前言

大家好，这里是 Hello_Embed。前面我们通过 GPIO 实现了按键、传感器的输入输出控制，本篇将引入 OLED 屏 —— 作为常用的显示外设，它能直观呈现数据（如传感器数值、系统状态）。我们将从硬件连接、CubeMX 配置到驱动使用，一步步实现 OLED 的静态显示与动态计数功能，为后续更复杂的信息展示打基础。下一篇会讲解 “定时器消抖”，进一步优化输入信号处理。

一、OLED 硬件连接与原理

本次使用的是 4 针脚 IIC 通信 OLED 屏（GND、VCC、SCL、SDA），通过 IIC 协议与 STM32 通信，硬件连接需注意引脚分配和电源供给。

1. 引脚定义与连接

• OLED 屏引脚（从左至右）：GND（地）、VCC（电源，3.3V）、SCL（时钟线）、SDA（数据线）；
• 连接方案：
  • SCL 接 PB6，SDA 接 PB7（复用为 IIC1 的时钟线和数据线）；
  • 额外使用 PB4 接 GND、PB5 接 VCC，通过电阻激活面包板电源轨（方便其他外设供电）；
  • 整体连接图：
    

2. IIC 通信简介

IIC（Inter-Integrated Circuit）是一种两线制同步通信协议，通过 SCL（时钟）和 SDA（数据）实现主从设备间的通信。OLED 屏作为从设备，STM32 作为主设备，通过 IIC 协议发送指令和数据，控制 OLED 显示内容。

二、CubeMX 配置 IIC 外设

为使 STM32 的 PB6、PB7 作为 IIC1 接口与 OLED 通信，需在 CubeMX 中配置 IIC 外设：

1. 使能 IIC1：
   进入 “Connectivity”→“I2C1”，选择 “Mode” 为 “I2C”（标准 IIC 模式）；
   
2. 引脚复用配置：
   IIC1 默认自动分配 PB6（SCL）和 PB7（SDA），模式为 “Alternate Function Open Drain”（复用开漏）——IIC 协议要求总线使用开漏模式，配合上拉电阻确保电平稳定。
3. 生成代码：
   配置完成后生成工程，会自动生成 IIC 初始化函数MX_I2C1_Init()，并在main.c中调用。

三、OLED 驱动程序的集成与修改

OLED 的显示逻辑由驱动程序实现，我们直接使用韦东山的 OLED 驱动代码（包含初始化、字符 / 字符串显示等功能），需注意适配硬件和解决编译问题。

1. 驱动文件集成

• 驱动文件：driver_oled.c、driver_oled.h及字模文件（如oled_font.h），复制到工程的Drivers文件夹下新建的OLED目录；
• 在 Keil 中添加文件：
  新建 “OLED_Driver” 组，将driver_oled.c添加到组中（其内部会引用其他文件，无需重复添加）；
  

2. 解决上拉电阻问题

IIC 总线需要上拉电阻才能正常工作，但 CubeMX 配置复用开漏模式时默认关闭上下拉，需手动在代码中添加：
在i2c.c的HAL_I2C_MspInit函数中，修改 GPIO 初始化结构体：

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7;  // PB6(SCL)、PB7(SDA)
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_OD;       // 复用开漏模式
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;           // 添加上拉电阻（关键）
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

3. 处理代码冲突（可选）

若使用韦东山原版驱动代码出现编译错误（如函数重定义），需修改冲突部分（例如重命名与 HAL 库重复的函数名），确保编译无报错。这里我会将修改后我能够正常使用的驱动文件上传。

四、OLED 显示功能实战

通过驱动程序提供的 API，实现字符、字符串的静态显示，以及动态计数值的展示。

1. 静态显示：字符与字符串

调用OLED_PutChar（显示单个字符）和OLED_PrintString（显示字符串）函数，代码示例：

void OLED_Test(void)
{
    OLED_Init();  // 初始化OLED
    OLED_Clear(); // 清屏
    
    while (1)
    {
        // 在(0, 0)位置显示字符'A'（x=0列，y=0行）
        OLED_PutChar(0, 0, 'A');
        // 在(1, 0)位置显示字符'Y'（x=1列，y=0行）
        OLED_PutChar(1, 0, 'Y');
        // 在(0, 2)位置显示字符串"Hello World!"（x=0列，y=2行）
        OLED_PrintString(0, 2, "Hello World!");
    }
}

• 显示原理：OLED 屏按 “页” 和 “列” 划分，一个字符占 16x8 像素（2 页，8 列），整个屏幕可显示 4 行（0~3 页）、每行 16 个字符（0~15 列），坐标示意图：
  
• 效果：
  

2. 拼接字符串：利用返回值控制位置

OLED_PrintString返回字符串占用的列数，可用于拼接多个字符串，示例：

void OLED_Test(void)
{
    OLED_Init();
    OLED_Clear();
    char *str1 = "Hello";   // 字符串1
    char *str2 = "_Embed";  // 字符串2
    int len;  // 存储字符串占用的列数
    
    while (1)
    {
        OLED_PutChar(0, 0, 'A');
        OLED_PutChar(1, 0, 'Y');
        OLED_PrintString(0, 2, "Hello World!");
        
        // 先显示str1，获取其长度
        len = OLED_PrintString(0, 4, str1);
        // 从str1结束的位置开始显示str2
        OLED_PrintString(len, 4, str2);
    }
}

• 效果：“Hello” 和 “_Embed” 在同一行连续显示：
  

3. 动态显示：简易秒表

通过计数变量和延时函数，实现动态计数值的显示，示例：

void OLED_Test(void)
{
    OLED_Init();
    OLED_Clear();
    char *str1 = "Hello";
    char *str2 = "_Embed";
    int len;  // 总列数
    int cnt = 0;  // 计数值
    
    while (1)
    {
        // 显示固定内容
        OLED_PutChar(0, 0, 'A');
        OLED_PutChar(1, 0, 'Y');
        OLED_PrintString(0, 2, "Hello World!");
        
        // 计算字符串总长度
        len = OLED_PrintString(0, 4, str1);
        len += OLED_PrintString(len, 4, str2);
        
        // 在字符串后显示计数值（空出1列）
        OLED_PrintSignedVal(len + 1, 4, cnt);
        
        cnt++;  // 计数递增
        HAL_Delay(1000);  // 延时1秒，避免计数过快
    }
}

• 效果：计数值每秒递增，动态显示在字符串后方：
  

五、常见问题与解决

1. OLED 不显示：

   • 检查电源（VCC 需接 3.3V，避免 5V 烧坏屏幕）；
   • 确认 IIC 引脚连接正确（SCL-PB6，SDA-PB7）；
   • 手动添加了上拉电阻（CubeMX 默认无上下拉）。

2. 字符显示乱码：

   • 字模文件与 OLED 分辨率不匹配（需使用 16x8 字模）；
   • 驱动代码中的 IIC 地址与 OLED 屏匹配（常见地址为 0x78 ，可在驱动中修改）。

结尾

本文通过实战掌握了 OLED 屏的基本使用：从硬件连接、IIC 配置到驱动集成，实现了静态字符显示、字符串拼接和动态计数功能。OLED 作为信息输出的重要载体，后续可用于显示传感器数据（如光敏电阻值）、系统状态等，让开发更直观。
下一篇笔记，我们将学习 “定时器消抖”—— 相比简单的延时消抖，定时器能更高效地处理按键抖动，进一步优化输入信号的可靠性。Hello_Embed 继续带你探索 STM32 的实用功能，敬请期待～