小凌派-RK2206开发板：OLED控制案例原创

福州市凌睿智捷电子有限公司

发布于 2022-4-29 13:51

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一、简介
OLED（Organic Light-Emitting Diode），又称为有机电激光显示、有机发光半导体（Organic Electroluminescence Display，OLED）。OLED属于一种电流型的有机发光器件，是通过载流子的注入和复合而致发光的现象，发光强度与注入的电流成正比。OLED在电场的作用下，阳极产生的空穴和阴极产生的电子就会发生移动，分别向空穴传输层和电子传输层注入，迁移到发光层。当二者在发光层相遇时，产生能量激子，从而激发发光分子最终产生可见光。
OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同，无需背光灯，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板(或柔性有机基板)，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄，可视角度更大，并且能够显著的节省耗电量。
因此，在商业领域当中，POS机、复印机、ATM机中都可以安装小尺寸的OLED屏幕，由于OLED屏幕可弯曲、轻薄、抗衰性能强等特性，既美观又实用。大屏幕可以用作商务宣传屏，也可以用作车站、机场等广告投放屏幕，这是因为OLED屏幕广视角、亮度高、色彩鲜艳，视觉效果比LCD屏好很多。
本文基于瑞芯微RK2206芯片 + 鸿蒙LiteOS操作系统，通过i2c总线控制OLED，实现控制OLED显示功能。
二、硬件电路设计
模块整体硬件电路如下图所示：
小凌派-RK2206开发板：OLED控制案例-鸿蒙开发者社区
图1　硬件电路图
由上图可以看出引脚连接情况：
引脚名称功能描述
SCL I2C时钟信号线
SDA I2C数据信号线
GND 电源地引脚
VCC 电源输入引脚

OLED和小凌派-RK2206开发板硬件连接如下所示：小凌派-RK2206开发板：OLED控制案例-鸿蒙开发者社区图2　OLED和小凌派-RK2206开发板实物连接图
三、OLED简介
我们选择的OLED为0.96寸OLED显示屏，型号为SSD1306，像素为128 * 64。
OLED液晶屏采用i2c通信方式，根据芯片手册说明，从设备地址为 0x3C。如下图所示：小凌派-RK2206开发板：OLED控制案例-鸿蒙开发者社区
四、程序设计
1、初始化I2C
以下源代码为i2c初始化的代码。首先用 I2cIoInit()函数将GPIO0_PC1复用为I2C1_SDA_M1，GPIO0_PC2复用为I2C1_SCL_M1。最后调用 LzI2cInit()`函数初始化I2C1端口。

2.{
3.    printf("%s, %d: I2cIoInit failed!\n", __FILE__, __LINE__);
4.    return __FILE__;
5.}
6.if (LzI2cInit(OLED_I2C_BUS, m_i2c_freq) != LZ_HARDWARE_SUCCESS)
7.{
8.    printf("%s, %d: I2cIoInit failed!\n", __FILE__, __LINE__);
9.    return __FILE__;
10.}

2、OLED命令函数实现
OLED液晶屏通过i2c与RK2206芯片进行通信。其中，通信数据部分第1字节为0x00，表示该数据下一个字节是命令（注意：在i2c通信中，该通信部分之前还有一个字节，即从设备地址+R/W）。

2.{
3.    unsigned char buffer[2];
4.    unsigned int ret;
5.
6.    /* 填充数据，第一个字节是通知OLED芯片，下一个字节是命令 */
7.    buffer[0] = 0x00;
8.    buffer[1] = IIC_Command;
9.    ret = LzI2cWrite(OLED_I2C_BUS, OLED_I2C_ADDRESS, buffer, 2);
10.    if (ret != 0)
11.    {
12.        printf("%s, %s, %d: LzI2cWrite failed(%d)!\n", __FILE__, __func__, __LINE__, ret);
13.    }
14.}

3、OLED数据函数实现
OLED液晶屏通过i2c与RK2206芯片进行通信。其中，通信数据部分第1字节为0x40，表示该数据下一个字节是数据（注意：在i2c通信中，该通信部分之前还有一个字节，即从设备地址+R/W）。

2.{
3.    unsigned char buffer[2];
4.    unsigned int ret;
5.
6.    /* 填充数据，第一个字节是通知OLED芯片，下一个字节是数据 */
7.    buffer[0] = 0x40;
8.    buffer[1] = IIC_Data;
9.    ret = LzI2cWrite(OLED_I2C_BUS, OLED_I2C_ADDRESS, buffer, 2);
10.    if (ret != 0)
11.    {
12.        printf("%s, %s, %d: LzI2cWrite failed(%d)!\n", __FILE__, __func__, __LINE__, ret);
13.    }
14.}

4、OLED配置实现
OELD液晶屏需要配置才能正常工作，具体配置内容如下所示：

2.
3.Oled_WR_Byte(0xAE, OLED_CMD); //--display off
4.Oled_WR_Byte(0x00, OLED_CMD); //---set low column address
5.Oled_WR_Byte(0x10, OLED_CMD); //---set high column address
6.Oled_WR_Byte(0x40, OLED_CMD); //--set start line address
7.Oled_WR_Byte(0xB0, OLED_CMD); //--set page address
8.Oled_WR_Byte(0x81, OLED_CMD); // contract control
9.Oled_WR_Byte(0xFF, OLED_CMD); //--128
10.Oled_WR_Byte(0xA1, OLED_CMD); //set segment remap
11.Oled_WR_Byte(0xA6, OLED_CMD); //--normal / reverse
12.Oled_WR_Byte(0xA8, OLED_CMD); //--set multiplex ratio(1 to 64)
13.Oled_WR_Byte(0x3F, OLED_CMD); //--1/32 duty
14.Oled_WR_Byte(0xC8, OLED_CMD); //Com scan direction
15.Oled_WR_Byte(0xD3, OLED_CMD); //-set display offset
16.Oled_WR_Byte(0x00, OLED_CMD); //
17.
18.Oled_WR_Byte(0xD5, OLED_CMD); //set osc division
19.Oled_WR_Byte(0x80, OLED_CMD); //
20.
21.Oled_WR_Byte(0xD8, OLED_CMD); //set area color mode off
22.Oled_WR_Byte(0x05, OLED_CMD); //
23.
24.Oled_WR_Byte(0xD9, OLED_CMD); //Set Pre-Charge Period
25.Oled_WR_Byte(0xF1, OLED_CMD); //
26.
27.Oled_WR_Byte(0xDA, OLED_CMD); //set com pin configuartion
28.Oled_WR_Byte(0x12, OLED_CMD); //
29.
30.Oled_WR_Byte(0xDB, OLED_CMD); //set Vcomh
31.Oled_WR_Byte(0x30, OLED_CMD); //
32.
33.Oled_WR_Byte(0x8D, OLED_CMD); //set charge pump enable
34.Oled_WR_Byte(0x14, OLED_CMD); //
35.
36.Oled_WR_Byte(0xAF, OLED_CMD); //--turn on oled panel

5、OLED英文字符显示
OLED显示英文字符的本质是：首先将OLED英文显示的点阵数据存放到一个变量中（即const unsigned char F6x8[][6]，为68点阵大小的英文字符）；其次在oled_show_char函数中，根据字符字体大小（目前只有68，有兴趣的读者可以自己去研究），选择合适的字符点阵。最后将对应的点阵数据通过命令+数据函数实现OLED液晶屏显示。
（1）英文字符显示函数

2. * 函数名称: oled_show_char
3. * 说    明: oled显示字符
4. * 参    数: 
5. *      @x：字符的X轴坐标
6. *      @y：字符的Y轴坐标
7. *      @chr：字符
8. *      @chr_size：字符的字体，包括12/16两种字体
9. * 返 回 值: 无
10. ***************************************************************/
11.void oled_show_char(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t chr, uint8_t chr_size)
12.{
13.    unsigned char c = 0, i = 0;
14.    
15.    c = chr - ' '; //得到偏移后的值
16.    
17.    if (x > (OLED_COLUMN_MAX - 1))
18.    {
19.        x = 0;
20.        y = y + 2;
21.    }
22.    
23.    if (chr_size == 16)
24.    {
25.        oled_set_pos(x, y);
26.        for (i = 0; i < 8; i++)
27.        {
28.            oled_wr_byte(F8X16[c * 16 + i], OLED_DATA);
29.        }
30.        oled_set_pos(x, y + 1);
31.        for (i = 0; i < 8; i++)
32.        {
33.            oled_wr_byte(F8X16[c * 16 + i + 8], OLED_DATA);
34.        }
35.    }
36.    else
37.    {
38.        oled_set_pos(x, y);
39.        for (i = 0; i < 6; i++)
40.        {
41.            oled_wr_byte(F6x8[c][i], OLED_DATA);
42.        }
43.        
44.    }
45.}

（2）英文字符点阵

2.//偏移量32
3.//ASCII字符集
4.//偏移量32
5.//大小:12*6
6./************************************6*8的点阵************************************/
7.const unsigned char F6x8[][6] = 
8.{
9.0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,// sp
10.0x00, 0x00, 0x00, 0x2f, 0x00, 0x00,// !
11.0x00, 0x00, 0x07, 0x00, 0x07, 0x00,// "
12.0x00, 0x14, 0x7f, 0x14, 0x7f, 0x14,// #
13.0x00, 0x24, 0x2a, 0x7f, 0x2a, 0x12,// $
14.0x00, 0x62, 0x64, 0x08, 0x13, 0x23,// %
15.0x00, 0x36, 0x49, 0x55, 0x22, 0x50,// &
16.0x00, 0x00, 0x05, 0x03, 0x00, 0x00,// '
17.0x00, 0x00, 0x1c, 0x22, 0x41, 0x00,// (
18.0x00, 0x00, 0x41, 0x22, 0x1c, 0x00,// )
19.0x00, 0x14, 0x08, 0x3E, 0x08, 0x14,// *
20.0x00, 0x08, 0x08, 0x3E, 0x08, 0x08,// +
21.0x00, 0x00, 0x00, 0xA0, 0x60, 0x00,// ,
22.0x00, 0x08, 0x08, 0x08, 0x08, 0x08,// -
23.0x00, 0x00, 0x60, 0x60, 0x00, 0x00,// .
24.0x00, 0x20, 0x10, 0x08, 0x04, 0x02,// /
25.0x00, 0x3E, 0x51, 0x49, 0x45, 0x3E,// 0
26.0x00, 0x00, 0x42, 0x7F, 0x40, 0x00,// 1
27.0x00, 0x42, 0x61, 0x51, 0x49, 0x46,// 2
28.0x00, 0x21, 0x41, 0x45, 0x4B, 0x31,// 3
29.0x00, 0x18, 0x14, 0x12, 0x7F, 0x10,// 4
30.0x00, 0x27, 0x45, 0x45, 0x45, 0x39,// 5
31.0x00, 0x3C, 0x4A, 0x49, 0x49, 0x30,// 6
32.0x00, 0x01, 0x71, 0x09, 0x05, 0x03,// 7
33.0x00, 0x36, 0x49, 0x49, 0x49, 0x36,// 8
34.0x00, 0x06, 0x49, 0x49, 0x29, 0x1E,// 9
35.0x00, 0x00, 0x36, 0x36, 0x00, 0x00,// :
36.0x00, 0x00, 0x56, 0x36, 0x00, 0x00,// ;
37.0x00, 0x08, 0x14, 0x22, 0x41, 0x00,// <
38.0x00, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14,// =
39.0x00, 0x00, 0x41, 0x22, 0x14, 0x08,// >
40.0x00, 0x02, 0x01, 0x51, 0x09, 0x06,// ?
41.0x00, 0x32, 0x49, 0x59, 0x51, 0x3E,// @
42.0x00, 0x7C, 0x12, 0x11, 0x12, 0x7C,// A
43.0x00, 0x7F, 0x49, 0x49, 0x49, 0x36,// B
44.0x00, 0x3E, 0x41, 0x41, 0x41, 0x22,// C
45.0x00, 0x7F, 0x41, 0x41, 0x22, 0x1C,// D
46.0x00, 0x7F, 0x49, 0x49, 0x49, 0x41,// E
47.0x00, 0x7F, 0x09, 0x09, 0x09, 0x01,// F
48.0x00, 0x3E, 0x41, 0x49, 0x49, 0x7A,// G
49.0x00, 0x7F, 0x08, 0x08, 0x08, 0x7F,// H
50.0x00, 0x00, 0x41, 0x7F, 0x41, 0x00,// I
51.0x00, 0x20, 0x40, 0x41, 0x3F, 0x01,// J
52.0x00, 0x7F, 0x08, 0x14, 0x22, 0x41,// K
53.0x00, 0x7F, 0x40, 0x40, 0x40, 0x40,// L
54.0x00, 0x7F, 0x02, 0x0C, 0x02, 0x7F,// M
55.0x00, 0x7F, 0x04, 0x08, 0x10, 0x7F,// N
56.0x00, 0x3E, 0x41, 0x41, 0x41, 0x3E,// O
57.0x00, 0x7F, 0x09, 0x09, 0x09, 0x06,// P
58.0x00, 0x3E, 0x41, 0x51, 0x21, 0x5E,// Q
59.0x00, 0x7F, 0x09, 0x19, 0x29, 0x46,// R
60.0x00, 0x46, 0x49, 0x49, 0x49, 0x31,// S
61.0x00, 0x01, 0x01, 0x7F, 0x01, 0x01,// T
62.0x00, 0x3F, 0x40, 0x40, 0x40, 0x3F,// U
63.0x00, 0x1F, 0x20, 0x40, 0x20, 0x1F,// V
64.0x00, 0x3F, 0x40, 0x38, 0x40, 0x3F,// W
65.0x00, 0x63, 0x14, 0x08, 0x14, 0x63,// X
66.0x00, 0x07, 0x08, 0x70, 0x08, 0x07,// Y
67.0x00, 0x61, 0x51, 0x49, 0x45, 0x43,// Z
68.0x00, 0x00, 0x7F, 0x41, 0x41, 0x00,// [
69.0x00, 0x55, 0x2A, 0x55, 0x2A, 0x55,// 55
70.0x00, 0x00, 0x41, 0x41, 0x7F, 0x00,// ]
71.0x00, 0x04, 0x02, 0x01, 0x02, 0x04,// ^
72.0x00, 0x40, 0x40, 0x40, 0x40, 0x40,// _
73.0x00, 0x00, 0x01, 0x02, 0x04, 0x00,// '
74.0x00, 0x20, 0x54, 0x54, 0x54, 0x78,// a
75.0x00, 0x7F, 0x48, 0x44, 0x44, 0x38,// b
76.0x00, 0x38, 0x44, 0x44, 0x44, 0x20,// c
77.0x00, 0x38, 0x44, 0x44, 0x48, 0x7F,// d
78.0x00, 0x38, 0x54, 0x54, 0x54, 0x18,// e
79.0x00, 0x08, 0x7E, 0x09, 0x01, 0x02,// f
80.0x00, 0x18, 0xA4, 0xA4, 0xA4, 0x7C,// g
81.0x00, 0x7F, 0x08, 0x04, 0x04, 0x78,// h
82.0x00, 0x00, 0x44, 0x7D, 0x40, 0x00,// i
83.0x00, 0x40, 0x80, 0x84, 0x7D, 0x00,// j
84.0x00, 0x7F, 0x10, 0x28, 0x44, 0x00,// k
85.0x00, 0x00, 0x41, 0x7F, 0x40, 0x00,// l
86.0x00, 0x7C, 0x04, 0x18, 0x04, 0x78,// m
87.0x00, 0x7C, 0x08, 0x04, 0x04, 0x78,// n
88.0x00, 0x38, 0x44, 0x44, 0x44, 0x38,// o
89.0x00, 0xFC, 0x24, 0x24, 0x24, 0x18,// p
90.0x00, 0x18, 0x24, 0x24, 0x18, 0xFC,// q
91.0x00, 0x7C, 0x08, 0x04, 0x04, 0x08,// r
92.0x00, 0x48, 0x54, 0x54, 0x54, 0x20,// s
93.0x00, 0x04, 0x3F, 0x44, 0x40, 0x20,// t
94.0x00, 0x3C, 0x40, 0x40, 0x20, 0x7C,// u
95.0x00, 0x1C, 0x20, 0x40, 0x20, 0x1C,// v
96.0x00, 0x3C, 0x40, 0x30, 0x40, 0x3C,// w
97.0x00, 0x44, 0x28, 0x10, 0x28, 0x44,// x
98.0x00, 0x1C, 0xA0, 0xA0, 0xA0, 0x7C,// y
99.0x00, 0x44, 0x64, 0x54, 0x4C, 0x44,// z
100.0x14, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14,// horiz lines
101.};

本案例中还有其他英文、中文和图片显示案例，有兴趣的读者可以到：https://gitee.com/Lockzhiner-Electronics/lockzhiner-rk2206-openharmony3.0lts。
四、编译过程
1、搭建和下载源代码
我已将OpenHarmony源代码上传到Gitee社区中，大家可以根据以下网址下载。
https://gitee.com/Lockzhiner-Electronics/lockzhiner-rk2206-openharmony3.0lts
注意：编译环境可根据以下网址来操作：https://gitee.com/Lockzhiner-Electronics/lockzhiner-rk2206-openharmony3.0lts/blob/master/vendor/lockzhiner/rk2206/README_zh.md
2、打开sdk下面路径的文件
/vendor/lockzhiner/rk2206/samples/b5_oled/oled_example.c
注意：Gitee上的OLED控制案例为通用案例，请大家根据上述的需求修改相关源代码。
3、修改编译脚本
修改 vendor/lockzhiner/rk2206/sample 路径下 BUILD.gn 文件，指定 oled_example 参与编译。
“./b5_oled:oled_example”,
修改 device/lockzhiner/rk2206/sdk_liteos 路径下 Makefile 文件，添加 -loled_example 参与编译。
hardware_LIBS = -lhal_iothardware -lhardware -loled_example
3、编译固件
hb set -root .
hb set
hb build -f
4、烧写固件
请参考Gitee网址的说明手册（“烧录打印”章节）：https://gitee.com/Lockzhiner-Electronics/lockzhiner-rk2206-openharmony3.0lts/blob/master/device/rockchip/README_zh.md
五、实验结果
程序编译烧写到开发板后，按下开发板的RESET按键，实验结果如下所示：小凌派-RK2206开发板：OLED控制案例-鸿蒙开发者社区