51单片机OLED12864 I2C接口使用教程含注释详细的源代码

ID:295986 · 发表于 2018-3-24 13:09

OLED12864_I2C接口使用教程_51单片机

现在能买到的OLED12864显示屏大多为SPI和I2C接口的，I2C通信协议只需要两条总线就可以进行通信，下面介绍一下如何用51单片机使用I2C接口的OLED12864。

首先介绍一下I2C通信协议，I2C（Inter-Integrated Circuit）字面上的意思是集成电路之间，它其实是I2CBus简称，所以中文应该叫集成电路总线，它是一种串行通信总线，使用多主从架构，由飞利浦公司在1980年代为了让主板、嵌入式系统或手机用以连接低速周边设备而发展。I2C的正确读法为“I平方C”（"I-squared-C"）。

I2C只使用两条双向漏极开路（Open Drain）（串行数据（SDA）及串行时钟频率（SCL））总线，且利用上拉电阻将两条总线的电位上拉。I2C允许相当大的工作电压范围，但典型的电压准位为+3.3V或+5V。

I2C的参考设计使用一个7比特长度的地址空间但保留了16个地址，所以在一组总线最多可和112个节点通信[a]。常见的I2C总线依传输速率的不同而有不同的模式：标准模式（100 Kbit/s）、低速模式（10 Kbit/s），但时钟频率可被允许下降至零，这代表可以暂停通信。而新一代的I2C总线可以和更多的节点（支持10比特长度的地址空间）以更快的速率通信：快速模式（400 Kbit/s）、高速模式（3.4 Mbit/s）。

我们在51单片机中使用I2C通信协议的时候，需要编写程序去模拟I2C总线的通信，详细的I2C通信协议的介绍可以参考：http://www.51hei.com/bbs/dpj-110328-1.html

对于I2C通信协议，需要补充的一点是：在实际通信传输数据时，SCL总线拉高的时间只要大于1.5μs都能够正常传输数据。

OLED12864的裸屏是由SSD1306驱动的，I2C接口的OLED12864模块对外一共有4个接口，从左到右分别是GND（接地）、VCC（电源正极，可加3.3V，也可加5V）、SCL（时钟总线）、SDA（数据总线）：

模块背面的IIC ADRESSSELECT表示该模块在I2C通信作为从机时的地址，当中间的脚用电阻和左边接起来时，地址为0x78，当和右边接起来时，地址为0x7A。

Oled_12864_2.jpg (1.23 MB, 下载次数: 215)

下载附件

Oled_12864_2

2018-3-24 13:08 上传

SSD1306的I2C总线数据格式，可以看出，往OLED12864写数据时，先发送一个起始信号，接着发送从机地址，从机地址带有读写位（低电平为写），之后就可以发送指令或数据。在发送指令或数据之前，一般都需要发送一个控制字节，如图，控制字节的最高位为连续位（如果连续位为0，接下来发送的信息只能包含数据字节），次高位为数据/指令选择位（该位声明接下来发送的是数据还是指令，0为指令，1为数据），控制字节的低六位为0。可以在一个声明连续发送数据的控制字节后面跟上多个数据字节。

作者：Ace

转载请注明作者，谢谢！

发现直接贴代码有问题，，所以就把源代码作为附件传上来。

Oled12864_SRC.rar (39.86 KB, 下载次数: 869)

注释详细的51单片机源程序如下(IIC.c):

#include "IIC.h"
void delay5us()
{
}
void I2C_init() //初始化
{
SDA = 1;
_nop_();
SCL = 1;
_nop_(); //空闲时，两条线均为高电平
}
/*I2C通信起始信号*/
void I2C_start()
{
SCL = 1; //此时主机有总线控制权，先把SCL线拉高
_nop_(); //稳定一下
SDA = 1; //把SDA线拉高，以便发出起始信号（不确定是否为高）
delay5us();//通信协议规定延时大于4.7us
SDA = 0; //拉低SDA线，制造下降沿的起始信号
delay5us();//通信协议规定延时大于4us
}
/*I2C通信终止信号*/
void I2C_stop()
{
SDA = 0; //拉低SDA线，以便发出终止信号
_nop_(); //稳定一下
SCL = 1; //拉高SCL线
delay5us();//通信协议规定延时大于4us
SDA = 1; //拉高SDA线
delay5us();//通信协议规定延时大于4.7us
}
/*从机应答检测*/
bit Test_ack()
{
SCL = 1;
//拉高SCL线，以便主机读取从机发出的应答或非应答信号
delay5us();//通信协议规定延时大于4us
if(SDA)
//主机读取的SDA线为高，说明从机发送了一个非应答信号
{
SCL = 0;/*接下来准备发送停止信号，所以让时钟总线SCL拉低，
让I2C_stop();函数中的SDA可变为0*/
_nop_();//稳定总线
I2C_stop();
return 0;//结束检测从机应答函数
}
else
//主机读取的SDA线为低，说明从机发送了一个应答信号
{
SCL = 0;/*将时钟总线SCL拉低，此时SDA上数据的变化才有效，
因为接下来会继续发数据*/
_nop_();//稳定总线
return 1;
}
}
/*I2C通信：发送一个字节*/
void I2C_send_byte(uint8_t byte)
{
uint8_t i;//声明一个计数变量i
for(i = 0; i < 8; i++)//一个字节有8位，发8次
{
SCL = 0;//拉低SCL，让数据总线SDA变化有效
_nop_();//稳定总线
if(byte & 0x80)//1000 0000 & byte
/*如果（要发送数据的当前传输位）byte的最高位为1，执行该if语句，
如果（要发送数据的当前传输位）byte的最高位为0，不执行该if语句*/
{
SDA = 1;
//（当前传输位）byte的最高位为1，即把1放到SDA线上
_nop_();//稳定总线
}
else
//如果（当前发送位）byte的最高位为0（不为1），给SDA送0
{
SDA = 0;
_nop_();//稳定总线
}
SCL = 1;//拉高SCL线，使从机能够从SDA线上读取到当前的数据
_nop_();//稳定总线
byte <<= 1;
/*使byte左移一位，即原来已被发送到SDA线上的最高位被移除，
第七位（还未发送的数据位）变成最高位变为下一次循环的当前发送位*/
}
SCL = 0;
//发送完数据之后，将SCL拉低，以便从机改变SDA线，发出应答信号
_nop_();//稳定总线
SDA = 1;//释放总线控制权
_nop_();//稳定总线
}

复制代码

OLED_12864.c

#include "OLED_12864.h"
void Delay300ms()
{
}
/*写指令函数，第一个参数为指令，第二、三个参数选择是否需要通信开始和结束函数，=1有，=0没有*/
bit OLED12864_Write_Commmand(uint8_t cmd, bit start, bit stop)
{
if(start)
{
I2C_start();
I2C_send_byte(OLED_12864_Address+0);//写从机地址，并且加上读写标志位（最后一位）
if(!Test_ack())
{
return 0;
}
/*执行从机应答检测函数，如果从机发送了非应答信号，那么就退出数据发送函数*/
}
I2C_send_byte(0x80 | 0x00 | 0x00); //Co位为1（接下来要传指令），DC为0（接下来是指令）
if(!Test_ack())
{
return 0;
}
/*执行从机应答检测函数，如果从机发送了非应答信号，那么就退出数据发送函数*/
I2C_send_byte(cmd);
if(!Test_ack())
{
return 0;
}
/*执行从机应答检测函数，如果从机发送了非应答信号，那么就退出数据发送函数*/
if(stop)
I2C_stop();
return 1;
}
/*写连续数据函数，第一个参数为数据，第二个参数为发送连多少位连续的数据，第三、四个参数选择是否需要通信开始和结束函数，=1有，=0没有*/
bit OLED12864_Write_Continuous_Data(uint8_t* dat, uint8_t count, bit start, bit stop)
{
uint8_t i = 0;//定义计数变量
if(start)
{
I2C_start();
I2C_send_byte(OLED_12864_Address+0);//写从机地址，并且加上读写标志位（最后一位）
if(!Test_ack())
{
return 0;
}
/*执行从机应答检测函数，如果从机发送了非应答信号，那么就退出数据发送函数*/
}
I2C_send_byte(0x00 | 0x40 | 0x00); //Co位为0（接下来只传数据），DC为1（接下来是数据）
if(!Test_ack())
{
return 0;
}
/*执行从机应答检测函数，如果从机发送了非应答信号，那么就退出数据发送函数*/
for(i = 0 ;i < count ;i++)
{
I2C_send_byte(*dat++);
if(!Test_ack())
{
return 0;
}
/*执行从机应答检测函数，如果从机发送了非应答信号，那么就退出数据发送函数*/
}
if(stop)
I2C_stop();
return 1;
}
/*写相同的连续数据函数，第一个参数为数据，第二参数为发送的次数*/
bit OLED12864_Write_Same_Continuous_Data(uint8_t dat, uint8_t count)
{
uint8_t i = 0;//定义计数变量
I2C_start();
I2C_send_byte(OLED_12864_Address+0);//写从机地址，并且加上读写标志位（最后一位）
if(!Test_ack())
{
return 0;
}
/*执行从机应答检测函数，如果从机发送了非应答信号，那么就退出数据发送函数*/
I2C_send_byte(0x00 | 0x40 | 0x00); //Co位为0（接下来只传数据），DC为1（接下来是数据）
if(!Test_ack())
{
return 0;
}
/*执行从机应答检测函数，如果从机发送了非应答信号，那么就退出数据发送函数*/
for(i = 0 ;i < count ;i++ )
{
I2C_send_byte(dat);
if(!Test_ack())
{
return 0;
}
/*执行从机应答检测函数，如果从机发送了非应答信号，那么就退出数据发送函数*/
}
I2C_stop();
return 1;
}
//Set the cursor position of start
void OLED12864_SetPos(uint8_t x, uint8_t y)
{
OLED12864_Write_Commmand(0xb0+y,1,0);
OLED12864_Write_Commmand(((x&0xf0)>>4)|0x10,0,0);
OLED12864_Write_Commmand((x&0x0f)|0x01,0,1);
}
//Fill screen wit data
//0x00 is black
//0xff is blue
void OLED12864_Fill(uint8_t fill_Data)
{
uint8_t m;
//uint8_t n;
for(m=0;m<8;m++)
{
OLED12864_Write_Commmand(0xb0+m,1,0); //page0-page1
OLED12864_Write_Commmand(0x00,0,0); //low column start address
OLED12864_Write_Commmand(0x10,0,1); //high column start address
OLED12864_Write_Same_Continuous_Data(fill_Data, 128);
}
}
void OLED12864_CLS_LINE(uint8_t rowIndex)
{
uint8_t n=0;
OLED12864_Write_Commmand(0xb0+rowIndex,1,0); //page0-page1
OLED12864_Write_Commmand(0x00,0,0); //low column start address
OLED12864_Write_Commmand(0x10,0,1); //high column start address
OLED12864_Write_Same_Continuous_Data(0x00, 128);
}
//clear screen( fill screen with black)
void OLED12864_CLS(void)
{
OLED12864_Fill(0x00);
}
//--------------------------------------------------------------
// wake up screen from hibernation
//--------------------------------------------------------------
void OLED12864_ON(void)
{
OLED12864_Write_Commmand(0X8D,1,0); //set charge
OLED12864_Write_Commmand(0X14,0,0); //open charge
OLED12864_Write_Commmand(0XAF,0,1); //OLED wake up
}
//--------------------------------------------------------------
// Prototype : void OLED12864_OFF(void)
// Calls :
// Parameters : none
// Description : ?OLED?? -- ?????,OLED????10uA
//--------------------------------------------------------------
void OLED12864_OFF(void)
{
OLED12864_Write_Commmand(0X8D,1,0); //set charge
OLED12864_Write_Commmand(0X10,0,0); //close charge
OLED12864_Write_Commmand(0XAE,0,1); //OLED hibernate
}
bit OLED12864_Initial()
{
Delay300ms(); // very important delay
OLED12864_Write_Commmand(0xAE,1,0); //display off
OLED12864_Write_Commmand(0x20,0,0); //Set Memory Addressing Mode
OLED12864_Write_Commmand(0x10,0,0); //00,Horizontal Addressing Mode;01,Vertical Addressing Mode;10,Page Addressing Mode (RESET);11,Invalid
OLED12864_Write_Commmand(0xb0,0,0); //Set Page Start Address for Page Addressing Mode,0-7
OLED12864_Write_Commmand(0xc8,0,0); //Set COM Output Scan Direction
OLED12864_Write_Commmand(0x00,0,0); //---set low column address
OLED12864_Write_Commmand(0x10,0,0); //---set high column address
OLED12864_Write_Commmand(0x40,0,0); //--set start line address
OLED12864_Write_Commmand(0x81,0,0); //--set contrast control register
OLED12864_Write_Commmand(0xff,0,0); //???? 0x00~0xff
OLED12864_Write_Commmand(0xa1,0,0); //--set segment re-map 0 to 127
OLED12864_Write_Commmand(0xa6,0,0); //--set normal display
OLED12864_Write_Commmand(0xa8,0,0); //--set multiplex ratio(1 to 64)
OLED12864_Write_Commmand(0x3F,0,0); //
OLED12864_Write_Commmand(0xa4,0,0); //0xa4,Output follows RAM content;0xa5,Output ignores RAM content
OLED12864_Write_Commmand(0xd3,0,0); //-set display offset
OLED12864_Write_Commmand(0x00,0,0); //-not offset
OLED12864_Write_Commmand(0xd5,0,0); //--set display clock divide ratio/oscillator frequency
OLED12864_Write_Commmand(0xf0,0,0); //--set divide ratio
OLED12864_Write_Commmand(0xd9,0,0); //--set pre-charge period
OLED12864_Write_Commmand(0x22,0,0); //
OLED12864_Write_Commmand(0xda,0,0); //--set com pins hardware configuration
OLED12864_Write_Commmand(0x12,0,0);
OLED12864_Write_Commmand(0xdb,0,0); //--set vcomh
OLED12864_Write_Commmand(0x20,0,0); //0x20,0.77xVcc
OLED12864_Write_Commmand(0x8d,0,0); //--set DC-DC enable
OLED12864_Write_Commmand(0x14,0,0); //
OLED12864_Write_Commmand(0xaf,0,1); //--turn on oled panel
OLED12864_CLS();
return 1;
}
//--------------------------------------------------------------
// show string
// x,y -- start position(x:0~127,column; y:0~7,row);
// ch[] -- the string to show;
// TextSize -- (1:6*8 ; 2:8*16)
//OLED12864_ShowStr(0,3,"I2C Test",1);// 6*8
//OLED12864_ShowStr(0,4,"Hello Delta",2) //8*16
//--------------------------------------------------------------
void OLED12864_ShowStr(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t ch[], uint8_t TextSize)
{
uint8_t c = 0,i = 0,j = 0;
switch(TextSize)
{
case 1:
{
while(ch[j] != '\0' && ch[j] !='\n')
{
c = ch[j] - 32;
if(x > 126)
{
x = 0;
y++;
}
OLED12864_SetPos(x,y);
/*for(i=0;i<6;i++)
OLED12864_Write_Data(F6x8[c][i],1,1);*/
OLED12864_Write_Continuous_Data(&F6x8[c][0],6,1,1);//将该位的指针传给函数，并且写连续的6个数据即可
x += 6;
j++;
}
}break;
case 2:
{
while(ch[j] != '\0' && ch[j] !='\n')
{
c = ch[j] - 32;
if(x > 120)
{
x = 0;
y++;
}
OLED12864_SetPos(x,y);
/*for(i=0;i<8;i++)
OLED12864_Write_Data(F8X16[c*16+i],1,1);
OLED12864_SetPos(x,y+1);
for(i=0;i<8;i++)
OLED12864_Write_Data(F8X16[c*16+i+8],1,1);*/
OLED12864_Write_Continuous_Data(&F8X16[c*16],8,1,1);//将该位的指针传给函数，并且写连续的8个数据即可
OLED12864_SetPos(x,y+1);
OLED12864_Write_Continuous_Data(&F8X16[c*16+8],8,1,1);//将该位的指针传给函数，并且写连续的8个数据即可
x += 8;
j++;
}
}break;
}
}
uint8_t rowNum = 0;
//--------------------------------------------------------------
// x,y -- start position(x:0~127,column; y:0~7,row);
// the N is the chinese index of F16x16 in codetab
/*
for(i=0;i<5;i++)
{
OLED12864_ShowCN(22+i*16,0,i);
}
……………………
…………限于本文篇幅余下代码请从51黑下载附件…………

复制代码

ID:375003 · 发表于 2018-7-28 01:15

你的东西搞得我好累啊.好不容易才搞好了.看看我弄的效果,有图有真象

ID:6428 · 发表于 2018-4-16 05:17

不错，可以参考，看能不能搞出svr程序

ID:374655 · 发表于 2018-7-19 10:54

好像很有趣，想下载看看

ID:374655 · 发表于 2018-7-24 09:41

可不可以在程序里建一个字库

ID:416136 · 发表于 2018-10-27 10:11

guangshi_wq 发表于 2018-7-28 01:15
你的东西搞得我好累啊.好不容易才搞好了.看看我弄的效果,有图有真象

确实不错，找了超长时间的资料。

ID:446095 · 发表于 2018-12-14 00:45

真透彻的资料

ID:454947 · 发表于 2018-12-25 22:16

很不错的程序

ID:255919 · 发表于 2018-12-26 16:42

很有帮助

ID:255919 · 发表于 2018-12-29 15:23

好东西，好好学习

ID:198608 · 发表于 2018-12-29 19:21

pavlos96 发表于 2018-7-24 09:41
可不可以在程序里建一个字库

可以的，我就在用

ID:488454 · 发表于 2019-3-11 12:42

清楚，可以

ID:499534 · 发表于 2019-3-27 22:40

厉害了，老哥

ID:425673 · 发表于 2019-4-3 11:25

顶一下！

ID:158956 · 发表于 2019-4-3 17:03

顶一下，问一下为什么没有主函数

ID:509145 · 发表于 2019-4-10 21:03

很给力！

ID:509260 · 发表于 2019-4-10 23:02

很好的东西，学到了

ID:509260 · 发表于 2019-4-10 23:02

看了之后感觉很有用，给力

ID:371331 · 发表于 2019-4-15 00:15

谢谢老哥。棒

ID:73182 · 发表于 2019-4-15 10:21

感谢分享

ID:480881 · 发表于 2019-4-15 12:59

感谢分享

ID:520617 · 发表于 2019-4-24 16:51

很给力

ID:70609 · 发表于 2019-5-1 16:34

谢谢楼主分享好东西

ID:556829 · 发表于 2019-6-6 21:06

可以可以

ID:560621 · 发表于 2019-6-13 01:23

代码注释很全，也很规范，值得学习

ID:566562 · 发表于 2019-6-19 10:58

非常的好

ID:400651 · 发表于 2019-7-14 12:17

谢谢分享！

ID:480106 · 发表于 2019-7-17 16:08

非常好，感谢LZ

ID:382507 · 发表于 2019-7-18 16:45

谢谢分享，前来学习。

ID:485786 · 发表于 2019-7-24 17:04

厉害了，大佬

ID:164385 · 发表于 2019-8-25 16:40

不错，不错，可以参考的代码

ID:595771 · 发表于 2019-8-26 21:51

不太明白为什么第一行是黄色的后面的是蓝色呢这个是如何设置的啊

ID:605328 · 发表于 2019-8-30 00:35

大佬，厉害了，感谢分享

ID:604177 · 发表于 2019-8-30 21:43

为什么65行data要++呢？（小白一个

）

ID:599561 · 发表于 2019-8-31 00:31

谢谢分享，不错不错

ID:149799 · 发表于 2019-8-31 09:28

代码注释很全，也很规范，值得学习，确实很详细的分析了，有这样的教程，是不是学习更给力。

ID:282095 · 发表于 2019-8-31 17:01

感谢楼主分享

ID:136392 · 发表于 2019-9-23 16:47

想把这个OLED玩好没这么简单，以前用过LCD1602/LCD12864。现在学习STM32，看了正点原子的视频，感觉视频里讲的只是一个点。程序为什么要这样写。怎么写。把每个函数都写一遍，都能讲很久。感觉正点原子的原子和视频有点坑了。或着是我学艺不精。

ID:475957 · 发表于 2019-10-21 10:01

发现了学单片机一定要来51hei，这里的资料真棒。

ID:617176 · 发表于 2019-10-25 10:24

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