT, -25, 10)-- 将标签对齐到屏幕的有上角，距离左边距 10 像素，上边距 5 像素 lvgl.obj_add_style(label_time, lvgl.LABEL_PART_MAIN, style_screen_label_main) lvgl.obj_del(Init_scr) local chart_scr = lvgl.obj_create(nil, nil) -- 创建一个屏幕对象用于显示图表，没有父对象和样式 local chart = lvgl.chart_create(chart_scr, nil); lvgl.obj_set_size(chart, 310, 150); lvgl.obj_align(chart, nil, lvgl.ALIGN_CENTER, 0, 0); lvgl.chart_set_type(chart, lvgl.CHART_TYPE_LINE); --Show lines and points too*/ lvgl.chart_set_point_count(chart, 20) lvgl.chart_set_y_range(chart, lvgl.CHART_AXIS_PRIMARY_Y, 0, 100) local ser1 = lvgl.chart_add_series(chart, lvgl.color_make(0xFF, 0x00, 0x00)); local ser2 = lvgl.chart_add_series(chart, lvgl.color_make(0x00, 0x80, 0x00)); -- 打印内存占用 log.info("mem.lua", rtos.meminfo()) log.info("mem.sys", rtos.meminfo("sys")) while true do lvgl.label_set_text(label_alldata, string.format(#0000ff 环境温度: %.2f°C# #ff00ff 环境湿度: %.2f%%# #ff0000 气压: %.2fhPa# #800080 海拔高度: %.2fm# #0000ff 超声波测距: %.2fcm# #ff00ff 远程节点电池电压: %.2fV# #ff0000 远程节点CPU温度: %.0f°C# #800080 本地节点CPU温度: %.0f°C# ,all_data.params.CurrentTemperature,all_data.params.CurrentHumidity,all_data.params.Atmosphere, all_data.params.Altitude,all_data.params.DetectDistance,all_data.params.CurrentVoltage, all_data.params.CPUTemperature,local_CPU_T_C)); -- 设置标签文本 lvgl.label_set_text(label_time, os.date("%Y-%m-%d").."\n"..os.date("%H:%M:%S")) lvgl.chart_set_next(chart, ser1, all_data.params.CurrentTemperature); lvgl.chart_set_next(chart, ser2, all_data.params.CurrentHumidity); lvgl.chart_refresh(chart); if key1_flag then lvgl.scr_load(chart_scr) key1_flag = false end if key2_flag then lvgl.scr_load(alldata_scr) key2_flag = false end gpio.toggle(12) --gpio翻转电平 sys.wait(300) end end) sys.taskInit(function() --创建一个线程，500毫秒闪一次LED gpio.setup(13, 0) -- 设置gpio13为输出,且初始化电平为低,使用硬件默认上下拉配置 gpio.setup(12, 0) -- 设置gpio12为输出,且初始化电平为低,使用硬件默认上下拉配置 while true do gpio.toggle(13) --gpio翻转电平 sys.wait(500) end end) sys.taskInit(function() --创建一个线程，按键扫描 gpio.setup(18, nil, gpio.PULLUP) gpio.setup(19, nil, gpio.PULLUP) while true do if gpio.get(18) == 0 then sys.wait(20) if gpio.get(18) == 0 then key1_flag = true end end if gpio.get(19) == 0 then sys.wait(20) if gpio.get(19) == 0 then key2_flag = true end end sys.wait(50) end end) --[[ 支持的字体 ["sarasa_m8_ascii","sarasa_m10_ascii","sarasa_m12_ascii", "sarasa_m14_ascii","sarasa_m16_ascii","sarasa_m18_ascii","sarasa_m20_ascii","sarasa_m22_ascii"] ]] -- 用户代码已结束--------------------------------------------- -- 结尾总是这一句 sys.run() -- sys.run()之后后面不要加任何语句!!!!!用到的硬件用到的硬件模块和购买地址：4G模块：Air700E，https://s.click.taobao.com/gMXE14uWiFi模块：ESP32-C3，https://s.click.taobao.com/VU6E14u温湿度传感器：AHT10，https://s.click.taobao.com/0bmD14u气压传感器：BMP180，https://s.click.taobao.com/lj5E14u超声波测距模块：US-100（用串口通信模式），https://s.click.taobao.com/K0o5X3uLCD屏幕：1.47寸的ST7789，分辨率172*320，https://s.click.taobao.com/qalD14uOLED屏幕：0.96寸的SSD1306，I2C接口，https://s.click.taobao.com/otWD14u电池充放电芯片：IP5306-CK（注意要买CK版本的，普通版本的放电电流太小时会自动关断输出，不适合单片机用），https://s.click.taobao.com/eu85X3u电池：亿纬35V-18650，3500mAh，https://s.click.taobao.com/uUc5X3u元器件购买推荐立创商城，优惠注册链接：https://activity.szlcsc.com/invite/D03E5B9CEAAE70A4.html板上所有元器件都可以在立创商城买到，在开源链接里的BOM表那点立即到立创商城下单可将用到的元器件一键导入到购物车。物联网平台设置说明首先到阿里云物联网平台新建产品，节点类型选直连设备。设置功能定义：接着添加两个设备修改好脚本中的产品密钥等参数，然后将固件和脚本下载到Air700E中，看看设备能不能正常上线并上传数据。到 消息转发→云产品流转 那里创建数据源：点击刚创建的数据源右边的查看，然后添加Topic，第一个选择自定义，第二个选择你创建的产品，第三个选择你的4G节点的设备，第四个选择user/update创建数据目的地，选择操作选发布到另一个 Topic，产品也是选你上面创建的产品。创建解析器，然后点击前往编辑，或者点击右边的查看。关联数据源选你刚刚创建的数据源：关联数据目的选你刚刚创建的数据目的地到解析器脚本这里，将deviceName()改成你WiFi节点的设备名，如下图所示。编辑完后点发布，然后启动即可，接着就会自动把 /ProductKey/DeviceName/user/update 主题的数据转发到 /ProductKey/DeviceName/user/get 主题了。其他开源项目推荐STM32F030C8T6最小系统板和流水灯（原理图和PCB）：https://blog.zeruns.com/archives/715.html画了个 MSP430F149的最小系统板 开源出来了：https://blog.zeruns.com/archives/713.html2007年电赛电源题：30到36V可调升压DCDC模块（UC3843）：https://oshwhub.com/zeruns/36v-sheng-ya-dcdc-mo-kuai-uc3842STC12C5A60S2最小系统板/51单片机温度显示和温度控制风扇：https://blog.zeruns.com/archives/721.html移植好U8g2图形库的STM32F407标准库工程模板：https://blog.zeruns.com/archives/722.html沁恒CH32V307VCT6最小系统板开源：https://blog.zeruns.com/archives/726.htmlLM25118自动升降压可调DCDC电源模块：https://blog.zeruns.com/archives/727.htmlEG1164大功率同步整流升压模块开源，最高效率97%：https://blog.zeruns.com/archives/730.html推荐文章高性价比和便宜的VPS/云服务器推荐: https://blog.zeruns.com/archives/383.html我的世界服务器搭建教程：https://blog.zeruns.com/tag/mc/分享一下我家网络机柜，家庭网络设备推荐：https://blog.zeruns.com/archives/732.html香橙派 Orange Pi 3B（RK3566）开发板 开箱测评：https://blog.zeruns.com/archives/729.html给自己电脑升级了一下，换了显卡，盈通RTX3070：https://blog.zeruns.com/archives/746.html
AI摘要 移植U8g2图形库到STM32F407标准库工程，驱动0.96寸OLED屏，使用硬件IIC。文章详细介绍了U8g2库的特性、时钟配置、代码实现及开源项目推荐。 此内容根据文章生成，仅用于文章内容的解释与总结 移植好U8g2图形库的STM32F407标准库工程模板，用的0.96寸OLED屏（SSD1306），用硬件IIC驱动。花了一晚上时间去移植。开发板主控MCU用的是STM32F407VET6，I2C接口用I2C1，SCL接PB6，SDA接PB7。嵌入式相关文章：https://blog.zeruns.com/category/IOT/电子/电路相关文章：https://blog.zeruns.com/category/electrical/电子/单片机技术交流群：2169025065U8g2简介U8g2图形库是一个用于嵌入式设备的单色图形库，支持多种单色OLED和LCD显示控制器，如SSD1306，ST7920等。U8g2库可以从Arduino IDE的库管理器安装，也可以移植到STM32等平台。U8g2库支持三种绘图模式：全屏缓存模式，页面缓存模式和U8x8字符模式。U8g2库的使用需要选择合适的构造函数，初始化显示器，设置引脚号，编写回调函数和绘图指令。U8g2图形库的优点是可以使用多种字体，支持中文显示，提供丰富的图形程序，如线条，框，圆，位图等。U8g2图形库的缺点是需要占用一定的内存空间，速度较慢，不支持无控制器的显示屏。U8g2图形库的应用场景有：显示传感器数据，制作时钟，显示菜单，显示动画等。U8g2图形库是一个功能强大，兼容性好，易于使用的单色图形库。效果图演示视频：https://www.bilibili.com/video/BV17W4y197WW/关于晶振的问题我晶振用的8Mhz的，时钟树配置那PLL参数我修改过，使MCU工作主频168Mhz，如果换用其他频率的晶振需要修改参数，具体怎么改自行百度。修改的地方如下：stm32f4xx.h 文件的137行。#define HSE_VALUE ((uint32_t)8000000) /*!< Value of the External oscillator in Hz */ // 这里的8000000改成你的晶振频率，单位Hzsystem_stm32f4xx.c 文件的364行和394行。#if defined(STM32F40_41xxx) || defined(STM32F427_437xx) || defined(STM32F429_439xx) || defined(STM32F401xx) || defined(STM32F469_479xx) /* PLL_VCO = (HSE_VALUE or HSI_VALUE / PLL_M) * PLL_N */ #define PLL_M 4 // 这里4对应下面时钟树图片中的 /M 的 /4#if defined (STM32F40_41xxx) #define PLL_N 168 // 这里168对应下面时钟树图片中的 *N 的 x168元件购买地址0.96寸OLED屏：https://u.jd.com/1zjpDNCSTM32F407开发板：https://s.click.taobao.com/7AtnHFu杜邦线：https://u.jd.com/1zjFP0Z代码完整工程文件下载：https://url.zeruns.com/JUoKJ 提取码：t6wt部分代码：main.c#include "stm32f4xx.h" // #include "Timer.h" #include "Delay.h" #include "u8g2.h" #include "OLED.h" #include "IWDG.h" uint8_t u8x8_gpio_and_delay(U8X8_UNUSED u8x8_t *u8x8, U8X8_UNUSED uint8_t msg, U8X8_UNUSED uint8_t arg_int, U8X8_UNUSED void *arg_ptr); uint8_t u8x8_byte_hw_i2c(u8x8_t *u8x8, uint8_t msg, uint8_t arg_int, void *arg_ptr); void u8g2_Init(u8g2_t *u8g2); void draw(u8g2_t *u8g2); int main(void) { uint8_t t = 0; IWDG_Configuration(); // 初始化看门狗 OLED_I2C_Init(); // 初始化OLED u8g2_t u8g2; u8g2_Init(&u8g2); // 初始化U8g2 RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE); // 启用GPIOA的外设时钟 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // 定义结构体 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; // 设置GPIO口模式为输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; // 设置GPIO口6 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_High_Speed; // 设置GPIO口速度100Mhz GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; // 设置GPIO口为推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; // 设置GPIO上下拉模式 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIO Delay_ms(100); u8g2_DrawLine(&u8g2, 0, 0, 127, 63); // 画一条线，起始坐标(0,0)，终点坐标(127,63) u8g2_SendBuffer(&u8g2); // 发送缓冲区数据 u8g2_DrawLine(&u8g2, 127, 0, 0, 63); u8g2_SendBuffer(&u8g2); Delay_ms(300); u8g2_ClearBuffer(&u8g2); //清除缓冲区数据 draw(&u8g2); u8g2_SendBuffer(&u8g2); Delay_ms(1000); u8g2_ClearBuffer(&u8g2); IWDG_FeedDog(); // 喂狗，防止CPU复位 u8g2_SetFont(&u8g2, u8g2_font_ncenB14_tr); //选择字库 u8g2_DrawStr(&u8g2, 0, 15, "Hello World!"); u8g2_SetFont(&u8g2, u8g2_font_wqy16_t_chinese2); u8g2_DrawUTF8(&u8g2, 0, 30, "H你好世界"); u8g2_SetFont(&u8g2, u8g2_font_wqy12_t_chinese2); u8g2_DrawUTF8(&u8g2, 0, 43, "H你好世界"); u8g2_SetFont(&u8g2, u8g2_font_fur11_tr); u8g2_DrawUTF8(&u8g2, 0, 59, "blog.zeruns.com"); u8g2_SendBuffer(&u8g2); Delay_ms(1300); while (1) { Delay_ms(100); u8g2_ClearBuffer(&u8g2);//清除缓冲区数据 if (++t >= 32) t = 1; u8g2_DrawCircle(&u8g2, 64, 32, t, U8G2_DRAW_ALL); //画圆 u8g2_DrawCircle(&u8g2, 32, 32, t, U8G2_DRAW_ALL); u8g2_DrawCircle(&u8g2, 96, 32, t, U8G2_DRAW_ALL); u8g2_SendBuffer(&u8g2); // 发送缓冲区数据 GPIO_ToggleBits(GPIOA, GPIO_Pin_6); IWDG_FeedDog(); // 喂狗，防止CPU复位 } } // https://blog.zeruns.com uint8_t u8x8_byte_hw_i2c(u8x8_t *u8x8, uint8_t msg, uint8_t arg_int, void *arg_ptr) { static uint8_t buffer[32]; /* u8g2/u8x8 will never send more than 32 bytes between START_TRANSFER and END_TRANSFER */ static uint8_t buf_idx; uint8_t *data; switch (msg) { case U8X8_MSG_BYTE_SEND: data = (uint8_t *)arg_ptr; while (arg_int > 0) { buffer[buf_idx++] = *data; data++; arg_int--; } break; case U8X8_MSG_BYTE_INIT: /* add your custom code to init i2c subsystem */ break; case U8X8_MSG_BYTE_START_TRANSFER: buf_idx = 0; break; case U8X8_MSG_BYTE_END_TRANSFER: HW_I2cWrite(buffer, buf_idx); //硬件I2C写字节 break; default: return 0; } return 1; } // https://blog.zeruns.com uint8_t u8g2_gpio_and_delay(U8X8_UNUSED u8x8_t *u8x8, U8X8_UNUSED uint8_t msg, U8X8_UNUSED uint8_t arg_int, U8X8_UNUSED void *arg_ptr) { switch (msg) { case U8X8_MSG_GPIO_AND_DELAY_INIT: OLED_I2C_Init(); //初始化 break; case U8X8_MSG_DELAY_MILLI: Delay_ms(arg_int); //延时 break; case U8X8_MSG_GPIO_I2C_CLOCK: break; case U8X8_MSG_GPIO_I2C_DATA: break; default: return 0; } return 1; // command processed successfully. } void u8g2_Init(u8g2_t *u8g2) { // u8g2_Setup_ssd1306_i2c_128x64_noname_f(u8g2, U8G2_R0, u8x8_byte_sw_i2c, u8x8_gpio_and_delay); // 初始化 u8g2，软件I2C u8g2_Setup_ssd1306_i2c_128x64_noname_f(u8g2, U8G2_R0, u8x8_byte_hw_i2c, u8g2_gpio_and_delay); // 初始化 u8g2，硬件I2C u8g2_InitDisplay(u8g2); // 根据所选的芯片进行初始化工作，初始化完成后，显示器处于关闭状态 u8g2_SetPowerSave(u8g2, 0); // 打开显示器 u8g2_SetContrast(u8g2, 88); // 设置屏幕亮度 u8g2_ClearBuffer(u8g2); // 清除缓冲区 } // https://blog.vpszj.cn void draw(u8g2_t *u8g2) { u8g2_SetFontMode(u8g2, 1); /*字体模式选择*/ u8g2_SetFontDirection(u8g2, 0); /*字体方向选择*/ u8g2_SetFont(u8g2, u8g2_font_inb24_mf); /*字库选择*/ u8g2_DrawStr(u8g2, 0, 20, "U"); u8g2_SetFontDirection(u8g2, 1); u8g2_SetFont(u8g2, u8g2_font_inb30_mn); u8g2_DrawStr(u8g2, 21, 8, "8"); u8g2_SetFontDirection(u8g2, 0); u8g2_SetFont(u8g2, u8g2_font_inb24_mf); u8g2_DrawStr(u8g2, 51, 30, "g"); u8g2_DrawStr(u8g2, 67, 30, "\xb2"); u8g2_DrawHLine(u8g2, 2, 35, 47); u8g2_DrawHLine(u8g2, 3, 36, 47); u8g2_DrawVLine(u8g2, 45, 32, 12); u8g2_DrawVLine(u8g2, 46, 33, 12); u8g2_SetFont(u8g2, u8g2_font_4x6_tr); u8g2_DrawStr(u8g2, 1, 54, "github.com/olikraus/u8g2"); }OLED.c#include "stm32f4xx.h" #include "OLED_Font.h" #include "Delay.h" /*OLED屏地址*/ #define OLED_ADDRESS 0x78 //I2C等待超时时间 #define I2C_TIMEOUT 5000 /*引脚初始化*/ void OLED_I2C_Init(void) { RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1,ENABLE); //使能I2C1时钟 RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB,ENABLE);//使能GPIOB时钟 GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource6,GPIO_AF_I2C1); //开启PB6的复用功能连接至I2C1 GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource7,GPIO_AF_I2C1); /*STM32F407芯片的硬件I2C: PB6 -- SCL; PB7 -- SDA */ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义结构体配置GPIO GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //设置GPIO口模式为复用IO模式 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_High_Speed; //设置GPIO口速度100Mhz GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD; //设置GPIO口为开漏输出 GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //设置GPIO上拉模式 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; //设置GPIO口 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); I2C_DeInit(I2C1); //将外设I2C1寄存器重设为缺省值 I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure; I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C; //工作模式 I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2; //时钟占空比，Tlow/Thigh = 2 I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x30; //主机的I2C地址,用不到则随便写，无影响 I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable; //使能应答位 I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;//设置地址长度7位 I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 400000; //I2C传输速度，400K，根据自己所用芯片手册查看支持的速度。 I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStructure); I2C_Cmd(I2C1, ENABLE); } // https://blog.zeruns.com void HW_I2cWrite(uint8_t *buf,uint8_t len) { if(len<=0) return ; uint32_t wait_time=0; /* wait for the busy falg to be reset */ while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY)) { wait_time++; if(wait_time>=I2C_TIMEOUT){ wait_time=0; break; } } I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE);//开启I2C1 while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT))/*EV5,主模式*/ { wait_time++; if(wait_time>=I2C_TIMEOUT){ wait_time=0; break; } } I2C_Send7bitAddress(I2C1, OLED_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter); //器件地址 -- 默认0x78 while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)) { wait_time++; if(wait_time>=I2C_TIMEOUT){ wait_time=0; break; } } for(uint8_t i=0;i<len;i++) { I2C_SendData(I2C1, buf[i]);//发送数据 while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)) { wait_time++; if(wait_time>=I2C_TIMEOUT){ wait_time=0; break; } } } I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE);//关闭I2C1总线 }开源项目推荐画了个 MSP430F149的最小系统板 开源出来了：https://blog.zeruns.com/archives/713.htmlSTM32F030C8T6最小系统板和流水灯（原理图和PCB）：https://blog.zeruns.com/archives/715.htmlSY8205同步降压可调DCDC电源模块（原理图和PCB）：https://blog.zeruns.com/archives/717.html2011年全国电赛题-开关电源模块并联供电系统：https://blog.zeruns.com/archives/718.html2007年电赛电源题：30到36V可调升压DCDC模块（UC3843）：https://oshwhub.com/zeruns/36v-sheng-ya-dcdc-mo-kuai-uc3842推荐阅读高性价比和便宜的VPS/云服务器推荐: https://blog.vpszj.cn/archives/41.html怎样搭建个人博客：https://blog.zeruns.com/archives/218.html我的世界服务器搭建教程：https://blog.zeruns.com/tag/mc/STM32读取SHT3x系列温湿度传感器：https://blog.zeruns.com/archives/700.html使用VSCode代替Keil实现STM32和51单片机的开发：https://blog.zeruns.com/archives/690.html野草云 香港BGP 云服务器 性能测评，1核2G 100兆 仅需138元/年：https://blog.vpszj.cn/archives/1474.html雨云 宿迁5900X高防云服务器 性能测评，2核4G 5兆 150G防御 仅需50元/月：https://blog.vpszj.cn/archives/1125.html
AI摘要 STM32通过硬件I2C读取AHT10温湿度传感器数据，并在OLED屏上显示，包含详细代码和实现过程。 此内容根据文章生成，仅用于文章内容的解释与总结 STM32使用硬件IIC读取AHT10温湿度传感器的数据并显示在0.96寸OLED屏上。我用的单片机是STM32F103C8T6，程序用的是ST标准库写的。STM32使用硬件I2C读取SHTC3温湿度传感器：https://blog.zeruns.com/archives/692.html电子/单片机技术交流群：2169025065实现效果图I2C协议简介I2C 通讯协议(Inter－Integrated Circuit)是由 Phiilps 公司开发的，由于它引脚少，硬件实现简单，可扩展性强，不需要 USART、CAN 等通讯协议的外部收发设备（那些电平转化芯片），现在被广泛地使用在系统内多个集成电路(IC)间的通讯。I2C只有一跟数据总线 SDA(Serial Data Line)，串行数据总线，只能一位一位的发送数据，属于串行通信，采用半双工通信半双工通信：可以实现双向的通信，但不能在两个方向上同时进行，必须轮流交替进行，其实也可以理解成一种可以切换方向的单工通信，同一时刻必须只能一个方向传输，只需一根数据线.对于I2C通讯协议把它分为物理层和协议层物理层规定通讯系统中具有机械、电子功能部分的特性（硬件部分），确保原始数据在物理媒体的传输。协议层主要规定通讯逻辑，统一收发双方的数据打包、解包标准（软件层面）。I2C物理层I2C 通讯设备之间的常用连接方式(1) 它是一个支持多设备的总线。“总线”指多个设备共用的信号线。在一个 I2C 通讯总线中，可连接多个 I2C 通讯设备，支持多个通讯主机及多个通讯从机。(2) 一个 I2C 总线只使用两条总线线路，一条双向串行数据线SDA（Serial Data Line ），一条串行时钟线SCL（Serial Data Line ）。数据线即用来表示数据，时钟线用于数据收发同步(3) 总线通过上拉电阻接到电源。当 I2C 设备空闲时会输出高阻态，而当所有设备都空闲，都输出高阻态时，由上拉电阻把总线拉成高电平。I2C通信时单片机GPIO口必须设置为开漏输出，否则可能会造成短路。关于更多STM32的I2C相关信息和使用方法可以看这篇文章：https://url.zeruns.com/JC0Ah我这里就不详细讲解了。AHT10温湿度传感器介绍AHT10是一款国产的温湿度传感器芯片，价格便宜，精度还高，体积也小。AHT10配有一个全新设计的ASIC专用芯片、一个经过改进的MEMS半导体电容式湿度传感元件和一个标准的片上温度传感元件，其性能已经大大提升甚至超出了前一代传感器的可靠性水平，新一代温湿度传感器，经过改进使其在恶劣环境下的性能更稳定。AHT10数据手册下载地址：https://url.zeruns.com/EDEwF浏览数据手册可以得到一个大概信息：温度范围：-40℃\~85℃温度误差：±0.3℃湿度范围：0%\~100%湿度误差：±2%工作电压：1.8v\~3.6v通讯方式：I2C时钟频率：100kHz和400kHz找到如下几个关键信息温湿度设备地址和读写命令在实际的使用过程中，AHT10的设备地址需要与读写数据/命令方向位组成一个字节同时发送，字节的最低位为读写数据/命令方向位，高7位是AHT10的设备地址。如果要通过I2C写数据或命令给AHT10，在I2C起始信号之后，需要发送“0111 0000”，即0x70给AHT10，除了通过高7位“0111 000”的设备地址寻址还通过最低位“0”通知AHT10接下来是写数据或命令操作。如果要通过I2C读取AHT10中的数据，在I2C起始信号之后，需要发送“0111 0001”，即0x71给AHT10，除了通过高7位“0111 000”的设备地址寻址还通过最低位“1”通知AHT10接下来是读取数据的操作。简单来说就是，0x70表示写数据，0x71表示读数据。不过使用STM32硬件I2C时只需要输入0x70就行，最低位标准库会处理的。读取温湿度数据从数据手册可知，一个测量周期包概括三个步骤：发送测量命令等待测量完成读取测量后的数据 总结如下：发送测量命令：先发送写入指令（0x70），再发送触发测量指令（0xAC）,再发送命令参数（0x33和0x00）。等待测量完成：数据手册上写的75ms，等待的时间大于这个就行了。接收数据：发送读取指令（0x71），连续接收6个字节数据。接收到的第一个字节是状态字，检查状态字第3位校准使能位是否为1，不为1就发送初始化命令，检查第7位忙闲指示，如果是0为测量完成，进行下一步。对接收到的数据进行转换处理。数据的计算由AHT10数据手册可知例如：采集到的湿度数值是0x0C6501，换算成十进制是812289。则：湿度 = 812289 * 100 / 1048576 = 77.46 （单位：%）采集到的温度数值是0x056A00，换算成十进制是354816。则：温度 = ( 354816 * 200 / 1048576 ) - 50= 17.67 （单位：℃）需要用的元件STM32最小系统板：https://s.click.taobao.com/bqMwZRuAHT10模块：https://s.click.taobao.com/gIF09RuOLED模块：https://s.click.taobao.com/aNlvZRu杜邦线：https://s.click.taobao.com/xAkAJRu面包板：https://s.click.taobao.com/ShJAJRuST-LINK V2：https://s.click.taobao.com/C8ftZRu程序这里就放出main.c、AHT10.c和OLED.c这三个主要的代码，其他的请下载下面链接的压缩包。完整工程文件：https://url.zeruns.com/AHT10AHT10和OLED模块的 SCL接PB6，SDA接PB7。使用VSCode代替Keil实现STM32和51单片机的开发：https://blog.zeruns.com/archives/690.htmlmain.c#include "stm32f10x.h" // Device header #include "Delay.h" #include "OLED.h" #include "IWDG.h" #include "AHT10.h" uint16_t numlen(uint16_t num); int main(void) { IWDG_Configuration(); //初始化看门狗 OLED_Init(); //初始化OLED屏 AHT10_Init(); //初始化AHT10 OLED_ShowString(1, 1, "T:"); OLED_ShowString(2, 1, "H:"); uint32_t a=0; uint16_t err_count=0; while (1) { a++; OLED_ShowNum(3, 1, a, 9);//计数显示，方便观察程序是否正常运行 if(a==999999999)a=0; float Temp,Hum; //声明变量存放温湿度数据 /* https://blog.zeruns.com */ if(ReadAHT10(&Hum,&Temp)) //读取温湿度数据 { if(Temp>=0) { char String[10]; sprintf(String, "+%.2fC", Temp);//格式化字符串输出到字符串变量 OLED_ShowString(1, 3, String); //显示温度 sprintf(String, " %.2f%%", Hum);//格式化字符串输出到字符串变量 OLED_ShowString(2, 3, String); //显示湿度 }else { char String[10]; sprintf(String, "-%.2fC", Temp);//格式化字符串输出到字符串变量 OLED_ShowString(1, 3, String); //显示温度 sprintf(String, " %.2f%%", Hum);//格式化字符串输出到字符串变量 OLED_ShowString(2, 3, String); //显示湿度 } } else { err_count++; OLED_ShowNum(4,1, err_count, 5); //显示错误次数计数 } Delay_ms(100); //延时100毫秒 IWDG_FeedDog(); //喂狗（看门狗，超过1秒没有执行喂狗则自动复位） } }AHT10.c#include "stm32f10x.h" #include "Delay.h" #include "OLED.h" /*AHT10地址*/ #define AHT10_ADDRESS 0x38<<1 //从机地址是7位，最后一位是传输方向位，所以左移一位 /*设置使用哪一个I2C*/ #define I2Cx I2C1 /* https://blog.zeruns.com */ /*发送起始信号*/ void AHT10_I2C_START(){ while( I2C_GetFlagStatus(I2Cx, I2C_FLAG_BUSY));//等待总线空闲 I2C_GenerateSTART(I2Cx, ENABLE);//发送起始信号 while( I2C_CheckEvent(I2Cx,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)==ERROR);//检测EV5事件 } /*发送停止信号*/ void AHT10_I2C_STOP(){ I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);//发送停止信号 } /** * @brief 发送3个字节数据 * @param cmd 命令字节 * @param DATA0 第0个参数 * @param DATA1 第1个参数 * @retval 无 */ void AHT10_WriteByte(uint8_t cmd, uint8_t DATA0, uint8_t DATA1) { AHT10_I2C_START(); //发送起始信号 I2C_Send7bitAddress(I2Cx, AHT10_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter); //发送设备写地址 while(I2C_CheckEvent(I2Cx,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)==ERROR); //检测EV6事件 I2C_SendData(I2Cx, cmd);//发送命令 while (!I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));//检测EV8事件 I2C_SendData(I2Cx, DATA0);//发送命令参数高8位数据 while (!I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));//检测EV8事件 I2C_SendData(I2Cx, DATA1);//发送命令参数低8位数据 while (!I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));//检测EV8事件 I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);//发送停止信号 } /** * @brief 发送命令读取AHT10的状态 * @retval 读取到的状态字节 */ /*uint8_t AHT10_ReadStatus(void){ AHT10_I2C_START();//发送起始信号 I2C_Send7bitAddress(I2Cx,AHT10_ADDRESS,I2C_Direction_Receiver);//发送设备读地址 while( I2C_CheckEvent(I2Cx,I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED )==ERROR);//检测EV6事件 while (!I2C_CheckEvent(I2Cx,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED));//检测EV7事件 I2C_AcknowledgeConfig(I2Cx, DISABLE); //关闭应答信号 uint8_t status = I2C_ReceiveData(I2Cx);//读取数据并返回 AHT10_I2C_STOP(); //发送停止信号 I2C_AcknowledgeConfig(I2Cx,ENABLE);//重新开启应答信号 return status; }*/ /** * @brief 读取数据 * @retval 读取到的字节数据 */ uint8_t AHT10_ReadData(void) { while (!I2C_CheckEvent(I2Cx,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED));//检测EV7事件 return I2C_ReceiveData(I2Cx);//读取数据并返回 } /*软件复位AHT10*/ void AHT10_SoftReset(void) { AHT10_I2C_START(); //发送起始信号 I2C_Send7bitAddress(I2Cx, AHT10_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter); //发送设备写地址 while(I2C_CheckEvent(I2Cx,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)==ERROR); //检测EV6事件 I2C_SendData(I2Cx, 0xBA);//发送软复位命令 while (!I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));//检测EV8事件 I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);//发送停止信号 Delay_ms(20); } /*引脚初始化*/ void AHT10_Init(void) { RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1,ENABLE); //使能I2C1时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//使能GPIOB时钟 /*STM32F103芯片的硬件I2C1: PB6 -- SCL; PB7 -- SDA */ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义结构体配置GPIO GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD; //设置输出模式为开漏输出，需接上拉电阻 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIO I2C_DeInit(I2Cx); //将外设I2C寄存器重设为缺省值 I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure; //定义结构体配置I2C I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C; //工作模式 I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2; //时钟占空比，Tlow/Thigh = 2 I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x88; //主机的I2C地址,用不到则随便写，无影响 I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable; //使能应答位 I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;//设置地址长度7位 I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 400000; //I2C传输速度，400K，根据自己所用芯片手册查看支持的速度。 I2C_Init(I2Cx, &I2C_InitStructure); //初始化I2C I2C_Cmd(I2Cx, ENABLE); //启用I2C Delay_ms(20);//上电延时 AHT10_WriteByte(0XE1,0X08,0x00);//发送指令初始化 Delay_ms(20); } /** * @brief 读取AHT10数据 * @param *Hum 湿度 * @param *Temp 温度 * @retval 1 - 读取成功；0 - 读取失败 */ uint8_t ReadAHT10(float *Hum,float *Temp) { uint8_t Data[5];//声明变量存放读取的数据 AHT10_WriteByte(0XAC,0X33,0x00);//发送指令触发测量 Delay_ms(70); //延时70毫秒等待测量完成 AHT10_I2C_START();//发送起始信号 I2C_Send7bitAddress(I2Cx,AHT10_ADDRESS,I2C_Direction_Receiver);//发送设备读地址 while( I2C_CheckEvent(I2Cx,I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED )==ERROR);//检测EV6事件 uint8_t i; for(i=0;i<6;i++)//循环6次读取6个字节数据 { if (i == 5) //读取最后1个字节时关闭应答信号 { I2C_AcknowledgeConfig(I2Cx, DISABLE); //关闭应答信号 } Data[i] = AHT10_ReadData(); //读取数据 if (i == 5) I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE); //发送停止信号 } I2C_AcknowledgeConfig(I2Cx,ENABLE);//重新开启应答信号 if( (Data[0]&0x08) == 0 )//0x08(00001000)检查状态字节第3位(校准使能位)是否为0 { AHT10_WriteByte(0XE1,0X08,0x00); //发送指令初始化 Delay_ms(20); return 0; } else if( (Data[0]&0x80) == 0 )//0x80(10000000)检查状态字节第7位(忙闲指示)是否为0 { uint32_t SRH = (Data[1]<<12) | (Data[2]<<4) | (Data[3]>>4); //湿度数据处理 uint32_t ST = ((Data[3]&0x0f)<<16) | (Data[4]<<8) | Data[5];//温度数据处理 *Hum = (SRH * 100.0) / 1024.0 / 1024; //根据手册给的公式转换湿度数据 *Temp = (ST * 200.0) / 1024.0 / 1024 - 50; //根据手册给的公式转换温度数据 return 1; } I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);//发送停止信号 return 0; } /* https://blog.zeruns.com */OLED.c#include "stm32f10x.h" #include "OLED_Font.h" /*OLED屏地址*/ #define OLED_ADDRESS 0x78 /*设置哪一个使用I2C*/ #define I2Cx I2C1 /* https://blog.zeruns.com */ /*引脚初始化*/ void OLED_I2C_Init(void) { RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1,ENABLE); //使能I2C1时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//使能GPIOB时钟 /*STM32F103芯片的硬件I2C: PB6 -- SCL; PB7 -- SDA */ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD; //设置输出模式为开漏输出，需接上拉电阻 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); I2C_DeInit(I2Cx); //将外设I2C寄存器重设为缺省值 I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure; I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C; //工作模式 I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2; //时钟占空比，Tlow/Thigh = 2 I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x88; //主机的I2C地址,用不到则随便写，无影响 I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable; //使能应答位 I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;//设置地址长度7位 I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 400000; //I2C传输速度，400K，根据自己所用芯片手册查看支持的速度。 I2C_Init(I2Cx, &I2C_InitStructure); I2C_Cmd(I2Cx, ENABLE); } void I2C_WriteByte(uint8_t addr,uint8_t data) { while( I2C_GetFlagStatus(I2Cx, I2C_FLAG_BUSY)); //发送起始信号 I2C_GenerateSTART(I2Cx, ENABLE); //检测EV5事件 while( I2C_CheckEvent(I2Cx,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)==ERROR); //发送设备写地址 I2C_Send7bitAddress(I2Cx, OLED_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter); //检测EV6事件 while( I2C_CheckEvent(I2Cx,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)==ERROR); //发送要操作设备内部的地址 I2C_SendData(I2Cx, addr); //检测EV8_2事件 while (!I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); I2C_SendData(I2Cx, data);//发送数据 while (!I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); //发送停止信号 I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE); } /** * @brief OLED写命令 * @param Command 要写入的命令 * @retval 无 */ void OLED_WriteCommand(unsigned char Command)//写命令 { I2C_WriteByte(0x00, Command); } /** * @brief OLED写数据 * @param Data 要写入的数据 * @retval 无 */ void OLED_WriteData(unsigned char Data)//写数据 { I2C_WriteByte(0x40, Data); } /** * @brief OLED设置光标位置 * @param Y 以左上角为原点，向下方向的坐标，范围：0~7 * @param X 以左上角为原点，向右方向的坐标，范围：0~127 * @retval 无 */ void OLED_SetCursor(uint8_t Y, uint8_t X) { OLED_WriteCommand(0xB0 | Y); //设置Y位置 OLED_WriteCommand(0x10 | ((X & 0xF0) >> 4)); //设置X位置低4位 OLED_WriteCommand(0x00 | (X & 0x0F)); //设置X位置高4位 } /** * @brief OLED清屏 * @param 无 * @retval 无 */ void OLED_Clear(void) { uint8_t i, j; for (j = 0; j < 8; j++) { OLED_SetCursor(j, 0); for(i = 0; i < 128; i++) { OLED_WriteData(0x00); } } } /** * @brief OLED部分清屏 * @param Line 行位置，范围：1~4 * @param start 列开始位置，范围：1~16 * @param end 列开始位置，范围：1~16 * @retval 无 */ void OLED_Clear_Part(uint8_t Line, uint8_t start, uint8_t end) { uint8_t i,Column; for(Column = start; Column <= end; Column++) { OLED_SetCursor((Line - 1) * 2, (Column - 1) * 8); //设置光标位置在上半部分 for (i = 0; i < 8; i++) { OLED_WriteData(0x00); //显示上半部分内容 } OLED_SetCursor((Line - 1) * 2 + 1, (Column - 1) * 8); //设置光标位置在下半部分 for (i = 0; i < 8; i++) { OLED_WriteData(0x00); //显示下半部分内容 } } } /** * @brief OLED显示一个字符 * @param Line 行位置，范围：1~4 * @param Column 列位置，范围：1~16 * @param Char 要显示的一个字符，范围：ASCII可见字符 * @retval 无 */ void OLED_ShowChar(uint8_t Line, uint8_t Column, char Char) { uint8_t i; OLED_SetCursor((Line - 1) * 2, (Column - 1) * 8); //设置光标位置在上半部分 for (i = 0; i < 8; i++) { OLED_WriteData(OLED_F8x16[Char - ' '][i]); //显示上半部分内容 } OLED_SetCursor((Line - 1) * 2 + 1, (Column - 1) * 8); //设置光标位置在下半部分 for (i = 0; i < 8; i++) { OLED_WriteData(OLED_F8x16[Char - ' '][i + 8]); //显示下半部分内容 } } /** * @brief OLED显示字符串 * @param Line 起始行位置，范围：1~4 * @param Column 起始列位置，范围：1~16 * @param String 要显示的字符串，范围：ASCII可见字符 * @retval 无 */ void OLED_ShowString(uint8_t Line, uint8_t Column, char *String) { uint8_t i; for (i = 0; String[i] != '\0'; i++) { OLED_ShowChar(Line, Column + i, String[i]); } } /** * @brief OLED次方函数 * @retval 返回值等于X的Y次方 */ uint32_t OLED_Pow(uint32_t X, uint32_t Y) { uint32_t Result = 1; while (Y--) { Result *= X; } return Result; } /** * @brief OLED显示数字（十进制，正数） * @param Line 起始行位置，范围：1~4 * @param Column 起始列位置，范围：1~16 * @param Number 要显示的数字，范围：0~4294967295 * @param Length 要显示数字的长度，范围：1~10 * @retval 无 */ void OLED_ShowNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length) { uint8_t i; for (i = 0; i < Length; i++) { OLED_ShowChar(Line, Column + i, Number / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0'); } } /** * @brief OLED显示数字（十进制，带符号数） * @param Line 起始行位置，范围：1~4 * @param Column 起始列位置，范围：1~16 * @param Number 要显示的数字，范围：-2147483648~2147483647 * @param Length 要显示数字的长度，范围：1~10 * @retval 无 */ void OLED_ShowSignedNum(uint8_t Line, uint8_t Column, int32_t Number, uint8_t Length) { uint8_t i; uint32_t Number1; if (Number >= 0) { OLED_ShowChar(Line, Column, '+'); Number1 = Number; } else { OLED_ShowChar(Line, Column, '-'); Number1 = -Number; } for (i = 0; i < Length; i++) { OLED_ShowChar(Line, Column + i + 1, Number1 / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0'); } } /** * @brief OLED显示数字（十六进制，正数） * @param Line 起始行位置，范围：1~4 * @param Column 起始列位置，范围：1~16 * @param Number 要显示的数字，范围：0~0xFFFFFFFF * @param Length 要显示数字的长度，范围：1~8 * @retval 无 */ void OLED_ShowHexNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length) { uint8_t i, SingleNumber; for (i = 0; i < Length; i++) { SingleNumber = Number / OLED_Pow(16, Length - i - 1) % 16; if (SingleNumber < 10) { OLED_ShowChar(Line, Column + i, SingleNumber + '0'); } else { OLED_ShowChar(Line, Column + i, SingleNumber - 10 + 'A'); } } } /** * @brief OLED显示数字（二进制，正数） * @param Line 起始行位置，范围：1~4 * @param Column 起始列位置，范围：1~16 * @param Number 要显示的数字，范围：0~1111 1111 1111 1111 * @param Length 要显示数字的长度，范围：1~16 * @retval 无 */ void OLED_ShowBinNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length) { uint8_t i; for (i = 0; i < Length; i++) { OLED_ShowChar(Line, Column + i, Number / OLED_Pow(2, Length - i - 1) % 2 + '0'); } } /** * @brief OLED初始化 * @param 无 * @retval 无 */ void OLED_Init(void) { uint32_t i, j; for (i = 0; i < 1000; i++) //上电延时 { for (j = 0; j < 1000; j++); } OLED_I2C_Init(); //端口初始化 OLED_WriteCommand(0xAE); //关闭显示 OLED_WriteCommand(0xD5); //设置显示时钟分频比/振荡器频率 OLED_WriteCommand(0x80); OLED_WriteCommand(0xA8); //设置多路复用率 OLED_WriteCommand(0x3F); OLED_WriteCommand(0xD3); //设置显示偏移 OLED_WriteCommand(0x00); OLED_WriteCommand(0x40); //设置显示开始行 OLED_WriteCommand(0xA1); //设置左右方向，0xA1正常 0xA0左右反置 OLED_WriteCommand(0xC8); //设置上下方向，0xC8正常 0xC0上下反置 OLED_WriteCommand(0xDA); //设置COM引脚硬件配置 OLED_WriteCommand(0x12); OLED_WriteCommand(0x81); //设置对比度控制 OLED_WriteCommand(0xCF); OLED_WriteCommand(0xD9); //设置预充电周期 OLED_WriteCommand(0xF1); OLED_WriteCommand(0xDB); //设置VCOMH取消选择级别 OLED_WriteCommand(0x30); OLED_WriteCommand(0xA4); //设置整个显示打开/关闭 OLED_WriteCommand(0xA6); //设置正常/倒转显示 OLED_WriteCommand(0x8D); //设置充电泵 OLED_WriteCommand(0x14); OLED_WriteCommand(0xAF); //开启显示 OLED_Clear(); //OLED清屏 }推荐阅读高性价比和便宜的VPS/云服务器推荐: https://blog.vpszj.cn/archives/41.html使用NPS搭建内网穿透服务器，带Web面板：https://blog.vpszj.cn/archives/748.htmlLinux搭建网站教程，建站教程：https://blog.vpszj.cn/archives/1094.html我的世界服务器搭建教程：https://blog.vpszj.cn/archives/tag/minecraft基于STM32和HC-SR04模块实现超声波测距功能：https://blog.zeruns.com/archives/680.htmlESP8266开发环境搭建及项目演示：https://blog.zeruns.com/archives/526.html
AI摘要 本文介绍了使用STM32硬件I2C读取SHTC3温湿度传感器数据并显示在0.96寸OLED屏幕上的实现方法，包含I2C协议简介、SHTC3传感器操作步骤及程序代码解析，适合嵌入式开发学习者参考。 此内容根据文章生成，仅用于文章内容的解释与总结 STM32使用硬件IIC读取SHTC3温湿度传感器的数据并显示在0.96寸OLED屏上。我用的是STM32F103C8T6，程序用的是ST标准库写的。电子/单片机技术交流群：2169025065实现效果图I2C协议简介I2C 通讯协议(Inter－Integrated Circuit)是由 Phiilps 公司开发的，由于它引脚少，硬件实现简单，可扩展性强，不需要 USART、CAN 等通讯协议的外部收发设备（那些电平转化芯片），现在被广泛地使用在系统内多个集成电路(IC)间的通讯。I2C只有一跟数据总线 SDA(Serial Data Line)，串行数据总线，只能一位一位的发送数据，属于串行通信，采用半双工通信半双工通信：可以实现双向的通信，但不能在两个方向上同时进行，必须轮流交替进行，其实也可以理解成一种可以切换方向的单工通信，同一时刻必须只能一个方向传输，只需一根数据线.对于I2C通讯协议把它分为物理层和协议层物理层规定通讯系统中具有机械、电子功能部分的特性（硬件部分），确保原始数据在物理媒体的传输。协议层主要规定通讯逻辑，统一收发双方的数据打包、解包标准（软件层面）。I2C物理层I2C 通讯设备之间的常用连接方式(1) 它是一个支持多设备的总线。“总线”指多个设备共用的信号线。在一个 I2C 通讯总线中，可连接多个 I2C 通讯设备，支持多个通讯主机及多个通讯从机。(2) 一个 I2C 总线只使用两条总线线路，一条双向串行数据线SDA（Serial Data Line ），一条串行时钟线SCL（Serial Data Line ）。数据线即用来表示数据，时钟线用于数据收发同步(3) 总线通过上拉电阻接到电源。当 I2C 设备空闲时会输出高阻态，而当所有设备都空闲，都输出高阻态时，由上拉电阻把总线拉成高电平。I2C通信时单片机GPIO口必须设置为开漏输出，否则可能会造成短路。关于更多STM32的I2C相关信息和使用方法可以看这篇文章：https://url.zeruns.com/JC0Ah我这里就不详细讲解了。SHTC3温湿度传感器SHTC3数据手册下载地址：https://url.zeruns.com/WpLDy浏览数据手册可以得到一个大概信息，SHTC3是一个可以检测温度和湿度的传感器，温度范围：-40℃\~125℃湿度范围：0%\~100%工作电压：1.6v\~3.6v通讯方式：i2c时钟频率：三种模式分别是 0 ~ 100kHz 0 ~ 400kHz 0 ~ 1000kHz找到如下几个关键信息温湿度设备地址和读写命令在实际的使用过程中，SHTC3的设备地址需要与读写数据/命令方向位组成一个字节同时发送，字节的最低位为读写数据/命令方向位，高7位是SHTC3的设备地址。如果要通过I2C写数据或命令给SHTC3，在I2C起始信号之后，需要发送“1110 0000”，即0xE0给SHTC3，除了通过高7位“1110 000”的设备地址寻址还通过最低位“0”通知SHTC3接下来是写数据或命令操作。如果要通过I2C读取SHTC3中的数据，在I2C起始信号之后，需要发送“1110 0001”，即0xE1给SHTC3，除了通过高7位“1110 000”的设备地址寻址还通过最低位“1”通知SHTC3接下来是读取数据的操作。简单来说就是，0xE0表示写数据，0xE1表示读数据。不过使用STM32硬件I2C时只需要输入0xE0就行，最低位标准库会处理的。读取温湿度数据可知，不同的命令，除了获取的数据顺序不一样，还有一个Clock Stretching Enable 和 Disable的区别。Clock Stretching是时钟拉伸的意思。如果使用Clock Stretching Enable命令的话，那么发送完测量命令之后，在SHTC3测量温度湿度数据的过程中，SHTC3会拉低I2C的时钟线SCL，通过这样来禁止主机发送命令给SHTC3，只有当SHTC3完成温度湿度数据测量时，SHTC3才会释放时钟线SCL。如果使用Clock Stretching Disable命令的话，在SHTC3测量数据的过程中，SHTC3并不会拉低I2C的时钟线SCL，只是如果主机在SHTC3测量数据的过程中发送命令或数据的时候，SHTC3是不会响应主机的，主机可以通过SHTC3是否有响应信号来判断SHTC3是否完成数据的测量。从数据手册可知，一个测量周期包概括四个步骤：发送唤醒命令。发送测量命令读取测量完成之后的数据。发送休眠命令。 以上唤醒命令和休眠命令在数据手册中查询。总结如下：唤醒SHTC3：先发送写入指令（0xE0），再发送唤醒指令高位（0x35）,再发送唤醒指令低位（0x17）。等待唤醒：数据手册上写的最大唤醒时间是240us，等待的时间大于这个就行了。发送采集指令：先发送写入指令（0xE0），再发送采集指令的高位和低位。采集指令有多个，根据需要自行选择。接收数据：发送读取指令（0xE1），连续接收6个字节数据。如果采集的指令是先存温度，那么这6个字节的第1-2个字节就是温度数值，第3个字节是温度校验。第4-5个字节是湿度数值，第6个字节是湿度校验。如果采集的指令是先存湿度，则前3个字节和后3个字节相反。进入睡眠：发送写入指令，再发送睡眠指令进入睡眠。数据的计算由shtc3数据手册可知例如：采集到的湿度数值是0x6501，换算成十进制是25857。则：湿度 = 100 * 25857 / 65536 = 39.45 （单位：%）采集到的温度数值是0x6600，换算成十进制是26112。则：温度 = -45 + 175 * 26112 / 65536 = 24.72 （单位：℃）需要用的元件STM32最小系统板：https://s.click.taobao.com/bqMwZRuSHTC3模块：https://s.click.taobao.com/WxACJRuOLED模块：https://s.click.taobao.com/aNlvZRu杜邦线：https://s.click.taobao.com/xAkAJRu面包板：https://s.click.taobao.com/ShJAJRuST-LINK V2：https://s.click.taobao.com/C8ftZRu程序这里就放出main.c、shtc3.c和oled.c这三个主要的代码，其他的请下载下面链接的压缩包。完整工程文件：https://url.zeruns.com/EXCvoSHTC3和OLED模块的SCL接PB6，SDA接PB7。使用VSCode代替Keil实现STM32和51单片机的开发：https://blog.zeruns.com/archives/690.htmlmain.c#include "stm32f10x.h" // Device header #include "Delay.h" #include "OLED.h" #include "IWDG.h" #include "SHTC3.h" uint16_t numlen(uint16_t num); int main(void) { IWDG_Configuration(); //初始化看门狗 OLED_Init(); //初始化OLED屏 SHTC3_I2C_Init(); //初始化SHTC3 OLED_ShowString(1, 1, "T:"); OLED_ShowString(2, 1, "H:"); OLED_ShowString(4, 1, "err_count:"); uint32_t a=0; uint16_t err_count=0; while (1) { a++; OLED_ShowNum(3, 1, a, 9); if(a==999999999)a=0; float Temp,Hum; //声明变量存放温湿度数据 if(ReadSHTC3(&Hum,&Temp)) //读取温湿度数据 { if(Temp>=0) { char String[10]; sprintf(String, "%.2fC", Temp); //格式化字符串输出到字符串变量 OLED_ShowString(1, 3, String); //显示温度 /* OLED_ShowNum(1,3, (uint8_t)Temp, numlen((uint8_t)Temp));//显示温度整数部分 OLED_ShowChar(1, 3+numlen((uint8_t)Temp), '.'); //显示小数点 OLED_ShowNum(1,3+numlen((uint8_t)Temp)+1, (uint8_t)(Temp*100)%100, 2); //显示温度小数部分 OLED_ShowChar(1, 3+numlen((uint8_t)Temp)+1+2, 'C'); //显示符号 */ sprintf(String, "%.2f%%", Hum); //格式化字符串输出到字符串变量 OLED_ShowString(2, 3, String); //显示湿度 /* OLED_ShowNum(2,3, (uint8_t)Hum, numlen((uint8_t)Hum)); //显示湿度整数部分 OLED_ShowChar(2, 3+numlen((uint8_t)Hum), '.'); //显示小数点 OLED_ShowNum(2,3+numlen((uint8_t)Hum)+1, (uint8_t)(Hum*100)%100, 2); //显示湿度小数部分 OLED_ShowChar(2, 3+numlen((uint8_t)Hum)+1+2, '%'); //显示符号 */ }else { char String[10]; sprintf(String, "-%.2fC", Temp);//格式化字符串输出到字符串变量 OLED_ShowString(1, 3, String); //显示温度 /* OLED_ShowChar(1, 3, '-'); //显示负号 OLED_ShowNum(1,3+1, (uint8_t)Temp, numlen((uint8_t)Temp)); //显示温度整数部分 OLED_ShowChar(1, 3+1+numlen((uint8_t)Temp), '.'); //显示小数点 OLED_ShowNum(1,3+1+numlen((uint8_t)Temp)+1, (uint8_t)(Temp*100)%100, 2); //显示温度小数部分 OLED_ShowChar(1, 3+1+numlen((uint8_t)Temp)+1+2, 'C'); //显示符号 */ sprintf(String, "%.2f%%", Hum); //格式化字符串输出到字符串变量 OLED_ShowString(2, 3, String); //显示湿度 /* OLED_ShowNum(2,3, (uint8_t)Hum, numlen((uint8_t)Hum)); //显示湿度整数部分 OLED_ShowChar(2, 3+numlen((uint8_t)Hum), '.'); //显示小数点 OLED_ShowNum(2,3+numlen((uint8_t)Hum)+1, (uint8_t)(Hum*100)%100, 2); //显示湿度小数部分 OLED_ShowChar(2, 3+numlen((uint8_t)Hum)+1+2, '%'); //显示符号 */ } } else { err_count++; OLED_ShowNum(4,11, err_count, numlen(err_count)); //显示错误次数计数 } /* https://blog.zeruns.com */ Delay_ms(100); //延时100毫秒 IWDG_FeedDog(); //喂狗（看门狗，超过1秒没有执行喂狗则自动复位） } } /** * @brief 计算整数长度 * @param num 要计算长度的整数 * @retval 长度值 */ uint16_t numlen(uint16_t num) { uint16_t len = 0; // 初始长度为0 for(; num > 0; ++len) // 判断num是否大于0，否则长度+1 num /= 10; // 使用除法进行运算，直到num小于1 return len; // 返回长度的值 }SHTC3.c#include "stm32f10x.h" #include "Delay.h" /*SHTC3地址*/ #define SHTC3_ADDRESS 0xE0 /*设置使用哪一个I2C*/ #define I2Cx I2C1 /* https://blog.zeruns.com */ /** * @brief CRC校验，CRC多项式为：x^8+x^5+x^4+1，即0x31 * @param DAT 要校验的数据 * @retval 校验码 */ uint8_t SHTC3_CRC_CAL(uint16_t DAT) { uint8_t i,t,temp; uint8_t CRC_BYTE; CRC_BYTE = 0xFF; temp = (DAT>>8) & 0xFF; for(t = 0; t < 2; t++) { CRC_BYTE ^= temp; for(i = 0;i < 8;i ++) { if(CRC_BYTE & 0x80) { CRC_BYTE <<= 1; CRC_BYTE ^= 0x31; } else { CRC_BYTE <<= 1; } } if(t == 0) { temp = DAT & 0xFF; } } return CRC_BYTE; } /*发送起始信号*/ void SHTC3_I2C_START(){ while( I2C_GetFlagStatus(I2Cx, I2C_FLAG_BUSY));//等待总线空闲 I2C_GenerateSTART(I2Cx, ENABLE);//发送起始信号 while( I2C_CheckEvent(I2Cx,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)==ERROR);//检测EV5事件 } /*发送停止信号*/ void SHTC3_I2C_STOP(){ I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);//发送停止信号 } /** * @brief 发送两个字节数据 * @param MSB 高8位 * @param LSB 低8位 * @retval 无 */ void SHTC3_WriteByte(uint8_t MSB,uint8_t LSB) { SHTC3_I2C_START(); //发送起始信号 I2C_Send7bitAddress(I2Cx, SHTC3_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter); //发送设备写地址 while(I2C_CheckEvent(I2Cx,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)==ERROR); //检测EV6事件 I2C_SendData(I2Cx, MSB);//发送高8位数据 while (!I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));//检测EV8事件 I2C_SendData(I2Cx, LSB);//发送低8位数据 while (!I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));//检测EV8事件 I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);//发送停止信号 } /** * @brief 读取数据 * @retval 读取到的字节数据 */ uint8_t SHTC3_ReadData() { while (!I2C_CheckEvent(I2Cx,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED));//检测EV7事件 return I2C_ReceiveData(I2Cx);//读取数据并返回 } /*软件复位SHTC3*/ void SHTC3_SoftReset(void) { SHTC3_WriteByte(0x80,0x5D); //重置SHTC3 } /*引脚初始化*/ void SHTC3_I2C_Init(void) { RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1,ENABLE); //使能I2C1时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//使能GPIOB时钟 /*STM32F103芯片的硬件I2C1: PB6 -- SCL; PB7 -- SDA */ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义结构体配置GPIO GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD; //设置输出模式为开漏输出，需接上拉电阻 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIO I2C_DeInit(I2Cx); //将外设I2C寄存器重设为缺省值 I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure; //定义结构体配置I2C I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C; //工作模式 I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2; //时钟占空比，Tlow/Thigh = 2 I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x30; //主机的I2C地址,用不到则随便写，无影响 I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable; //使能应答位 I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;//设置地址长度7位 I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 400000; //I2C传输速度，400K，根据自己所用芯片手册查看支持的速度。 I2C_Init(I2Cx, &I2C_InitStructure); //初始化I2C I2C_Cmd(I2Cx, ENABLE); //启用I2C SHTC3_WriteByte(0X35,0X17);//唤醒SHTC3 Delay_us(200); } /** * @brief 读取SHTC3数据 * @param *Hum 湿度 * @param *Temp 温度 * @retval 1 - 读取成功；0 - 读取失败 */ uint8_t ReadSHTC3(float *Hum,float *Temp) { uint16_t HumData,TempData,HumCRC,TempCRC;//声明变量存放读取的数据 /*SHTC3_WriteByte(0X35,0X17);//唤醒SHTC3 Delay_us(300);*/ SHTC3_WriteByte(0X5C,0X24);//发送指令，先读取湿度数据，时钟拉伸（测量数据期间拉低SCL时钟线，占用总线） SHTC3_I2C_START();//发送起始信号 I2C_Send7bitAddress(I2Cx,SHTC3_ADDRESS,I2C_Direction_Receiver);//发送设备读地址 while( I2C_CheckEvent(I2Cx,I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED )==ERROR);//检测EV6事件 HumData = SHTC3_ReadData(); //读取湿度高8位数据 HumData=HumData<<8; //左移8位 HumData |= SHTC3_ReadData();//读取湿度低8位数据 HumCRC = SHTC3_ReadData(); //读取湿度CRC校验数据 TempData = SHTC3_ReadData();//读取温度高8位数据 TempData=TempData<<8; //左移8位 TempData |= SHTC3_ReadData();//读取温度低8位数据 TempCRC = SHTC3_ReadData(); //读取温度CRC校验数据 SHTC3_I2C_STOP(); //发送停止信号 //SHTC3_WriteByte(0XB0,0X98);//发送休眠指令 if( SHTC3_CRC_CAL(HumData)==HumCRC && SHTC3_CRC_CAL(TempData)==TempCRC ){ //对接收到数据进行CRC校验 *Hum = (float)HumData*100/65536; //将接收的16位二进制数据转换为10进制湿度数据 *Temp = (float)TempData*175/65536-45; //将接收的16位二进制数据转换为10进制温度数据 return 1; } else{ return 0; } }OLED.c#include "stm32f10x.h" #include "OLED_Font.h" /*OLED屏地址*/ #define OLED_ADDRESS 0x78 /*设置哪一个使用I2C*/ #define I2Cx I2C1 /* https://blog.zeruns.com */ /*引脚初始化*/ void OLED_I2C_Init(void) { RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1,ENABLE); //使能I2C1时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//使能GPIOB时钟 /*STM32F103芯片的硬件I2C: PB6 -- SCL; PB7 -- SDA */ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD; //设置输出模式为开漏输出，需接上拉电阻 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); I2C_DeInit(I2Cx); //将外设I2C寄存器重设为缺省值 I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure; I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C; //工作模式 I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2; //时钟占空比，Tlow/Thigh = 2 I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x30; //主机的I2C地址,用不到则随便写，无影响 I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable; //使能应答位 I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;//设置地址长度7位 I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 400000; //I2C传输速度，400K，根据自己所用芯片手册查看支持的速度。 I2C_Init(I2Cx, &I2C_InitStructure); I2C_Cmd(I2Cx, ENABLE); } void I2C_WriteByte(uint8_t addr,uint8_t data) { while( I2C_GetFlagStatus(I2Cx, I2C_FLAG_BUSY)); //发送起始信号 I2C_GenerateSTART(I2Cx, ENABLE); //检测EV5事件 while( I2C_CheckEvent(I2Cx,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)==ERROR); //发送设备写地址 I2C_Send7bitAddress(I2Cx, OLED_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter); //检测EV6事件 while( I2C_CheckEvent(I2Cx,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)==ERROR); //发送要操作设备内部的地址 I2C_SendData(I2Cx, addr); //检测EV8_2事件 while (!I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); I2C_SendData(I2Cx, data);//发送数据 while (!I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); //发送停止信号 I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE); } /** * @brief OLED写命令 * @param Command 要写入的命令 * @retval 无 */ void OLED_WriteCommand(unsigned char Command)//写命令 { I2C_WriteByte(0x00, Command); } /** * @brief OLED写数据 * @param Data 要写入的数据 * @retval 无 */ void OLED_WriteData(unsigned char Data)//写数据 { I2C_WriteByte(0x40, Data); } /** * @brief OLED设置光标位置 * @param Y 以左上角为原点，向下方向的坐标，范围：0~7 * @param X 以左上角为原点，向右方向的坐标，范围：0~127 * @retval 无 */ void OLED_SetCursor(uint8_t Y, uint8_t X) { OLED_WriteCommand(0xB0 | Y); //设置Y位置 OLED_WriteCommand(0x10 | ((X & 0xF0) >> 4)); //设置X位置低4位 OLED_WriteCommand(0x00 | (X & 0x0F)); //设置X位置高4位 } /** * @brief OLED清屏 * @param 无 * @retval 无 */ void OLED_Clear(void) { uint8_t i, j; for (j = 0; j < 8; j++) { OLED_SetCursor(j, 0); for(i = 0; i < 128; i++) { OLED_WriteData(0x00); } } } /** * @brief OLED部分清屏 * @param Line 行位置，范围：1~4 * @param start 列开始位置，范围：1~16 * @param end 列开始位置，范围：1~16 * @retval 无 */ void OLED_Clear_Part(uint8_t Line, uint8_t start, uint8_t end) { uint8_t i,Column; for(Column = start; Column <= end; Column++) { OLED_SetCursor((Line - 1) * 2, (Column - 1) * 8); //设置光标位置在上半部分 for (i = 0; i < 8; i++) { OLED_WriteData(0x00); //显示上半部分内容 } OLED_SetCursor((Line - 1) * 2 + 1, (Column - 1) * 8); //设置光标位置在下半部分 for (i = 0; i < 8; i++) { OLED_WriteData(0x00); //显示下半部分内容 } } } /** * @brief OLED显示一个字符 * @param Line 行位置，范围：1~4 * @param Column 列位置，范围：1~16 * @param Char 要显示的一个字符，范围：ASCII可见字符 * @retval 无 */ void OLED_ShowChar(uint8_t Line, uint8_t Column, char Char) { uint8_t i; OLED_SetCursor((Line - 1) * 2, (Column - 1) * 8); //设置光标位置在上半部分 for (i = 0; i < 8; i++) { OLED_WriteData(OLED_F8x16[Char - ' '][i]); //显示上半部分内容 } OLED_SetCursor((Line - 1) * 2 + 1, (Column - 1) * 8); //设置光标位置在下半部分 for (i = 0; i < 8; i++) { OLED_WriteData(OLED_F8x16[Char - ' '][i + 8]); //显示下半部分内容 } } /** * @brief OLED显示字符串 * @param Line 起始行位置，范围：1~4 * @param Column 起始列位置，范围：1~16 * @param String 要显示的字符串，范围：ASCII可见字符 * @retval 无 */ void OLED_ShowString(uint8_t Line, uint8_t Column, char *String) { uint8_t i; for (i = 0; String[i] != '\0'; i++) { OLED_ShowChar(Line, Column + i, String[i]); } } /** * @brief OLED次方函数 * @retval 返回值等于X的Y次方 */ uint32_t OLED_Pow(uint32_t X, uint32_t Y) { uint32_t Result = 1; while (Y--) { Result *= X; } return Result; } /** * @brief OLED显示数字（十进制，正数） * @param Line 起始行位置，范围：1~4 * @param Column 起始列位置，范围：1~16 * @param Number 要显示的数字，范围：0~4294967295 * @param Length 要显示数字的长度，范围：1~10 * @retval 无 */ void OLED_ShowNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length) { uint8_t i; for (i = 0; i < Length; i++) { OLED_ShowChar(Line, Column + i, Number / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0'); } } /** * @brief OLED显示数字（十进制，带符号数） * @param Line 起始行位置，范围：1~4 * @param Column 起始列位置，范围：1~16 * @param Number 要显示的数字，范围：-2147483648~2147483647 * @param Length 要显示数字的长度，范围：1~10 * @retval 无 */ void OLED_ShowSignedNum(uint8_t Line, uint8_t Column, int32_t Number, uint8_t Length) { uint8_t i; uint32_t Number1; if (Number >= 0) { OLED_ShowChar(Line, Column, '+'); Number1 = Number; } else { OLED_ShowChar(Line, Column, '-'); Number1 = -Number; } for (i = 0; i < Length; i++) { OLED_ShowChar(Line, Column + i + 1, Number1 / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0'); } } /** * @brief OLED显示数字（十六进制，正数） * @param Line 起始行位置，范围：1~4 * @param Column 起始列位置，范围：1~16 * @param Number 要显示的数字，范围：0~0xFFFFFFFF * @param Length 要显示数字的长度，范围：1~8 * @retval 无 */ void OLED_ShowHexNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length) { uint8_t i, SingleNumber; for (i = 0; i < Length; i++) { SingleNumber = Number / OLED_Pow(16, Length - i - 1) % 16; if (SingleNumber < 10) { OLED_ShowChar(Line, Column + i, SingleNumber + '0'); } else { OLED_ShowChar(Line, Column + i, SingleNumber - 10 + 'A'); } } } /** * @brief OLED显示数字（二进制，正数） * @param Line 起始行位置，范围：1~4 * @param Column 起始列位置，范围：1~16 * @param Number 要显示的数字，范围：0~1111 1111 1111 1111 * @param Length 要显示数字的长度，范围：1~16 * @retval 无 */ void OLED_ShowBinNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length) { uint8_t i; for (i = 0; i < Length; i++) { OLED_ShowChar(Line, Column + i, Number / OLED_Pow(2, Length - i - 1) % 2 + '0'); } } /** * @brief OLED初始化 * @param 无 * @retval 无 */ void OLED_Init(void) { uint32_t i, j; for (i = 0; i < 1000; i++) //上电延时 { for (j = 0; j < 1000; j++); } OLED_I2C_Init(); //端口初始化 OLED_WriteCommand(0xAE); //关闭显示 OLED_WriteCommand(0xD5); //设置显示时钟分频比/振荡器频率 OLED_WriteCommand(0x80); OLED_WriteCommand(0xA8); //设置多路复用率 OLED_WriteCommand(0x3F); OLED_WriteCommand(0xD3); //设置显示偏移 OLED_WriteCommand(0x00); OLED_WriteCommand(0x40); //设置显示开始行 OLED_WriteCommand(0xA1); //设置左右方向，0xA1正常 0xA0左右反置 OLED_WriteCommand(0xC8); //设置上下方向，0xC8正常 0xC0上下反置 OLED_WriteCommand(0xDA); //设置COM引脚硬件配置 OLED_WriteCommand(0x12); OLED_WriteCommand(0x81); //设置对比度控制 OLED_WriteCommand(0xCF); OLED_WriteCommand(0xD9); //设置预充电周期 OLED_WriteCommand(0xF1); OLED_WriteCommand(0xDB); //设置VCOMH取消选择级别 OLED_WriteCommand(0x30); OLED_WriteCommand(0xA4); //设置整个显示打开/关闭 OLED_WriteCommand(0xA6); //设置正常/倒转显示 OLED_WriteCommand(0x8D); //设置充电泵 OLED_WriteCommand(0x14); OLED_WriteCommand(0xAF); //开启显示 OLED_Clear(); //OLED清屏 }部分内容参考以下两篇文章：https://blog.csdn.net/mj475002864/article/details/114027993https://blog.csdn.net/k666499436/article/details/124686559推荐阅读高性价比和便宜的VPS/云服务器推荐: https://blog.vpszj.cn/archives/41.html使用NPS搭建内网穿透服务器，带Web面板：https://blog.vpszj.cn/archives/748.htmlLinux搭建网站教程，建站教程：https://blog.vpszj.cn/archives/1094.html我的世界服务器搭建教程：https://blog.vpszj.cn/archives/tag/minecraft基于STM32和HC-SR04模块实现超声波测距功能：https://blog.zeruns.com/archives/680.htmlESP8266开发环境搭建及项目演示：https://blog.zeruns.com/archives/526.html
AI摘要 本文介绍了使用STM32和HC-SR04模块实现超声波测距功能的方法，包括硬件连接、工作原理及代码实现，并通过OLED屏显示测量结果。 此内容根据文章生成，仅用于文章内容的解释与总结 最近在学STM32做个简单的应用实践一下，顺便水一篇文章。本文用的单片机是STM32F103C8T6，超声波测距模块是HC-SR04，显示测距结果用的是0.96寸OLED屏模块。代码是标准库的。电子/单片机技术交流群：2169025065效果展示下图中小于10cm时的显示结果有点问题，代码已修复并更新修复后的结果：视频演示：https://www.bilibili.com/video/BV1Sg411Z7ex/HC-SR04硬件概述HC-SR04超声波距离传感器的核心是两个超声波传感器。一个用作发射器，将电信号转换为40 KHz超声波脉冲。接收器监听发射的脉冲。如果接收到它们，它将产生一个输出脉冲，其宽度可用于确定脉冲传播的距离。就是如此简单！该传感器体积小，易于在任何机器人项目中使用，并提供2厘米至400厘米（约1英寸至13英尺）之间出色的非接触范围检测，精度为3mm。Operating Voltage工作电压直流5VOperating Current工作电流15毫安Operating Frequency运行频率40K赫兹Max Range最大范围4mMin Range最小范围2厘米Ranging Accuracy测距精度3毫米Measuring Angle测量角度15度Trigger Input Signal触发输入信号10µS TTL脉冲Dimension尺寸45 x 20 x 15毫米HC-SR04超声波传感器引脚让我们看一下它的引脚排列。VCC 是HC-SR04超声波距离传感器的电源，我们连接了5V的供电。Trig (Trigger） 引脚用于触发超声波脉冲，下面例程中用的GPIOB5，所以连接STM32的GPIOB5。Echo 回声当接收到反射信号时，引脚产生一个脉冲。脉冲的长度与检测发射信号所需的时间成正比，下面例程中用的GPIOB6，所以连接STM32的GPIOB6。GND 应该连接到STM32的地。HC-SR0如何工作？当持续时间至少为10 µS（10微秒）的脉冲施加到触发引脚时，一切就开始了。响应于此，传感器以40 KHz发射八个脉冲的声音脉冲。这种8脉冲模式使设备的“超声特征”变得独一无二，从而使接收器能够将发射模式与环境超声噪声区分开。八个超声波脉冲通过空气传播，远离发射器。同时，回声引脚变为高电平，开始形成回声信号的开始。如果这些脉冲没有被反射回来，则回波信号将在38毫秒（38毫秒）后超时并返回低电平。因此38 ms的脉冲表示在传感器范围内没有阻塞。如果这些脉冲被反射回去，则在收到信号后，Echo引脚就会变低。这会产生一个脉冲，其宽度在150 µS至25 mS之间变化，具体取决于接收信号所花费时间。HC-SR04的时序图如下：然后，将接收到的脉冲的宽度用于计算到反射物体的距离。这可以通过我们在初中学到的简单的距离-速度-时间方程来解决。距离=速度x时间接线将HC-SR04和0.96寸OLED屏连接到STM32。HC-SR04STM32VCC5VTrigGPIO PB5EchoGPIO PB6GndGndOLEDSTM32VCC3.3VGNDGNDSCLGPIO PB12SDAGPIO PB13温度对距离测量的影响尽管HC-SR04对于我们的大多数项目来说都相当准确，例如入侵者检测或接近警报；但是有时候您可能想设计一种要在户外或在异常炎热或寒冷的环境中使用的设备。在这种情况下，您可能要考虑到空气中的声速随温度，气压和湿度而变化的事实。由于声音因素进入HC-SR04距离计算的速度，因此可能会影响我们的读数。如果已知温度（°C）和湿度，请考虑以下公式：声速 m/s = 331.4 +（0.606 * 温度）+（0.0124 * 湿度）购买地址本文所用到的模块购买地址如下：STM32F103C8T6开发板：https://s.click.taobao.com/8SoQMVuST-LINK V2仿真器：https://s.click.taobao.com/FEuPMVuHC-SR04模块：https://s.click.taobao.com/Ing88Vu0.96寸OLED模块：https://s.click.taobao.com/o4fPMVu面包板：https://s.click.taobao.com/dBjPMVu面包板专用跳线：https://s.click.taobao.com/7eG88Vu程序我是用的的ST标准库写的程序，文章中放出主要的程序，完整的工程文件请点下面链接下载。完整工程文件下载：https://url.zeruns.com/HCSR04提取码：d9xrmain.c#include "stm32f10x.h" // Device header #include "Delay.h" #include "OLED.h" #include "Timer.h" #include "HCSR04.h" uint64_t numlen(uint64_t num)//计算数字的长度 { uint64_t len = 1; // 初始长度为1 for(; num > 9; ++len) // 判断num是否大于9，否则长度+1 num /= 10; // 使用除法进行运算，直到num小于1 return len; // 返回长度的值 } int main(void) { OLED_Init(); //初始化OLED屏 Timer_Init(); //初始化定时器 HC_SR04_Init(); //初始化超声波测距模块 OLED_ShowString(1, 1, "Distance:"); //OLED屏输出字符串 while (1) { int Distance_mm=sonar_mm(); //获取距离测量结果，单位毫米（mm） int Distance_m=Distance_mm/1000; //转换为米（m）为单位，将整数部分放入Distance_m int Distance_m_p=Distance_mm%1000; //转换为米（m）为单位，将小数部分放入Distance_m_p OLED_Clear_Part(2,1,16); //将OLDE屏第2行清屏 OLED_ShowNum(2, 1,Distance_m,numlen(Distance_m)); //显示测量结果的整数部分 OLED_ShowChar(2, 1+numlen(Distance_m), '.'); //显示小数点 if(Distance_m_p<100){ //判断是否小于100毫米 OLED_ShowChar(2, 1+numlen(Distance_m)+1,'0'); //因为单位是米，所以小于10cm时要加0 OLED_ShowNum(2, 1+numlen(Distance_m)+2,Distance_m_p,numlen(Distance_m_p)); //显示测量结果的小数部分 OLED_ShowChar(2, 1+numlen(Distance_m)+2+numlen(Distance_m_p), 'm'); //显示单位 }else // https://blog.zeruns.com { OLED_ShowNum(2, 1+numlen(Distance_m)+1,Distance_m_p,numlen(Distance_m_p)); //显示测量结果的小数部分 OLED_ShowChar(2, 1+numlen(Distance_m)+1+numlen(Distance_m_p), 'm'); //显示单位 } OLED_Clear_Part(3,1,16); //将OLDE屏第3行清屏 OLED_ShowNum(3, 1,Distance_mm,numlen(Distance_mm)); //显示单位为毫米的距离结果 OLED_ShowString(3, 1 + numlen(Distance_mm), "mm"); Delay_ms(300); //延时300毫秒 } }Timer.c#include "stm32f10x.h" // Device header //blog.zeruns.com void Timer_Init(void) { RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //启用TIM3时钟 TIM_InternalClockConfig(TIM3); //设置TIM3使用内部时钟 TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure; //定义结构体，配置定时器 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置1分频（不分频） TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //设置计数模式为向上计数 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 10 - 1; //设置最大计数值，达到最大值触发更新事件，因为从0开始计数，所以计数10次是10-1,每10微秒触发一次 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1; //设置时钟预分频，72-1就是每 时钟频率(72Mhz)/72=1000000 个时钟周期计数器加1,每1微秒+1 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0; //重复计数器（高级定时器才有，所以设置0） TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure); //初始化TIM3定时器 TIM_ClearFlag(TIM3, TIM_FLAG_Update); //清除更新中断标志位 TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update, ENABLE); //开启更新中断 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置中断优先级分组 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //定义结构体，配置中断优先级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; //指定中断通道 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //中断使能 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; //设置抢占优先级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2; //设置响应优先级 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); // https://blog.zeruns.com TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //开启定时器 } /* void TIM3_IRQHandler(void) //更新中断函数 { if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) == SET) //获取TIM3定时器的更新中断标志位 { TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update); //清除更新中断标志位 } }*/Timer.h#ifndef __TIMER_H #define __TIMER_H void Timer_Init(void); #endifHCSR04.c#include "stm32f10x.h" #include "Delay.h" /* 我的博客：blog.zeruns.com 具体使用说明请到我博客看 */ #define Echo GPIO_Pin_6 //HC-SR04模块的Echo脚接GPIOB6 #define Trig GPIO_Pin_5 //HC-SR04模块的Trig脚接GPIOB5 uint64_t time=0; //声明变量，用来计时 uint64_t time_end=0; //声明变量，存储回波信号时间 void HC_SR04_Init(void) { RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE); //启用GPIOB的外设时钟 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义结构体 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //设置GPIO口为推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = Trig; //设置GPIO口5 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //设置GPIO口速度50Mhz GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); //初始化GPIOB GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //设置GPIO口为下拉输入模式 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = Echo; //设置GPIO口6 GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); //初始化GPIOB GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_5,0); //输出低电平 Delay_us(15); //延时15微秒 } int16_t sonar_mm(void) //测距并返回单位为毫米的距离结果 { uint32_t Distance,Distance_mm = 0; GPIO_WriteBit(GPIOB,Trig,1); //输出高电平 Delay_us(15); //延时15微秒 GPIO_WriteBit(GPIOB,Trig,0); //输出低电平 while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,Echo)==0); //等待低电平结束 time=0; //计时清零 while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,Echo)==1); //等待高电平结束 time_end=time; //记录结束时的时间 if(time_end/100<38) //判断是否小于38毫秒，大于38毫秒的就是超时，直接调到下面返回0 { Distance=(time_end*346)/2; //计算距离，25°C空气中的音速为346m/s Distance_mm=Distance/100; //因为上面的time_end的单位是10微秒，所以要得出单位为毫米的距离结果，还得除以100 } return Distance_mm; //返回测距结果 } float sonar(void) //测距并返回单位为米的距离结果 { uint32_t Distance,Distance_mm = 0; float Distance_m=0; GPIO_WriteBit(GPIOB,Trig,1); //输出高电平 Delay_us(15); GPIO_WriteBit(GPIOB,Trig,0); //输出低电平 while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,Echo)==0); time=0; while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,Echo)==1); time_end=time; if(time_end/100<38) { Distance=(time_end*346)/2; Distance_mm=Distance/100; Distance_m=Distance_mm/1000; } return Distance_m; } void TIM3_IRQHandler(void) //更新中断函数，用来计时，每10微秒变量time加1 { if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) == SET) //获取TIM3定时器的更新中断标志位 { time++; TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update); //清除更新中断标志位 } }HCSR04.h#ifndef __HCSR04_H #define __HCSR04_H void HC_SR04_Init(void); int16_t sonar_mm(void); float sonar(void); #endif推荐阅读高性价比和便宜的VPS/云服务器推荐：https://blog.zeruns.com/archives/383.htmlESP8266开发环境搭建及项目演示：https://blog.zeruns.com/archives/526.htmlArduino读取DHT11,DHT22,SHTC3温湿度数据：https://blog.zeruns.com/archives/527.html学生专属优惠权益大全，教育优惠：https://blog.zeruns.com/archives/557.html怎样搭建个人博客：https://blog.zeruns.com/archives/218.html使用NPS搭建内网穿透服务器，带Web面板：https://blog.zeruns.com/archives/660.html
旧手机开始卡了，所以打算换新手机，考虑很久最后选择荣耀30Pro+，8+256G版 4999元，但用了一个下午我就退了。它的屏幕实在太辣眼睛了，两边弧面发绿严重，还有颜色偏差大，稍微换个角度颜色都变了（图片拍出来可能有点看不出，但实际看很明显），字体发虚（这个看着确实也有点难受，特别是用惯了高PPI的LCD屏的人），像素密度感觉还没我旧手机（荣耀10）的LCD高，屏幕看上去好像蒙上一层东西一样，观感很差还没我旧手机舒服，作为一款5000元的手机这屏幕素质不应该啊。不过这屏幕也有值得点赞的地方，90Hz的高刷屏，刷起来如丝滑般流畅，以及虽然这屏幕没有DC调光，但是它的PWM调光频率足够高，我把亮度调到最暗都感觉不到频闪。至于其他方面都很不错，不过震动马达还是差了一点用的是Z轴线性马达，这个价位的其他品牌手机应该都是X轴线性马达吧。还有一点就是那个大挖孔，我觉得强迫症的人宁愿选择刘海也不要这个吧。我用华为手机4年多了，第一部华为手机是Mate8，第二部是荣耀10，第三部是这次荣耀30Pro+，这次让我感觉太失望，要真想买华为手机，最好还是选择Mate系列的或者用LCD屏的，我看过我朋友的mate30pro屏幕感觉还可以，还有买华为手机最好选择pro版，非pro版阉割太多。不过我还是不想换其他品牌的手机，转数据太麻烦了，还是等Mate40发布了看看。推荐阅读高性价比和便宜的VPS/云服务器推荐: https://blog.zeruns.com/archives/383.html搭建内网穿透服务器，带Web面板：https://blog.zeruns.com/archives/397.html怎样搭建个人博客：https://blog.zeruns.com/archives/218.html学生优惠权益大全：https://blog.zeruns.com/archives/557.htmlLinux搭建我的世界服务器，带WEB管理面板：https://blog.zeruns.com/archives/584.html