这里写目录标题

• 一、实验要求
• 二、SPI介绍
• • 1、什么是SPI？
  • 2、SPI优点
  • 3、缺点
  • 4、特点
  • 5、协议通信时序详解
  • SPI的通信过程:
• 三、OLED屏介绍
• 四、实验过程
• • （一）显示自己的学号和姓名
  • （二）OLED显示AHT20测得的温度和湿度
  • （三）0.96寸OLED在STM32f103上实现滚动显示长字符
• 五、总结
• 六、参考文献

一、实验要求

理解OLED屏显和汉字点阵编码原理，使用STM32F103的SPI或IIC接口实现以下功能：

1. 显示自己的学号和姓名；

2. 显示AHT20的温度和湿度；

3. 上下或左右的滑动显示长字符，比如“Hello，欢迎来到重庆交通大学物联网205实训室！”或者一段歌词或诗词(最好使用硬件刷屏模式)。

二、SPI介绍

1、什么是SPI？

SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写。是 Motorola 公司推出的一
种同步串行接口技术，是一种高速的，全双工，同步的通信总线。

2、SPI优点

支持全双工通信
通信简单
数据传输速率块

3、缺点

没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据，所以跟IIC总线协议比较在数据
可靠性上有一定的缺陷。

4、特点

1）：高速、同步、全双工、非差分、总线式
2）：主从机通信模式
3) ：可以同时发出和接收串行数据；可以当作主机或从机工作；提供频率可编程时钟；发送结束中断标志；写冲突保护；总线竞争保护等

5、协议通信时序详解

1）：SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多
个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以(单向传输时)。也是所有基于SPI的设备共
有的，它们是SDI(数据输入)、SDO(数据输出)、SCLK(时钟)、CS(片选)。
(1)SDO/MOSI – 主设备数据输出，从设备数据输入;
(2)SDI/MISO – 主设备数据输入，从设备数据输出;
(3)SCLK – 时钟信号，由主设备产生;
(4)CS/SS – 从设备使能信号，由主设备控制。当有多个从设备的时候，因为每个从设
备上都有一个片选引脚接入到主设备机中，当我们的主设备和某个从设备通信时将需
要将从设备对应的片选引脚电平拉低或者是拉高。

需要说明的是，SPI通信有4种不同的模式，不同的从设备可能在出厂是就是配置为某种模式，这是不能改变的；但我们的通信双方必须是工作在同一模式下，所以我们可以对我们的主设备的SPI模式进行配置，通过CPOL（时钟极性）和CPHA（时钟相位）来控制我们主设备的通信模式，具体如下：
Mode0：CPOL=0，CPHA=0
Mode1：CPOL=0，CPHA=1
Mode2：CPOL=1，CPHA=0
Mode3：CPOL=1，CPHA=1

时钟极性CPOL是用来配置SCLK的电平出于哪种状态时是空闲态或者有效态，时钟相位CPHA
是用来配置数据采样是在第几个边沿：
CPOL=0，表示当SCLK=0时处于空闲态，所以有效状态就是SCLK处于高电平时
CPOL=1，表示当SCLK=1时处于空闲态，所以有效状态就是SCLK处于低电平时
CPHA=0，表示数据采样是在第1个边沿，数据发送在第2个边沿
CPHA=1，表示数据采样是在第2个边沿，数据发送在第1个边沿

SPI的通信过程:

三、OLED屏介绍

有机发光二极管（OrganicLight-Emitting Diode，OLED），又称为有机电激光显示、有机发光半导体（OrganicElectroluminescence Display，OLED），是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光的现象。一般而言，OLED可按发光材料分为两种：小分子OLED和高分子OLED（也可称为PLED）。OLED是一种利用多层有机薄膜结构产生电致发光的器件，它很容易制作，而且只需要低的驱动电压，这些主要的特征使得OLED在满足平面显示器的应用上显得非常突出。OLED显示屏比LCD更轻薄、亮度高、功耗低、响应快、清晰度高、柔性好、发光效率高，能满足消费者对显示技术的新需求。

CD 都需要背光，而 OLED 不需要，因为它是自发光的。这样同样的显示，OLED 效果要来得好一些。以目前的技术，OLED 的尺寸还难以大型化，但是分辨率确可以做到很高。
接口：

1、本模块支持IIC、3线制SPI以及4线制SPI接口总线模式切换（如图2红框内所示），具体说明如下：
A、使用4.7K电阻只焊接R3、R4，则选择4线制SPI总线接口（默认）；
B、使用4.7K电阻只焊接R2、R3，则选择3线制SPI总线接口；
C、使用4.7K电阻只焊接R1、R4、R6、R7、R8，则选择IIC总线接口；
2、接口总线模式切换后，需要选择相应配套的软件和相应的接线引脚（如图1所示），模块才能正常运行。相应的接线引脚说明如下：
A、选择4线制SPI总线接口，所有的引脚都需要使用；
B、选择3线制SPI总线接口，只有DC引脚不需要使用（可以不接），其他引脚都需要使用；
C、选择IIC总线接口，只需要使用GND、VCC、D0、D1这四个引脚，同时将RES接高电平（可以接VCC），DC和CS接电源地；

我们使用的是 ALINETEK 的 OLED 显示模块，该模块有以下特点：
1）模块有单色和双色两种可选，单色为纯蓝色，而双色则为黄蓝双色。
2）尺寸小，显示尺寸为 0.96 寸，而模块的尺寸仅为 27mmx26mm 大小。
3）高分辨率，该模块的分辨率为128x64。
4）多种接口方式，该模块提供了总共 5 种接口包括：6800、8080 两种并行接口方式、3线或 4 线的穿行 SPI 接口方式、IIC 接口方式（只需要 2 根线就可以控制 OLED 了）。
5）不需要高压，直接接 3.3V 就可以工作了。
注意该模块不和 5.0V 接口兼容，所以在使用的时候一定要小心，勿直接接到 5V 的系统上去，否则可能烧坏模块。

更多关于OLED的信息查看以下连接：
链接: link.

四、实验过程

（一）显示自己的学号和姓名

首先将想要在OLED屏幕上显示的文字进行取模：
因为在oledfont.h文件中已经有了数字和字母的字模，实验我们只需要将自己的名字的字模加入到oledfont.h文件中就可以了：
利用取模软件将需要显示的文字用十六进制表示出来，取模软件会放在文章最后资料链接中。

先选择字体，这里我选择的是宋体
点阵的大小选择16*16的
然后我们点击用户定义码表，输入我们要进行取模的字（我的名字是铁昌锋）
在选择.c文件，
最后在点击保存字库就可以了，完成取模。
选择记事本打开我们取好的字模：

选择复制到USER中的gui.c中的oledfont.h中的16*16的位置里：

这里你加入进去之后双引号和逗号都需要是英文字母的，不然会出错

然后在test.c中

mian.c：

int main(void)
{	
	delay_init();	    	       //延时函数初始化	  
	OLED_Init();			         //初始化OLED  
	OLED_Clear(0);             //清屏（全黑）
	while(1) 
	{	
		TEST_MainPage();         //界面显示
	}

这个函数里将要显示的名字和数字写进去；
若是你将汉字写进去的时候变成？，你需要将
打开Keil，点击左上角“Edit”，再点最下面的“Configuration”，弹出对话框；

选择Chinese，然后点击OK就能输入了
然后进行编译：

没有错误
实验结果：

（二）OLED显示AHT20测得的温度和湿度

代码编写：(显示温度)

void read_AHT20(void)
{
	uint8_t   i;
	for(i=0; i<6; i++)
	{
		readByte[i]=0;
	}

	//-------------
	I2C_Start();

	I2C_WriteByte(0x71);
	ack_status = Receive_ACK();
	readByte[0]= I2C_ReadByte();
	Send_ACK();

	readByte[1]= I2C_ReadByte();
	Send_ACK();

	readByte[2]= I2C_ReadByte();
	Send_ACK();

	readByte[3]= I2C_ReadByte();
	Send_ACK();

	readByte[4]= I2C_ReadByte();
	Send_ACK();

	readByte[5]= I2C_ReadByte();
	SendNot_Ack();
	//Send_ACK();

	I2C_Stop();

	//--------------
	if( (readByte[0] & 0x68) == 0x08 )
	{
		H1 = readByte[1];
		H1 = (H1<<8) | readByte[2];
		H1 = (H1<<8) | readByte[3];
		H1 = H1>>4;

		H1 = (H1*1000)/1024/1024;

		T1 = readByte[3];
		T1 = T1 & 0x0000000F;
		T1 = (T1<<8) | readByte[4];
		T1 = (T1<<8) | readByte[5];

		T1 = (T1*2000)/1024/1024 - 500;

		AHT20_OutData[0] = (H1>>8) & 0x000000FF;
		AHT20_OutData[1] = H1 & 0x000000FF;

		AHT20_OutData[2] = (T1>>8) & 0x000000FF;
		AHT20_OutData[3] = T1 & 0x000000FF;
	}
	else
	{
		AHT20_OutData[0] = 0xFF;
		AHT20_OutData[1] = 0xFF;

		AHT20_OutData[2] = 0xFF;
		AHT20_OutData[3] = 0xFF;
		printf("lyy");

	}
	/*通过串口显示采集得到的温湿度
	printf("\r\n");
	printf("温度:%d%d.%d",T1/100,(T1/10)%10,T1%10);
	printf("湿度:%d%d.%d",H1/100,(H1/10)%10,H1%10);
	printf("\r\n");*/
	t=T1/10;
	t1=T1%10;
	a=(float)(t+t1*0.1);
	h=H1/10;
	h1=H1%10;
	b=(float)(h+h1*0.1);
	sprintf(strTemp,"%.1f",a);   //调用Sprintf函数把DHT11的温度数据格式化到字符串数组变量strTemp中  
    sprintf(strHumi,"%.1f",b);    //调用Sprintf函数把DHT11的湿度数据格式化到字符串数组变量strHumi中  
	GUI_ShowCHinese(16,00,16,"温湿度显示",1);
	GUI_ShowCHinese(16,20,16,"温度",1);
	GUI_ShowString(53,20,strTemp,16,1);
	GUI_ShowCHinese(16,38,16,"湿度",1);
	GUI_ShowString(53,38,strHumi,16,1);
	delay_ms(1500);		
	delay_ms(1500);
}

添加相应的点阵字（可以采用取字模的工具进行获取）和上面的步骤一样

	"温",0x00,0x00,0x23,0xF8,0x12,0x08,0x12,0x08,0x83,0xF8,0x42,0x08,0x42,0x08,0x13,0xF8,
  0x10,0x00,0x27,0xFC,0xE4,0xA4,0x24,0xA4,0x24,0xA4,0x24,0xA4,0x2F,0xFE,0x00,0x00,/*"温",0*/
	"度",0x01,0x00,0x00,0x80,0x3F,0xFE,0x22,0x20,0x22,0x20,0x3F,0xFC,0x22,0x20,0x22,0x20,
  0x23,0xE0,0x20,0x00,0x2F,0xF0,0x24,0x10,0x42,0x20,0x41,0xC0,0x86,0x30,0x38,0x0E,/*"度",0*/
	"湿",0x00,0x00,0x27,0xF8,0x14,0x08,0x14,0x08,0x87,0xF8,0x44,0x08,0x44,0x08,0x17,0xF8,
  0x11,0x20,0x21,0x20,0xE9,0x24,0x25,0x28,0x23,0x30,0x21,0x20,0x2F,0xFE,0x00,0x00,/*"湿",0*/
	"显",0x00,0x00,0x1F,0xF0,0x10,0x10,0x10,0x10,0x1F,0xF0,0x10,0x10,0x10,0x10,0x1F,0xF0,
  0x04,0x40,0x44,0x44,0x24,0x44,0x14,0x48,0x14,0x50,0x04,0x40,0xFF,0xFE,0x00,0x00,/*"显",0*/
	"示",0x00,0x00,0x3F,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0xFE,0x01,0x00,
  0x01,0x00,0x11,0x10,0x11,0x08,0x21,0x04,0x41,0x02,0x81,0x02,0x05,0x00,0x02,0x00,/*"示",0*/

main函数：

#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "bsp_i2c.h"
#include "sys.h"

#include "oled.h"
#include "gui.h"
#include "test.h"

int main(void)
{	
	delay_init();	    	       //延时函数初始化    	  
	uart_init(115200);	 
	IIC_Init();
		  
	NVIC_Configuration(); 	   //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级 	
	OLED_Init();			         //初始化OLED  
	OLED_Clear(0); 
	while(1)
	{
		//printf("温度湿度显示");
		read_AHT20_once();
		OLED_Clear(0); 
		delay_ms(1500);
  }
}

烧录得到结果：


上面的时候我的手捂住传感器的时候温度和湿度发生了些变化

（三）0.96寸OLED在STM32f103上实现滚动显示长字符

1.水平左右移

OLED_WR_Byte(0x2E,OLED_CMD);        //关闭滚动
OLED_WR_Byte(0x26,OLED_CMD);        //水平向左或者右滚动 26/27
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //虚拟字节
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //起始页 0
OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD);        //滚动时间间隔
OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD);        //终止页 7
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //虚拟字节
OLED_WR_Byte(0xFF,OLED_CMD);        //虚拟字节
OLED_WR_Byte(0x2F,OLED_CMD);        //开启滚动

2.垂直和水平滚动

OLED_WR_Byte(0x2e,OLED_CMD);        //关闭滚动
OLED_WR_Byte(0x29,OLED_CMD);        //水平垂直和水平滚动左右 29/2a
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //虚拟字节
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //起始页 0
OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD);        //滚动时间间隔
OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD);        //终止页 1
OLED_WR_Byte(0x01,OLED_CMD);        //垂直滚动偏移量
OLED_WR_Byte(0x2F,OLED_CMD);        //开启滚动

说明：设置前需要先发关闭滚动的指令2E，接着发滚动指令29（向右）或2A（向左）。紧接着发5条参数设置指令，用来设置持续水平滚动参数和决定滚动开始页，结束页，滚动速度和垂直滚动偏移的，最后才发开始滚屏指令2F。
注意：在发送开始滚屏（2F）前要先传输好显示数据，如果在滚屏的时候传输显示数据RAM中的内容可能被损坏，无法正常显示。

接下来需要对于想要显示的文字取模：

	//U+829C(芜)
"芜",0x08,0x20,0x08,0x20,0xFF,0xFE,0x08,0x20,0x00,0x00,0x3F,0xF0,0x02,0x00,0x02,0x00,
0x7F,0xFC,0x02,0x80,0x04,0x80,0x04,0x80,0x08,0x84,0x10,0x84,0x20,0x7C,0xC0,0x00,

//U+6E56(湖)
"湖",0x01,0x00,0x21,0x1E,0x11,0x12,0x17,0xD2,0x81,0x12,0x41,0x1E,0x41,0x12,0x17,0xD2,
0x14,0x52,0x24,0x5E,0xE4,0x52,0x27,0xD2,0x24,0x52,0x20,0x22,0x20,0x2A,0x00,0x44,

//U+8D77(起)
"起",0x08,0x00,0x08,0x00,0x08,0xF8,0x7E,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08,0xFE,0xF8,0x08,0x88,
0x28,0x80,0x28,0x80,0x2E,0x84,0x28,0x84,0x28,0x7C,0x58,0x00,0x4F,0xFE,0x80,0x00,

//U+98DE(飞)
"飞",0x00,0x00,0xFF,0xC0,0x00,0x40,0x00,0x44,0x00,0x48,0x00,0x50,0x00,0x60,0x00,0x50,
0x00,0x48,0x00,0x44,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x12,0x00,0x0A,0x00,0x06,0x00,0x02,

主要的代码：
main.c：

#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "oled.h"
#include "gui.h"
#include "test.h"
int main(void)
{	
	delay_init();	    	       //延时函数初始化	  
	NVIC_Configuration(); 	   //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级 	
	OLED_Init();			         //初始化OLED  
	OLED_Clear(0);             //清屏（全黑）
	OLED_WR_Byte(0x2E,OLED_CMD);        //关闭滚动
    OLED_WR_Byte(0x27,OLED_CMD);        //水平向左或者右滚动 26/27
    OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //虚拟字节
	OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //起始页 0
	OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD);        //滚动时间间隔
	OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD);        //终止页 7
	OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);        //虚拟字节
	OLED_WR_Byte(0xFF,OLED_CMD);        //虚拟字节
	TEST_MainPage();
	OLED_WR_Byte(0x2F,OLED_CMD);        //开启滚动
}

显示数据函数:

void TEST_MainPage(void)
{	
	GUI_ShowCHinese(10,20,16,"芜湖起飞!",1);
	delay_ms(1500);		
	delay_ms(1500);
}

结果如下图：

五、总结

这次的实验第一个是关于我们通过I2C的接口使用STM32来采集AHT20测得的温度上传到上位机，这个实验是我们了解到了SPI协议，了解到了I2C的工作模式，其实也是步骤很少的，因为代码老师已经提供了。下面两个实验的要求是关于OLED显示平显示AHT20所测得的温度和湿度，然后使用OLED显示滚动字幕，其实做滚动字幕就是和做那个学号和姓名是一样的，只是在那个的基础上加上了一个子母的滚动模块。那个用oled显示AHT20测得的温度其实也是将得到的数据传输到oled上而已。

六、参考文献

https://blog.csdn.net/qq_45237293/article/details/111712565
https://blog.csdn.net/qq_45237293/article/details/111088715
https://blog.csdn.net/qq_43279579/article/details/111500137
https://blog.csdn.net/qq_43279579/article/details/111500137

上面实验的工程：
https://pan.baidu.com/s/1N0ljQ8Y7uJG92jomt6JbYQ
提取码：wpj0