[嵌入式] 基于I2C/SPI的温湿度采集与OLED显示

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[嵌入式]基于I2C/SPI的温湿度采集与OLED显示

基于I2C/SPI的温湿度采集与OLED显示

一、AHT20温湿度采集

1.I2C

解释什么是“软件I2C”和“硬件I2C”？（阅读野火配套教材的第23章“I2C–读写EEPROM”原理章节）

I2C总线是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。主器件用于启动总线传送数据，并产生时钟以开放传送的器件，此时任何被寻址的器件均被认为是从器件．在总线上主和从、发和收的关系不是恒定的，而取决于此时数据传送方向。如果主机要发送数据给从器件，则主机首先寻址从器件，然后主动发送数据至从器件，最后由主机终止数据传送；如果主机要接收从器件的数据，首先由主器件寻址从器件．然后主机接收从器件发送的数据，最后由主机终止接收过程。在这种情况下．主机负责产生定时时钟和终止数据传送。
软件I2C：
软件I2C一般是使用GPIO管脚，用软件控制SCL,SDA线输出高低电平，模拟I2C协议的时序。
硬件I2C：
硬件I2C对应芯片上的I2C外设，有相应I2C驱动电路，其所使用的I2C管脚也是专用的，因而效率要远高于软件模拟的I2C；一般也较为稳定，但是程序较为繁琐。

2.温湿度采集

代码

奥松官网下载AHT20芯片代码：奥松官网
修改main函数

#include "led.h"
#include "usart.h"
#include "temhum.h"

 int main(void)
 {	 	
    u32 CT_data[2]={0};
    volatile float  hum=0,tem=0;     
     
    delay_init();	    	 //延时函数初始化	  
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
    uart_init(115200);	 //串口初始化为115200
    LED_Init();			     //LED端口初始化
    temphum_init();     //ATH20初始化    
	
	while(1)
	{
        AHT20_Read_CTdata(CT_data);       //不经过CRC校验，直接读取AHT20的温度和湿度数据 

        hum = CT_data[0]*100*10/1024/1024;  //计算得到湿度值（放大了10倍）
        tem = CT_data[1]*200*10/1024/1024-500;//计算得到温度值（放大了10倍）

        printf("湿度:%.1f%%\r\n",(hum/10));
        printf("温度:%.1f度\r\n",(tem/10));
        printf("\r\n");
        
        //延时2s,LED闪烁提示串口发送状态
        LED=0;
        delay_ms(1000);
        LED=1;
        delay_ms(1000);
	 }
}

效果

温湿度采集

二、OLED显示

1.显示学号姓名

姓名点阵：使用工具转换
在这里插入图片描述

//U+9879(项)
0x00,0x00,0x01,0xFE,0x00,0x20,0xFC,0x40,0x11,0xFC,0x11,0x04,0x11,0x24,0x11,0x24,
0x11,0x24,0x11,0x24,0x11,0x24,0x1D,0x44,0xE0,0x50,0x40,0x88,0x01,0x04,0x02,0x02,

//U+4E00(一)
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0xFE,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,

//U+51E1(凡)
0x00,0x00,0x0F,0xE0,0x08,0x20,0x08,0x20,0x08,0x20,0x0A,0x20,0x09,0x20,0x08,0xA0,
0x08,0xA0,0x08,0x20,0x10,0x20,0x10,0x22,0x20,0x22,0x20,0x22,0x40,0x1E,0x80,0x00,

显示代码：

void TEST_MainPage(void)
{	
	GUI_ShowCHinese(28,20,16,"项一凡",1);//中文姓名
	GUI_ShowString(4,48,"631907060524",16,1);//数字详细
	delay_ms(1500);		
	delay_ms(1500);
}

main函数：

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
	}
}

效果：
在这里插入图片描述

2.诗句显示

流程基本与上面一致
字阵：

//U+6276(扶)
	"扶",0x10,0x20,0x10,0x20,0x10,0x20,0x10,0x20,0xFD,0xFC,0x10,0x20,0x10,0x20,0x14,0x20,
	0x1B,0xFE,0x30,0x20,0xD0,0x50,0x10,0x50,0x10,0x88,0x10,0x88,0x51,0x04,0x22,0x02,

//U+6447(摇)
	"摇",0x10,0x08,0x10,0x3C,0x13,0xC0,0x10,0x04,0xFA,0x44,0x11,0x28,0x11,0xFC,0x1A,0x20,
	0x30,0x20,0xD3,0xFE,0x10,0x20,0x11,0x24,0x11,0x24,0x11,0x24,0x51,0xFC,0x20,0x04,

//U+76F4(直)
	"直",0x01,0x00,0x01,0x00,0x7F,0xFC,0x01,0x00,0x1F,0xF0,0x10,0x10,0x10,0x10,0x1F,0xF0,
	0x10,0x10,0x1F,0xF0,0x10,0x10,0x1F,0xF0,0x10,0x10,0x10,0x10,0xFF,0xFE,0x00,0x00,

//U+4E0A(上)
	"上",0x02,0x00,0x02,0x00,0x02,0x00,0x02,0x00,0x02,0x00,0x02,0x00,0x03,0xF8,0x02,0x00,
	0x02,0x00,0x02,0x00,0x02,0x00,0x02,0x00,0x02,0x00,0x02,0x00,0xFF,0xFE,0x00,0x00,

//U+4E5D(九)
	"九",0x04,0x00,0x04,0x00,0x04,0x00,0x04,0x00,0x7F,0xE0,0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,
	0x08,0x20,0x08,0x20,0x08,0x20,0x10,0x22,0x10,0x22,0x20,0x22,0x40,0x1E,0x80,0x00,

//U+4E07(万)
	"万",0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0xFE,0x04,0x00,0x04,0x00,0x04,0x00,0x07,0xF0,0x04,0x10,
	0x04,0x10,0x08,0x10,0x08,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x20,0x10,0x40,0xA0,0x80,0x40,

//U+91CC(里)
	"里",0x00,0x00,0x3F,0xF8,0x21,0x08,0x21,0x08,0x3F,0xF8,0x21,0x08,0x21,0x08,0x3F,0xF8,
	0x01,0x00,0x01,0x00,0x3F,0xF8,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0xFF,0xFE,0x00,0x00,

滚动显示：

	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 

	OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD); //虚拟字节

	OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD); //起始页 

	OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD); //滚动时间间隔

	OLED_WR_Byte(0x02,OLED_CMD); //终止页 

	OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD); //虚拟字节

	OLED_WR_Byte(0xFF,OLED_CMD); //虚拟字节
	//诗句
	GUI_ShowCHinese(10,0,16,"扶摇直上九万里",1);	
	//开启滚动
	OLED_WR_Byte(0x2F,OLED_CMD);

效果：

OLED显示诗句

三、总结

OLED，即有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode），又称为有机电激光显示（Organic Electroluminesence Display， OELD）。OLED由于同时具备自发光，不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异之特性，被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。
OLED显示技术具有自发光的特性，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光，而且OLED显示屏幕可视角度大，并且能够节省电能，从2003年开始这种显示设备在MP3播放器上得到了应用。
LCD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。