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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

news 来源：原创 2025/8/19 5:43:32
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

📑文章目录

    • 一、OLED屏幕显示原理与核心概念
      • 1.1 物理结构与显示原理
      • 1.2 字符区块划分机制
    • 二、OLED驱动程序设计分析
      • 2.1 核心代码结构
      • 2.2 关键函数解析（oled0561.h）
      • 2.3 温度显示实现（main.c）
    • 三、关键设计要点详解
      • 3.1 初始化流程优化
      • 3.2 字库生成原理
    • 四、硬件设计规范
      • 4.1 电路连接方案
      • 4.2 抗干扰设计
    • 五、高级应用扩展
      • 5.1 动态内容优化
      • 5.2 多语言支持方案
    • 六、调试与问题排查
    • 七、相关资源
    • 总结

▲ 回顾上期🔍OLED屏幕开发全解析：从硬件设计到物联网显示实战 | 零基础入门STM32第五十二步

（图1：开发板与OLED显示屏连接示意图）
（图2：OLED显示屏显示示意图）

一、OLED屏幕显示原理与核心概念

1.1 物理结构与显示原理
OLED像素结构
自发光有机材料
无需背光
独立控制每个像素
0:熄灭 1:点亮
128x64像素矩阵
  • 显示特性：
    • 每个像素独立控制，黑色显示时完全断电
    • 高对比度（100000:1），响应速度<0.1ms
    • 可视角度>170°，适合多角度观看

1.2 字符区块划分机制
128x64屏幕
16列 x 8行区块
每个区块8x8像素
每个字节控制8行
位0对应最上行
  • 数据映射规则：
    • 每个字节（8bit）控制一列8个像素
    • 0x47 → 01000111 → 第1/5/6/7行点亮
    • 字符显示需组合多个区块（如8x16字符占用2x2区块）

二、OLED驱动程序设计分析

2.1 核心代码结构

调用
依赖
实现
字库
main.c
oled0561.h
i2c.h
oled0561.c
显示函数
ASCII_8x16.h

2.2 关键函数解析（oled0561.h）

// 显示单个8x16字符
void OLED_DISPLAY_8x16(u8 x, u8 y, u16 w) {// 页地址计算：0xB0 + x（0~7）// 列地址偏移：y+2补偿硬件设计// 数据读取：ASCII_8x16[字符编码*16]
}// 显示字符串（最大64字符）
void OLED_DISPLAY_8x16_BUFFER(u8 row, u8 *str) {// 逐字符调用OLED_DISPLAY_8x16// 自动计算列偏移（r*8）
}

2.3 温度显示实现（main.c）

while(1) {LM75A_GetTemp(buffer);  // 读取温度数据// 显示符号位（第7列）if(buffer[0]) OLED_DISPLAY_8x16(6, 7*8, '-');// 分解温度值（示例：25.75℃）OLED_DISPLAY_8x16(6, 8*8, buffer[1]/10 + 0x30); // 十位OLED_DISPLAY_8x16(6, 9*8, buffer[1]%10 + 0x30); // 个位OLED_DISPLAY_8x16(6,10*8, '.');                // 小数点OLED_DISPLAY_8x16(6,11*8, buffer[2]/10 + 0x30); // 小数第一位OLED_DISPLAY_8x16(6,12*8, buffer[2]%10 + 0x30); // 小数第二位
}

三、关键设计要点详解

3.1 初始化流程优化

MCU OLED 发送复位指令（0xAE） 设置时钟分频（0xD5 0x80） 配置对比度（0x81 0xFF） 启用水平寻址（0x20 0x00） 开启显示（0xAF） MCU OLED
  • 延时必要性：上电后需100ms延时，等待屏幕电容充电完成

3.2 字库生成原理

参数说明
取模软件PCtoLCD2002
字体尺寸8x16像素
取模方向纵向取模，高位在下
存储格式HEX数组（ASCII_8x16.h）
编码偏移减512对齐ASCII表

四、硬件设计规范

4.1 电路连接方案

I2C_SCL
I2C_SDA
3.3V
GND
STM32
OLED_SCL
OLED_SDA
OLED_VCC
OLED_GND
  • 关键参数：
    • 工作电流：20mA（全亮）→ 需独立供电
    • 上拉电阻：4.7kΩ（若未内置）
    • 信号速率：标准模式（100kHz）

4.2 抗干扰设计

  • 电源滤波：VCC引脚并联100nF陶瓷电容
  • 走线规范：SCL/SDA线长<15cm，等长布线
  • ESD保护：添加TVS二极管（如PESD5V0）

五、高级应用扩展

5.1 动态内容优化

// 局部刷新函数（示例）
void OLED_Partial_Update(u8 x, u8 y, u8 w, u8 h) {I2C_SAND_BYTE(0x78, 0x00, 0x21); // 列地址模式I2C_SAND_BYTE(0x78, 0x00, x);    // 起始列I2C_SAND_BYTE(0x78, 0x00, x+w);  // 结束列// ...发送更新数据
}

5.2 多语言支持方案

  • 中文字库：使用GB2312编码的16x16点阵
  • 存储方案：外置SPI Flash存储字库数据
  • 动态加载：按需读取字模数据到RAM

六、调试与问题排查

现象排查步骤
屏幕全黑1. 检查VCC电压
2. 验证初始化指令序列
字符显示错位1. 校准列偏移（y+2）
2. 检查字库索引
温度值跳变1. 增加I2C总线滤波电容
2. 优化软件去抖算法
屏幕残影1. 插入消隐帧
2. 降低刷新率至30Hz

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

总结

本文深度解析了STM32驱动OLED屏幕的核心技术，重点包括：

  1. 物理结构：128x64像素矩阵与字节映射关系
  2. 驱动设计：初始化流程、字符显示原理、温度值分解算法
  3. 硬件规范：电路连接、抗干扰设计、功耗控制
  4. 扩展应用：动态刷新、多语言支持方案

开发者可通过以下方式优化显示效果：

// 增加显示稳定性检测
if(I2C_CheckBusy()) {OLED_Reinit(); // 总线异常时重新初始化
}

实际开发中建议配合逻辑分析仪监控I2C时序，并使用STM32CubeMX生成初始化代码框架，以提升开发效率。

💬 技术讨论（请在评论区留言~）

📌 下期预告：下一期将探讨OLED屏驱动程序分析2重点课程，欢迎持续关注！

点击查阅🔍往期【STM32专栏】文章

版权声明：本文采用[CC BY-NC-SA 4.0]协议，转载请注明来源
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）

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编程日记 2025/8/15 13:02:23

[rust] rust学习

rust学习 1. 项目组织结构 工程 # 创建一个工程 cargo new my-project工作空间 在 Rust 中&#xff0c;工作空间&#xff08;Workspace&#xff09; 是一个包含多个 Rust 项目的共享环境&#xff0c;用于管理多个 crate&#xff08;库或可执行文件&#xff09;。它允许多个…...

编程日记 2025/8/15 15:16:46

艾尔登复刻Ep1——客户端制作、场景切换、网络控制

需要添加的插件内容 Netcode for GameObjects&#xff1a;是一个为 Unity 游戏开发提供高级网络功能的 SDK。它的主要作用是允许开发者在其 GameObject 和 MonoBehaviour 工作流中集成网络功能&#xff0c;并且可以与多种底层传输层协议兼容。 具体内容请看&#xff1a;https:…...

编程日记 2025/8/16 9:52:29

正则表达式(复习)

文章目录 一、[]: 一个字符集合二、{}: 重复次数三、特殊符号四、(): 分组五、python代码示例六、注意 正则表达式(regular expression)描述了一种字符串匹配的模式&#xff08;pattern&#xff09;&#xff0c;可以用来检查一个串是否含有某种子串、将匹配的子串替换或者从某个…...

编程日记 2025/8/16 9:48:40

密码学笔记

密码学 一、密码学基础概念 1. CIA三要素 机密性 (Confidentiality)&#xff1a;信息不被未授权者访问。 例子&#xff1a;用钥匙锁住日记本&#xff0c;只有你有钥匙。 完整性 (Integrity)&#xff1a;信息在传输/存储中不被篡改。 例子&#xff1a;快递包裹封条&#xff0c…...

编程日记 2025/8/16 1:37:26

C#结构体(Struct)详解

在 C# 中&#xff0c;‌结构体&#xff08;struct&#xff09;‌ 是一种值类型数据类型&#xff0c;适用于封装小型数据组。与类&#xff08;class&#xff09;不同&#xff0c;结构体在栈&#xff08;Stack&#xff09;上分配内存&#xff0c;且赋值时会发生值复制。以下是结构…...

编程日记 2025/8/16 9:48:36

Tomato靶机通关攻略

1.安装并开启靶机 2.用Kali查询靶机IP Kali 的IP 靶机的IP 3.访问靶机 4.用御剑扫描端口 5.获取敏感目录 分别访问三个目录 6.查看目录 发现info.php并进入 查看源码&#xff0c;发现文件包含漏洞 利用漏洞查看日志文件 http://192.168.40.139/antibot_image/antibots/info…...

编程日记 2025/8/18 13:36:51