实战microPython(06)-OLED屏的使用(2)

实战microPython(06)-OLED屏的使用(2)

David Zou 2018-11-27

大家好，上次介绍了OLED显示屏的相关知识，今天，我们进入实战，学习如何使用OLED显示屏。

如前所述，OLED显示屏的价格还是比较高的，因此我们实验用的OLED屏选用了一个0.96寸的单色小屏，像素数为128x64。大家可以在淘宝上搜索“0.96寸oled”，就可以搜到一大堆。几十元大家货比三家吧。但要注意两点：
1 要买带底板的显示屏，如下图：

蓝色的板子就是底板。

2 注意底板接口，要买7脚接口的。目前市面有两种，除这种7脚的，还有一种4脚的版本，这两个版本的区别是，7脚的接口可使用I2C或SPI来传输显示内容，而4脚的只支持I2C接口。为以后这块显示屏能够用在更多的场合，这里我们选用7脚的底板。

好了，选购好OLED屏，我们这里默认是7脚的OLED屏，其背面如下：

需要说明的一点，以上图，都是淘宝随意找的商品图，仅作参考。由此商品的背面图可以看出，如果使用SPI接口，需要焊接上R3,R4电阻，如果使用I2C接口，要改焊R1,R4,R6,R7,R8电阻。板子默认是SPI口。今天我们使用的就是SPI口，因此，不需要做任何焊接工作。
接下来我们需要讲显示屏连接到uPyBoard板上，由前面的图中看到显示屏的7个引脚分别是：GND,VCC,DO,DI,RES,DC,CS。

信号	描述
1.GND	电源地
2.VCC	电源正(2.8-5.5V)
3.D0	SPI时钟 - SCLK
4.D1	SPI数据 - MOSI
5.RES	显示屏复位
6.DC	数据/命令选择
7.CS	片选

查看，uPYB的引脚图：

一共有两个SPI口，这里我们使用SPI1口。再将其他引线(RES, DC, CS)连接到GPIO上，这里可以随意选择IO，我的连接如下：

显示屏	引脚描述	uPyBoard连接
1.GND	电源地	GND
2.VCC	电源正(2.8-5.5V)	3.3V
3.D0	SPI时钟 - SCLK	X6
4.D1	SPI数据 - MOSI	X8
5.RES	显示屏复位	Y11
6.DC	数据/命令选择	Y12
7.CS	片选	X5

连接好后，要反复检查确认无误后(尤其是VCC和GND引脚)，下面就可以编写程序了。使用OLED显示屏，要用到两个官方的库：machine库中的SPI接口以及ssd1306库中的SSD1306-SPI设备。
machine库和之前我们一直使用的pyb库一样，是整个uPyBoard板的接口驱动库，它是官方新出的用来取代pyb库的新版本库。官方推荐使用这个machine库来取代之前的pyb库，但由于machine库和pyb库中相同设备的使用方法不同，而且，machine库目前尚不算完善。因此，之前我们一值在使用pyb库，而这次，我们要使用machine库，因为ssd1306库是基于machine库的。
那么另一个SSD1306是什么？SSD1306是OLED显示屏的驱动芯片。上次已经讲过，显示屏上的像素排列成行阵列，当我们要显示内容时，必须要一个个的设置屏上的像素，128x64点阵像素逐个访问我们的处理器即没有那么多的外部引脚，也不能把所有时间都花在不停的更新像素上。因此，必须要一个芯片专门处理此事，我们只需要讲要显示的数据传递给它，有这个芯片将我们的数据转换为实际的像素去显示出来。这个芯片就是显示驱动芯片，而我们选用的OLED屏使用的显示芯片的型号就是SSD1306。下图显示了这3者的关系：

uPyBoard将要显示的内容通过SPI(或I2C)接口提供给SDD1306驱动芯片，SSD1306芯片将这些数据转换为OLED屏幕上对应的发光点显示出来。

好了现在，我们就来看看我们的程序吧：这是源码

from micropython import const
from machine import SPI
from pyb import Pin
from ssd1306 import SSD1306_SPI

spi = SPI(1);

oled = SSD1306_SPI(128, 64, spi, pyb.Pin('Y12'), pyb.Pin('Y11'), pyb.Pin('X5'));

#test
buf = bytearray(5);
buf[0] = 0x55;
buf[1] = 0x55;
buf[2] = 0x55;
buf[3] = 0x55;
buf[4] = 0x55;
oled.write_data(buf);

为方便讲解，我们还是使用截屏的方式：

19-22行是导入相应的库，我想大家都应该知道了，特别说明一下22行的ss1306库中含有两种接口SPI和I2C，如果你的显示屏配置的是I2C的接口，就需要引入SSD1306_I2C驱动库。这里我们使用的是SPI接口。
25行，实例化SPI1，因为我的显示屏接到SPI1口上了。
27行，实例化SSD1306_SPI设备，也就是具有SPI接口的OLE显示屏设备，也就是前面显示屏框图中右侧的部分。创建这个设备时需要指定相应的参数，SSD1306_SPI的参数如下：
SSD1306_SPI(width, height, spi, dc, res, cs, external_vcc=False)
width: 显示屏像素矩阵的宽度，我们使用的是128x64像素矩阵，因此这里值是128。
height: 显示屏像素矩阵的高度，这里值是64
spi: spi接口实例，25行已经创建好，直接带入。
dc: 7脚接口中6脚DC信号使用的GPIO，我这里连接到Y12。
res: 7脚接口中5脚RES信号使用的GPIO，我这里连接到Y11。
cs: 7脚接口中7脚CS信号使用的GPIO，我这里连接到X5。
external_vcc=False: 显示屏是否使用外部电源，默认为否。我的显示屏VCC直接使用uPyBoard的电源。因此，不需要特别指定此参数。
30-35行，是要构建一个需要显示的内容，这个内容存在字节数组中。
36行，将显示数据发给显示屏显示出来。
好了，将上面的程序拷贝并粘贴到控制台软件的输入区，并发送到uPyBoard板上去执行：

如果你的接线没问题的话，可以看到显示结果：

显示会始终保持在屏幕上，如果要清掉屏幕上的内容：

oled.fill(0);
oled.show();

如果要显示英文信息：

oled.text("Hello", 10, 10, 1);
oled.show();

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