faya-nugget 電子積塊資源天地: 模組介紹 : faya OLED顯示模組

學習目標 : 認識faya OLED顯示模組的功能及使用方式
學習時間 : 70 min
示範模組 : (1) fayaduino Nano
(2) faya OLED顯示模組

====================功能介紹====================

faya OLED顯示模組的解析度為128 x 64 像素，透過I2C或SPI的接線，就能從Arduino的函式庫下指令畫出圖形與印出文字，並可以自由變化字體大小，下一段僅解釋範例中用到的指令，更多的函示庫指令用法可參考官方說明。

介紹指令前，先看一下faya OLED顯示模組的外觀，它的左邊有五個埠，分別是CLK、Data、RST、CS、D/C。右邊的短路夾用來選擇通訊方式，當使用I2C介面時J1、J2需短路，當使用SPI介面時，J1、J2需斷路 (不要連接)，圖中由於J1、J2是短路的，因此使用的通訊界面為I2C (位址為0x3D)

接下來介紹使用指令

#include <Adafruit_GFX.h>

引入圖形文字的函示庫。

#include <Adafruit_SSD1306.h>

引入OLED的函示庫。

#include <SPI.h>

引入SPI函式，讓Arduino打開SPI的通訊界面。

#include <Wire.h>

引入I2C介面，讓Arduino打開I2C的通訊界面。

Adafruit_SSD1306 物件名稱;

此指令將OLED的函示庫名稱，宣告成自己的物件名稱。

物件名稱.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3D)

初始化OLED顯示模組，並設定掃I2C地址為0X3D。

物件名稱.display();

OLED模組顯示圖案或文字。

物件名稱.clearDisplay();

清空畫面圖案與文字。

物件名稱.drawPixel(10, 10, WHITE);

畫出像素在座標10,10顏色為白。

物件名稱.setTextSize(1);

設定OLED顯示模組的文字大小。

物件名稱.setTextColor(WHITE);

設定OLED顯示模組的顏色。

物件名稱.println("Hello, world!");

設定OLED顯示模組印出Hello, world!的字樣。

物件名稱.drawBitmap(30, 16, logo16_glcd_bmp, 16, 16, 1);

OLED模組畫出點陣圖。

====================原理知識====================
以下解釋提供給有需要知道背後原理的人:

OLED的驅動IC為SSD1306，它是一塊OLED通用的專用驅動器點陣圖形顯示系統。這個IC是專為共陰極型OLED面板設計。SSD1306嵌入了對比度控制，顯示記憶體和振盪器，減少了數量外部元件和功耗。它具有256級亮度控制。指令是通用MCU透過I2C或SPI介面發送。由於面積小的關係，它適用於許多精緻型裝上的應用，例如MP3播放器和計算器等。

模組電路圖如下所示:

====================範例實作(一)====================

了解模組功能(原理)後，我們用以下範例來展示模組的功能:

目標:

(1) OLED螢幕上顯示 "Hello fayalab!"

接線:

(1) 電源線連接如下圖所示，連接的說明請看這篇文章或簡易版

(2) 訊號線連接

Arduino_A3 ===> OLED顯示模組_RST

Arduino_A4 ===> OLED顯示模組_Data
Arduino_A5 ===> OLED顯示模組_CLK

範例程式:
(上傳程式前請記得下載[Adafruit_GFX]和下載[Adafruit_SSD1306]函示庫，解壓縮並複製整個資料夾到Arduino的Libraries資料夾)

備註:
- 組譯前請先確認Adafruit_SSD1306函式庫底下的Adafruit_SSD1306.h檔案裏面螢幕大小的設定是否和一致，由於我們用的是128x64像素的顯示器，因此第28行的 #define SSD1306_128_64不能標註，第29和30行所定義的另外兩個解析度則要標註起來，如下圖所示

- 在OLED上顯示文字的順序和16x2的LCD模組很類似，首先定義游標位置，然後告知要顯示那些字串，但由於OLED的解析度較高，有足夠的空先可以設定字型大小，因此在程式中需要宣告，否則系統將會以字型大小預設值1來顯示。另外，我們可以在顯示中設定白底黑字或黑底白字，這是和LCD模組不同的地方。

- L29: 設定字型大小，1代表每個點以1像素為單位，2代表每個點以2像素為單位，3代表每個點以3像素為單位，從驚嘆號下面的圈圈可以看出像素與字型大小的關係:
字型大小設為1時，用1個像素 (1x1)顯示圈圈
字型大小設為2時，用4個像素 (2x2)顯示圈圈
字型大小設為3時，用9個像素 (3x3)顯示圈圈