【STM32单片机】旋转太空人设计

一、功能简介

本项目使用STM32F103C8T6单片机控制器，使IIC OLED液晶等。
主要功能：
系统运行后，OLED显示动画界面。

二、软件设计

/*
作者：嗨小易（QQ：3443792007）

*/



void IIC_GPIO_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(OLED_SCL_RCC|OLED_SDA_RCC, ENABLE);	/* 打开GPIO时钟 */
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = OLED_SCL_PIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;  	//开漏输出
	GPIO_Init(OLED_SCL_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = OLED_SDA_PIN;
	GPIO_Init(OLED_SDA_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

	//给一个停止信号, 复位IIC总线上的所有设备到待机模式
	IIC_Stop();
}

//初始化SSD1306
void OLED_Init(void)
{
	HZ=GB16_NUM();
	delay_ms(100);
	IIC_GPIO_Config();
	Write_IIC_Command(0xAE); //--display off
	Write_IIC_Command(0x00); //---set low column address
	Write_IIC_Command(0x10); //---set high column address
	Write_IIC_Command(0x40); //--set start line address
	Write_IIC_Command(0xB0); //--set page address
	Write_IIC_Command(0x81); // contract control
	Write_IIC_Command(0xFF); //--128
	Write_IIC_Command(0xA1); //set segment remap
	Write_IIC_Command(0xA6); //--normal / reverse
	Write_IIC_Command(0xA8); //--set multiplex ratio(1 to 64)
	Write_IIC_Command(0x3F); //--1/32 duty
	Write_IIC_Command(0xC8); //Com scan direction
	Write_IIC_Command(0xD3); //-set display offset
	Write_IIC_Command(0x00); //
	Write_IIC_Command(0xD5); //set osc division
	Write_IIC_Command(0x80); //
	Write_IIC_Command(0xD8); //set area color mode off
	Write_IIC_Command(0x05); //
	Write_IIC_Command(0xD9); //Set Pre-Charge Period
	Write_IIC_Command(0xF1); //
	Write_IIC_Command(0xDA); //set com pin configuartion
	Write_IIC_Command(0x12); //
	Write_IIC_Command(0xDB); //set Vcomh
	Write_IIC_Command(0x30); //
	Write_IIC_Command(0x8D); //set charge pump enable
	Write_IIC_Command(0x14); //
	Write_IIC_Command(0xAF); //--turn on oled panel
}

static void IIC_Delay(void)
{
	uint8_t i=3;
	while(i--);
}

/**************************************************
*	函 数 名: IIC_Start
*	功能说明: CPU发起IIC总线启动信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
***************************************************/
void IIC_Start(void)
{
	/* 当SCL高电平时，SDA出现一个下跳沿表示IIC总线启动信号 */
	OLED_SDA=1;
	OLED_SCL=1;
	IIC_Delay();
	OLED_SDA=0;
	IIC_Delay();
	OLED_SCL=0;
	IIC_Delay();
}

/*************************************************
*	函 数 名: IIC_Stop
*	功能说明: CPU发起IIC总线停止信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*************************************************/
void IIC_Stop(void)
{
	/* 当SCL高电平时，SDA出现一个上跳沿表示IIC总线停止信号 */
	OLED_SDA=0;
	OLED_SCL=1;
	IIC_Delay();
	OLED_SDA=1;
}

/***************************************************************************
*	函 数 名: IIC_WaitAck
*	功能说明: CPU产生一个时钟，并读取器件的ACK应答信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 返回0表示正确应答，1表示无器件响应
****************************************************************************/
//uint8_t IIC_WaitAck(void)
void IIC_WaitAck(void)
{


	OLED_SDA=1;	/* CPU释放SDA总线 */
	IIC_Delay();
	OLED_SCL=1;	/* CPU驱动SCL = 1, 此时器件会返回ACK应答 */
	IIC_Delay();
	OLED_SCL=0;
	IIC_Delay();
}

//向IIC总线写数据
void Write_IIC_Byte(uint8_t _ucByte)
{
	uint8_t i;

	/* 先发送字节的高位bit7 */
	for (i = 0; i < 8; i++)
	{		
		if (_ucByte & 0x80)
		{
			OLED_SDA=1;
		}
		else
		{
			OLED_SDA=0;
		}
		IIC_Delay();
		OLED_SCL=1;
		IIC_Delay();	
		OLED_SCL=0;
		_ucByte <<= 1;	/* 左移一个bit */
	}
}

//写命令
void Write_IIC_Command(u8 IIC_Command)
{
	IIC_Start();
	Write_IIC_Byte(OLED_ADDRESS);//OLED地址
	IIC_WaitAck();
	Write_IIC_Byte(0x00);//寄存器地址
	IIC_WaitAck();
	Write_IIC_Byte(IIC_Command);
	IIC_WaitAck();
	IIC_Stop();
}

//写数据
void Write_IIC_Data(u8 IIC_Data)
{
	IIC_Start();
	Write_IIC_Byte(OLED_ADDRESS);//OLED地址
	IIC_WaitAck();
	Write_IIC_Byte(0x40);//寄存器地址
	IIC_WaitAck();
	Write_IIC_Byte(IIC_Data);
	IIC_WaitAck();
	IIC_Stop();
}

//将OLED从休眠中唤醒
void OLED_ON(void)
{
	Write_IIC_Command(0X8D);  //设置电荷泵
	Write_IIC_Command(0X14);  //开启电荷泵
	Write_IIC_Command(0XAF);  //OLED唤醒
}

//让OLED休眠 -- 休眠模式下,OLED功耗不到10uA
void OLED_OFF(void)
{
	Write_IIC_Command(0X8D);  //设置电荷泵
	Write_IIC_Command(0X10);  //关闭电荷泵
	Write_IIC_Command(0XAE);  //OLED休眠
}

//OLED全屏填充
void OLED_Fill(u8 fill_Data)
{
	u8 m,n;
	for(m=0;m<8;m++)
	{
		Write_IIC_Command(0xb0+m);		//page0-page1
		Write_IIC_Command(0x00);		//low column start address
		Write_IIC_Command(0x10);		//high column start address
		for(n=0;n<130;n++)
		{
			Write_IIC_Data(fill_Data);
		}
	}
}

//设置起始点坐标
void OLED_Set_Pos(u8 x, u8 y) 
{ 
	Write_IIC_Command(0xb0+y);
	Write_IIC_Command((((x+2)&0xf0)>>4)|0x10);
	Write_IIC_Command(((x+2)&0x0f)|0x01);
}

//更新显存到OLED
void OLED_Refresh(void)
{
	u8 i,n;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		Write_IIC_Command(0xb0+i); //设置行起始地址
		Write_IIC_Command(0x00);   //设置低列起始地址
		Write_IIC_Command(0x10);   //设置高列起始地址
		IIC_Start();
		Write_IIC_Byte(0x78);
		IIC_WaitAck();
		Write_IIC_Byte(0x40);
		IIC_WaitAck();
		for(n=0;n<130;n++)
		{
			Write_IIC_Byte(OLED_GRAM[n][i]);
			IIC_WaitAck();
		}
		IIC_Stop();
	}
}

//清屏
void OLED_Clear(void)
{
	OLED_Fill(0x00);
}


//在指定位置显示一个字符,包括部分字符
//x:0~127
//y:0~63
void OLED_ShowChar(u8 x, u8 y, u8 chr)
{
	u8 c = 0, i = 0;
	c = chr - ' '; //得到偏移后的值
	if(x > 130 - 1)
	{
		x = 0;
		y = y + 2;
	}
	OLED_Set_Pos(x, y);
	for(i = 0; i < 8; i++)
		Write_IIC_Data(zf[c * 16 + i]);
	OLED_Set_Pos(x, y + 1);
	for(i = 0; i < 8; i++)
		Write_IIC_Data(zf[c * 16 + i + 8]);
}
//m^n函数
u32 oled_pow(u8 m, u8 n)
{
	u32 result = 1;
	while(n--)result *= m;
	return result;
}
//显示个数字
//x,y :起点坐标
//len :数字的位数
//num:数值(0~4294967295);
//mode:   为1:显示0   为0:显示空格
void OLED_ShowNum(u8 x, u8 y, u32 num, u8 len,u8 mode)
{
	u8 t, temp;
	u8 enshow=0;
	for(t = 0; t < len; t++)
	{
		temp = (num / oled_pow(10, len - t - 1)) % 10;
		if(enshow==0&&t<(len-1))
		{
			if(temp==0)
			{
				if(mode)
					OLED_ShowChar(x + 8*t, y, '0');
				else
					OLED_ShowChar(x + 8*t, y, ' ');
				continue;
			}else enshow=1; 		 	 
		}
		OLED_ShowChar(x + 8*t, y, temp + '0');
	}
}

//显示中英文字符
void OLED_ShowCH(u8 x, u8 y,u8 *chs)
{
	u32 i=0;
	u32 j;
	char* m;
	while (*chs != '\0')
	{
		if (*chs > 0xa0)				//汉字内码都是大于0xa0
		{
			for (i=0 ;i < HZ;i++)
			{	
				if(x>112)
				{
					x=0;
					y=y+2;
				}
				if ((*chs == hz_index[i*2]) && (*(chs+1) == hz_index[i*2+1]))
				{
					OLED_Set_Pos(x, y);
					for(j=0;j<16;j++)
						Write_IIC_Data(hz[i*32+j]);
					OLED_Set_Pos(x,y+1);
					for(j=0;j<16;j++)
						Write_IIC_Data(hz[i*32+j+16]);
					x +=16;
					break;
				}
			}
			chs+=2;
		}
		else
		{
			if(x>122)
			{
				x=0;
				y=y+2;
			}
			m=strchr(zf_index,*chs);
			if (m!=NULL)
			{
				OLED_Set_Pos(x, y);
				for(j = 0; j < 8; j++)
					Write_IIC_Data(zf[((u8)*m-' ') * 16 + j]);
				OLED_Set_Pos(x, y + 1);
				for(j = 0; j < 8; j++)
					Write_IIC_Data(zf[((u8)*m-' ') * 16 + j + 8]);
				x += 8;
			}
			chs++;
		}
	}
}


// x0,y0 -- 起始点坐标(x0:0~127, y0:0~7); x1,y1 -- 起点对角线(结束点)的坐标(x1:1~128,y1:1~8)
void OLED_DrawBMP(u8 x0,u8 y0,u8 x1,u8 y1,u8 BMP[])
{
	u16 j=0;
	u8 x,y;

	if(y1%8==0)
		y = y1/8;
	else
		y = y1/8 + 1;
	for(y=y0;y<y1;y++)
	{
		OLED_Set_Pos(x0,y);
		for(x=x0;x<x1;x++)
		{
			Write_IIC_Data(BMP[j++]);
		}
	}
}

//清除最后两行文字
void ShowTrashNoPeople(void)
{
	u8 m,n;				//m起始行数
	for(m=0;m<8;m++)
	{
		Write_IIC_Command(0xb0+m);		//page0-page1
		Write_IIC_Command(0x00);		//low column start address
		Write_IIC_Command(0x10);		//high column start address
		for(n=0;n<130;n++)
		{
			Write_IIC_Data(0x00);
		}
	}
}

三、实验现象

B站演示视频：https://space.bilibili.com/444388619

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专注于51单片机、STM32、国产32、DSP、Proteus、ardunio、ESP32、物联网软件开发，PCB设计，视频分享，技术交流。