STM32驱动OLED屏幕全解析：从原理到温度显示实战（中） | 零基础入门STM32第五十四步

主题	内容	教学目的/扩展视频
OLED显示屏重点课程	电路原理，手册分析，驱动程序。初始化，清屏，ASCII字库，显示分区。调用显示函数。	做带有加入图形和汉字显示的RTC时钟界面。讲字库的设计原理。

师从洋桃电子，杜洋老师

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▲ 回顾上期STM32驱动OLED屏幕全解析：从原理到温度显示实战（上） | 零基础入门STM32第五十三步

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一、OLED驱动架构设计

OLED硬件

调用

依赖

基于

SH1106驱动芯片

STM32固件库

128x64像素矩阵

应用层 main.c

显示层 oled0561.c

I2C驱动层 i2c.c

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二、关键函数解析（oled0561.c）

2.1 初始化函数 OLED0561_Init

void OLED0561_Init(void) {
    OLED_DISPLAY_OFF();      // 关闭显示
    OLED_DISPLAY_CLEAR();    // 清屏
    OLED_DISPLAY_ON();       // 开启显示
}

• 执行流程：
  1. 关闭显示避免干扰
  2. 清空显存防止残影
  3. 发送初始化指令序列
  4. 开启显示

2.2 显示控制函数

// 开启显示（发送28字节初始化指令）
void OLED_DISPLAY_ON(void) {
    u8 buf[28] = {0xAE, 0x00, 0x10, 0xD5, 0x80,...};
    I2C_SAND_BUFFER(OLED0561_ADD, COM, buf, 28);
}

// 关闭显示（发送3字节指令）
void OLED_DISPLAY_OFF(void) {
    u8 buf[3] = {0xAE, 0x8D, 0x10};
    I2C_SAND_BUFFER(OLED0561_ADD, COM, buf, 3);
}

• 关键指令：
  • 0xAE：关闭显示
  • 0xAF：开启显示
  • 0x81 0xFF：设置对比度最大值

2.3 清屏函数

void OLED_DISPLAY_CLEAR(void) {
    for(t=0xB0; t<0xB8; t++) {   // 遍历0~7页
        I2C_SAND_BYTE(..., t);    // 设置页地址
        I2C_SAND_BYTE(..., 0x10); // 列地址高4位
        I2C_SAND_BYTE(..., 0x00); // 列地址低4位
        for(j=0;j<132;j++) {      // 填充132列
            I2C_SAND_BYTE(..., 0x00); // 写入0x00熄灭像素
        }
    }
}

• 显存结构：8页×128列，每列8像素（1字节）

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三、字符显示原理

3.1 单字符显示函数

void OLED_DISPLAY_8x16(u8 x, u8 y, u16 w) {
    y += 2; // 列偏移补偿
    for(t=0; t<2; t++) {         // 每个字符占2页
        I2C_SAND_BYTE(..., 0xB0+x); // 设置页地址
        I2C_SAND_BYTE(..., y/16+0x10); // 列高4位
        I2C_SAND_BYTE(..., y%16);     // 列低4位
        for(j=0;j<8;j++) {           // 每页8列数据
            u8 data = ASCII_8x16[w*16 + c - 512];
            I2C_SAND_BYTE(..., data);
            c++;
        }
        x++; // 切换到下一页
    }
}

• 字库设计：
  • 8x16像素，纵向取模（低位在下）
  • ASCII码从0x20开始，索引需减512对齐

3.2 字符串显示函数

void OLED_DISPLAY_8x16_BUFFER(u8 row, u8 *str) {
    u8 r = 0;
    while(*str != '\0') {
        OLED_DISPLAY_8x16(row, r*8, *str++); // 字符间距8像素
        r++;
    }
}

• 显示位置计算：
  • row：行号（0~7）
  • r*8：列坐标（每个字符占8列）

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四、温度显示实战

4.1 主程序实现

int main(void) {
    u8 buffer[3];
    OLED0561_Init(); 
    OLED_DISPLAY_8x16_BUFFER(0, "  Temp: ");

    while(1) {
        LM75A_GetTemp(buffer);
        
        // 显示符号位
        if(buffer[0]) OLED_DISPLAY_8x16(6, 7*8, '-');
        
        // 显示整数部分
        OLED_DISPLAY_8x16(6, 8*8, buffer[1]/10 + 0x30); // 十位
        OLED_DISPLAY_8x16(6, 9*8, buffer[1]%10 + 0x30); // 个位
        
        // 显示小数部分
        OLED_DISPLAY_8x16(6,11*8, buffer[2]/10 + 0x30);
        OLED_DISPLAY_8x16(6,12*8, buffer[2]%10 + 0x30);
    }
}

• 数据转换技巧：
  • +0x30：将数字转换为ASCII字符
  • 7*8：计算列位置（第7列）

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五、高级功能扩展

5.1 亮度调节

void OLED_DISPLAY_LIT(u8 x) {
    I2C_SAND_BYTE(OLED0561_ADD, COM, 0x81); // 对比度指令
    I2C_SAND_BYTE(OLED0561_ADD, COM, x);    // 亮度值(0~255)
}

• 亮度曲线：非线性调节，建议值50~200

5.2 图形显示优化

图形数据

取模软件处理

生成位图数组

分段写入显存

局部刷新降低功耗

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六、常见问题排查

现象	排查步骤	解决方案
屏幕无显示	1. 检查VCC电压 2. 验证I2C地址	确保发送0xAE/0xAF指令
字符显示错位	1. 检查列偏移补偿 2. 验证字库索引	调整y+2偏移量
显示残影	1. 增加清屏操作 2. 检查对比度设置	清屏后延时100ms
I2C通信失败	1. 抓取波形 2. 检查上拉电阻	使用4.7kΩ上拉电阻

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七、相关资源

[1] 洋桃电子B站课程-STM32入门100步
[2] STM32F103xx官方数据手册
[3] STM32F103X8-B数据手册（中文）
[4] STM32F103固件函数库用户手册（中文）
[5] OLED12864显示屏数据手册
[6] 温度值OLED屏显示程序
[7] OLED屏驱动程序分析.pptx

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总结与优化建议

1. 驱动层优化：
   • 使用DMA传输提升刷新速度
   • 实现局部刷新功能降低功耗
2. 应用层扩展：
   • 添加中文字库支持
   • 实现滑动菜单效果
3. 关键注意点：

   // 必须的延时配置
   #define INIT_DELAY 100 // 初始化后延时100ms
   #define REFRESH_RATE 30 // 刷新率30Hz
   

通过深入分析SH1106驱动芯片的指令集，结合STM32的I2C外设特性，可以构建稳定高效的OLED显示系统。建议使用逻辑分析仪验证关键时序，并配合STM32CubeMX生成初始化代码框架。

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下期预告：下一期将探讨OLED屏驱动程序分析3重点课程，欢迎持续关注！

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实测开发版：洋桃1号开发版（基于STM32F103C8T6）
更新日志：

• v1.0 初始版本（2025-03-08）