2020年6月11日 星期四

128 X 64 I2C介面OLED顯示器實習

四．１０　128 X 64 I2C介面OLED顯示器實習

所謂的「OLED」是有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode)顯示器的簡稱，這種顯示器和一般常見的LCD顯示器最大不同，就是它本身就會發光，所以不需要背光光源，因此可以做到非常的薄；而且因為很薄，所以幾乎是全視角，不像傳統的LCD顯示器，如果脖子歪一點看就會看不到螢幕的畫面！再加上不需要背光，所以背光的電源也就省下來，整個顯示器可以做到輕薄短小又省電的要求。只是由於製程比較複雜，且良率沒有LCD顯示器那麼高，再加上是新的產品，所以成本與售價上就比一般的LCD顯示器高了！


上圖是目前市面上常見用在Arduino周邊系列產品使用I2C介面匯流排的OLED顯示器，雖然只有0.96”大，可是卻擁有128X64(8k Pixels)的像素解析度，它使用的是SSD1306這顆控制晶片，在這顆晶片的內部建有1Kbytes的顯示用緩衝RAM (GDDRAM：Graphic Display Data RAM)，上述的128X64(8k Pixels)像素畫面內容會先存放在這1K bytes的GDDRAM上，然後再載入真正的OLED顯示面板上。此1K bytes的GDDRAM結構如下圖所示，它先被分割成8個頁面page(編號為page0~page7)，所以每頁面的長度是1k/8=128個block(編號為block0~block127)，而每一個block其實是由一個byte所組成，這個byte中的8個bits就代表了8個像素，所以我們可以得知一個螢幕的顯示頁面結構為：


8(page) X 128(block) X 8(bit) = 128(H) X 64(V) = 8192(bit/pixel) = 1024 bytes


也就是螢幕的寬度是128個pixel，而高度則是8X8=64個pixel，總共有8K個pixels。由於一個像素僅由一個bit所構成，因此只能顯示亮或不亮，也就是只能顯示單一種顏色；雖然如此，可是因為螢幕顯示塗佈材料的不同，因此目前市面上可看到不同顏色螢幕的OLED顯示器。


圖４、２０ SSD1306控制晶片內部GDDRAM結構圖

(本圖與下面部分圖片引用自”lastminuteengineers.com”這個網站僅此致謝)


目前市面上這種由SSD1306控制晶片所驅動的0.96’’的OLED顯示器提供了SPI與I2C兩種匯流排介面，為了方便接線與減少接腳的使用，在此我們使用的是I2C介面的產品。目前在Arduino IDE中已經有不少個經過官方認可的SSD1306 OLED顯示器函式庫可以使用，不過為了考慮通用性與功能的完整性，在後面的幾個實習中，先以知名的Arduino模組與周邊及感測器第三方供應商『adadfruit』內建的範例程式，來示範它們的函式庫可以做到那些動作與功能，然後再分別以各式的文字顯示、繪圖功能乃至圖像或照片的顯示作為完結。

在做過前面這幾個實習之後，各位可自行改用其他高手的函式庫和內建範例測試一下，比較看看各家程式庫的好壞良窳如何﹖不一定要獨沽一味。


四．10-1　Adafruit OLED內建範例顯示實習
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