X、合宙Air模块Luat开发：全网首发，通过iic直接驱动OLED，720Sl开始有显时代

全网首发，通过iic直接驱动OLED，720Sl开始有显时代

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> 本系列博客，理论上适用于合宙的Air202、Air268、Air720x、Air720S以及最近发布的Air720U（我还没拿到样机，应该也能支持）。

> 先不管支不支持，如果你用的是合宙的模块，那都不妨一试，也许会有意外收获
我使用的是Air720SL模块，如果在其他模块上不能用，那就是底层core固件暂时还没有支持，这里的代码是没有问题的。例程仅供参考！

# 一、前言
> 这里我把博客标题设置为X，是因为本系列教程按照正常的学习顺序，不应该先发OLED驱动，还有好多基础知识都还没讲到，本系列教程截至今日，才讲到模拟量采集，所以看本篇博客大家可能会有点不知所云
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200225142340236.png)

> 用过2g模块的同志，应该知道2g模块官方支持disp驱动库，直接调用库函数就可以很简单实现oled或者lcd驱动
> 
> 但是！！！4g模块暂时还没有disp驱动（后续应该会支持），所以现在是无法直接调用库函数驱动OLED的！！！！！
> ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200225142458600.png)

> 所谓没有条件那就创造条件，正好这几天闲的没事干，研究了一下通过iic直接驱动OLED，在逻辑分析仪没有带回来的情况下，运气好到爆竟然把驱动调试出来了这里要感谢社区大神`Miuser`没有他帮助调试那么今天就见不到这篇文章了，既然驱动开发出来了本着开源的思想，就把OLED驱动分享出来，独乐乐不如众乐乐
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200225142203906.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDU3MDA4Mw==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

>这里我提供`两种`驱动OLED的方式，
* 第一种驱动是实时从字库读取字模，用到谁就读谁，然后直接通过iic找到对应的地址写入，实时读写。这种驱动没有缓存，所占用的内存极小，同时刷屏速度也较低，刷屏速度取决与读取字库的速度，只要文件没有读取出来，就算iic速度再快也不行，这就是传说中的木桶短板效应
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200225122128636.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDU3MDA4Mw==,size_16,color_FFFFFF,t_70)
> 木桶定律是讲一只水桶能装多少水取决于它最短的那块木板 。一只木桶想盛满水，必须每块木板都一样平齐且无破损，如果这只桶的木板中有一块不齐或者某块木板下面有破洞，这只桶就无法盛满水。
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200225142917102.png)
* 第二种驱动方式是建立一个128*64  bit的缓存区，所需要的缓存是1K字节ram，这种方法刷新速度理论上要比第一种驱动要快，虽然第二种驱动流程多了一步，但是用户只能在最后一步能感受到刷屏已经开始，所以第二种驱动方式给人的感觉刷屏是更快的
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200225122552131.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDU3MDA4Mw==,size_16,color_FFFFFF,t_70)
> 但是第二种驱动方式是全屏刷新，每次刷新数据都较多，所以在低速iic上，刷新速度优势不是特别明显，高速iic刷新速度是低速iic的刷新速度的四倍
 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200225122503330.png)
> 我现在使用的是测试版本v0009，`目前官方发布的版本是v0008，很不幸v0008的iic驱动时序有问题，并不能点亮oled`，据内部消息近期应该会更新v0009到时候小伙伴们就能愉快的玩耍了
> 我现在使用的v0009其实也有问题，高速iic并不能点亮oled，所以我这里第二种驱动方式优势并不明显，想体验丝滑般流畅，还得等等

# 二、编写第1版测试程序（不带缓存）
>  第一版测试程序实际我只做了英文字库驱动，也不支持多字库兼容，也不支持画图形。后来因为改写第二版驱动，个人时间有限，第一版驱动中文字库支持还是由社区大神`Miuser`实现的，不过目前的功能也比较简单，`只支持16X16的中文和16X8的ascii字库`，后面我也懒得改了，就暂时这样

## 1、目录说明
> 文章末尾我会提供库文件以及字库的下载地址

> 第1版测试程序目录结构如下
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200225130206623.png)
* `ASCII_lib.bin`：						16*8			Ascii字库二进制文件，直接随同lua脚本一起下载即可
* `GB2312_lib.bin`：					16*16  		GB2312字库二进制文件，直接随同lua脚本一起下载即可
* `i2c_ssd1306_oled.lua`：		IIC   ssd1306    OLED屏驱动库
* `main.lua`：							DEMO文件

注意：文件名不建议更改，如果更改了文件名，需要把驱动库中的用户配置区也一并更改，此字库`不兼容第二版oled驱动程序`，不要随意替换，`不支持第三方字库`
## 2、用户配置
本驱动支持2g模块和4g模块，需要用户改动的库文件如下，只要把字库文件地址改下就行了
```c
------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------用户配置区域------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------
--local fontfile_ascii = "/ldata/ASCII_lib.bin" --字库文件的地址，2G模块
--local fontfile_gb2312 = "/ldata/GB2312_lib.bin" --字库文件的地址，2G模块

local fontfile_ascii = "/lua/ASCII_lib.bin" --字库文件的地址，4G模块
local fontfile_gb2312 = "/lua/GB2312_lib.bin" --字库文件的地址，4G模块

local iicspeed = i2c.SLOW --iic速度，100K
--local iicspeed = i2c.FAST --iic速度，400K。在720sl上点不亮，2g模块可以使用高速iic

local i2cid = 0 --iicid，需要根据接线而定，默认iic1
local i2cslaveaddr = 0x3C --从机地址，如果是八位地址，需要向右移动一位。我这个模块说明书给的地址是0x78，右移动一位就是0x3c

```

## 3、函数说明
接下来我做一下函数说明

```c
------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------函数说明---------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------
--[[
* @description: 清屏函数,清完屏,整个屏幕是黑色的!和没点亮一样!!!
* @param {type} 无
* @return: 无
function OLED_Clear()
]]
--[[
* @description: 初始化OLED，
* @param {type} :无
* @return: 无
function OLED_Init()
]]
--[[
* @description: 在指定位置显示一个字符,包括部分字符
* @param {type} :-----x:0~127
----------------------y:0~6
----------------------0第一行，2第二行，4第三行，6第四行
----------------------Show_char:要显示的字符
----------------------isChinese:是中文就填入1，英文就忽略
* @return: 无
function OLED_ShowChar(x, y, Show_char, isChinese)
]]
--[[
* @description: 在指定坐标起始处显示字符串
* @param {type} :-----x:0~127
----------------------y:0~6
----------------------0第一行，2第二行，4第三行，6第四行
----------------------Show_char:要显示的字符串，支持中文
* @return: 无
function OLED_ShowString(x, y, ShowStr)
]]
```

## 4、编写测试程序代码
```c
--必须在这个位置定义PROJECT和VERSION变量
--PROJECT：ascii string类型，可以随便定义，只要不使用,就行
--VERSION：ascii string类型，如果使用Luat物联云平台固件升级的功能，必须按照"X.X.X"定义，X表示1位数字；否则可随便定义
PROJECT = "LED"
VERSION = "0.0.1"
require "sys"
require "common"
--加载日志功能模块，并且设置日志输出等级
--如果关闭调用log模块接口输出的日志，等级设置为log.LOG_SILENT即可
require "log"
LOG_LEVEL = log.LOGLEVEL_TRACE

local oled = require "i2c_ssd1306_oled"--包含库文件
local function Test_Task()
	oled.OLED_Init()
    oled.OLED_Clear()
    while true do
        log.info("Test_Task_run")
        oled.OLED_ShowChar(0, 0, '6',0)--显示一个asill字符
        oled.OLED_ShowString(40, 0, "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz")--显示英文字符串,超出一行会自动换行
        oled.OLED_ShowString(0, 4, common.utf8ToGb2312("合宙，你好") )--显示中文字符串
        sys.wait(2000)
    end
end

local function user_main()
    --显示内容
    sys.wait(10000)
    sys.taskInit(Test_Task)

end

--启动系统框架
sys.taskInit(user_main)
sys.init(0, 0)
sys.run()

```
## 5、下载程序到开发板
实验效果如下
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200225124705910.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDU3MDA4Mw==,size_16,color_FFFFFF,t_70)
#  二、编写第2版测试程序（带缓存）
>  第2版驱动，支持在任意地方画矩形。
>  支持显示不同大小的中文和英文字库，目前做了`12X6、16X8、24X12的ascii字库支持 和12X12、16X16、24X24的中文字库显示`
> 近期不打算改了，后续可能还会增加二维码显示，有能力朋友可以先试试，搞出来跟我讲下，顺便学习学习

## 1、目录说明
> 文章末尾我会提供库文件以及字库的下载地址

> 第2版测试程序目录结构如下
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/2020022513205237.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDU3MDA4Mw==,size_16,color_FFFFFF,t_70)
* `ASCII_12X6.bin`： 		12*6				Ascii字库二进制文件，直接随同lua脚本一起下载即可
* `ASCII_16X8.bin`：		16*8				Ascii字库二进制文件，直接随同lua脚本一起下载即可
* `ASCII_24X12.bin`：		24*12			Ascii字库二进制文件，直接随同lua脚本一起下载即可
* `GB2312_12X12.bin`：	12*12  			GB2312字库二进制文件，直接随同lua脚本一起下载即可
* `GB2312_16X16.bin`：	16*16  			GB2312字库二进制文件，直接随同lua脚本一起下载即可
* `GB2312_24X24.bin`：	24*24  			GB2312字库二进制文件，直接随同lua脚本一起下载即可，这个文件过大，全部下载就会超出了脚本区大小，单独下载应该没问题（我没有测试），也就是说只能下载这一个字库，其他的五个字库可以一同下载
* `i2c_ssd1306_oled.lua`：IIC   ssd1306    OLED屏驱动库
* `main.lua`：DEMO文件

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200225132632653.png)
注意：文件名不建议更改，如果更改了文件名，需要把驱动库中的用户配置区也一并更改，此字库`不兼容第一版oled驱动程序`，不要随意替换，`不支持第三方字库`
## 2、用户配置
本驱动支持2g模块和4g模块，需要改动的库文件如下，只要把字库文件地址改下就行了
```c
------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------用户配置区域------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------
--local Size_address = "ldata" --字库文件的地址，2G模块
local Size_address = "lua" --字库文件的地址，4G模块

local Size_12X6_name = "ASCII_12X6.bin" --ascll字库名称
local Size_16X8_name = "ASCII_16X8.bin"
local Size_24X12_name = "ASCII_24X12.bin"

--通过Luatools烧写的所有文件，都存放在此区域，目前总空间为524KB，所以中文字库不能三个全部一起下载
local FontSize_12X12_name = "GB2312_12X12.bin" --GB2312中文字库名称
local FontSize_16X16_name = "GB2312_16X16.bin"
local FontSize_24X24_name = "GB2312_24X24.bin"

local iicspeed = i2c.SLOW --iic速度，100K
--local iicspeed = i2c.FAST --iic速度，400K。在720sl上点不亮，2g模块可以使用高速iic

```

## 3、函数说明
接下来我做一下函数说明

--[[
* @description: 开启OLED显示
* @param {type} 无
* @return: 无
function OLED_Display_On()
]]

--[[
* @description: 关闭OLED显示
* @param {type} 无
* @return: 无
function OLED_Display_Off()
]]

--[[
* @description: 清屏函数,清完屏,整个屏幕是黑色的!和没点亮一样!!!
* @param {type} 无
* @return: 无
function OLED_Clear()
]]

--[[
* @description: 画矩形
* @param {type} :确保x1<=x2 y1<=y2 1<=x1<=128 1<=y1<=64
dot:0,清空 1,填充
* @return: 无
function OLED_Fill(x1, y1, x2, y2, dot)
]]

--[[
* @description: 在指定位置显示一个字符,包括部分字符
* @param {type} :-----x:1~128
----------------------y:1~64
----------------------Show_char:要显示的字符
----------------------size:选择字体 12/16/24
----------------------mode:0,反白显示 1,正常显示
* @return: 无
function OLED_ShowChar(x, y, Show_char, size, mode)
]]

--[[
* @description: 在指定坐标起始处显示字符串
* @param {type} :--x:1~128
-------------------y:1~64
-------------------ShowStr:要显示的字符串
-------------------size:选择字体 12/16/24
-------------------mode:0,反白显示 1,正常显示
* @return: 无
function OLED_ShowString(x, y, ShowString, size, mode)
]]

--[[
* @description: 在指定坐标起始处显示一个汉字
* @param {type} :--x:1~128
-------------------y:1~64
-------------------UTF8_ShowFont:要显示的字符串
-------------------size:选择字体 12/16/24
-------------------mode:0,反白显示 1,正常显示
* @return: 无
function OLED_ShowFont(x, y, UTF8_ShowFont, size, mode)
]]

--[[
* @description: 在指定坐标起始处显示一堆汉字
* @param {type} :--x:1~128
-------------------y:1~64
-------------------UTF8_ShowFonts:要显示的一堆汉字,
-------------------size:选择字体 12/16/24
-------------------mode:0,反白显示 1,正常显示
* @return: 无
function OLED_ShowFonts(x, y, UTF8_ShowFonts, size, mode)
]]

--[[
* @description: 初始化OLED，
* @param {type} :无
* @return: 无
function OLED_Init()
]]
```

## 4、编写测试程序代码
```c
--必须在这个位置定义PROJECT和VERSION变量
--PROJECT：ascii string类型，可以随便定义，只要不使用,就行
--VERSION：ascii string类型，如果使用Luat物联云平台固件升级的功能，必须按照"X.X.X"定义，X表示1位数字；否则可随便定义
PROJECT = "LED"
VERSION = "0.0.1"
require "sys"
--加载日志功能模块，并且设置日志输出等级
--如果关闭调用log模块接口输出的日志，等级设置为log.LOG_SILENT即可
require "log"
LOG_LEVEL = log.LOGLEVEL_TRACE

local oled = require "i2c_ssd1306_oled"
local function Test_Task()
    oled.OLED_Init()--初始化
    while true do
        log.info("Test_Task_run")
        oled.OLED_ShowString(1, 1, "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz", 12, 1)--正常显示一堆12*6的ascii字符，会自动换行
        oled.OLED_ShowChar(50, 20, '6', 16, 0)--反白显示一个16*8的ascii字符
        oled.OLED_ShowFont(90, 20, "哈", 16, 1)--正常显示一个16*16的中文汉字
        oled.OLED_ShowFonts(1, 40, "合宙，你好", 12, 0)--反白显示一堆12*12的中文汉字，会自动换行
        oled.OLED_Fill(70, 40, 90, 60, 1)--画一个正方形
        oled.OLED_Refresh_Gram()--更新显存
        sys.wait(2000)
    end
end

local function user_main()
    --显示内容
    sys.wait(10000)
    sys.taskInit(Test_Task)

end

--启动系统框架
sys.taskInit(user_main)
sys.init(0, 0)
sys.run()

```
## 5、下载程序到开发板
实验效果如下
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/2020022513513421.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDU3MDA4Mw==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

# 四、总结
## 1、本片博客涉及到的OLED驱动
下载地址：[点击这里](https://download.csdn.net/download/weixin_44570083/12190546)
开发不易，收几个积分，望理解
## 2、第1种驱动能用的库函数

* `OLED_Clear()`：清屏函数,清完屏,整个屏幕是黑色的!和没点亮一样!!!
* `OLED_Init()`：初始化OLED
* `OLED_ShowChar(x, y, Show_char, isChinese)`：在指定位置显示一个字符,包括部分字符
* `OLED_ShowString(x, y, ShowStr)`：在指定坐标起始处显示字符串

优点：占用内存极小，没有缓存，功能简单
缺点：速度慢
## 3、第2种驱动能用的库函数
* `OLED_Refresh_Gram()`：更新缓存数据，到oled，操作后，必须更新，否则不会生效
* `OLED_Display_On()`：开启OLED显示
* `OLED_Display_Off()`：关闭OLED显示
* `OLED_Clear()`：清屏函数,清完屏,整个屏幕是黑色的!和没点亮一样!!!
* `OLED_Fill(x1, y1, x2, y2, dot)`：画矩形
* `OLED_ShowChar(x, y, Show_char, size, mode)`：在指定位置显示一个字符,包括部分字符
* `OLED_ShowString(x, y, ShowString, size, mode)`：在指定坐标起始处显示字符串
* `OLED_ShowFont(x, y, UTF8_ShowFont, size, mode)`：在指定坐标起始处显示一个汉字
* `OLED_ShowFonts(x, y, UTF8_ShowFonts, size, mode)`：在指定坐标起始处显示一堆汉字
* `OLED_Init()`：初始化OLED

优点：速度快，比第一种驱动多一个功能，后续会继续增加新的功能
缺点：占用1k内存，有缓存

## 4、再次提醒
*  现在时间是2020年2月25日，到目前为止官方的720sl固件只发布到v0008版本，因为v0008版本iic时序有问题，所以并不能通过本驱动点亮OLED。
* 目前我使用的v0009内测版本，只能通过低速iic点亮oled，高速iic并不能点亮，所以速度快的优势体现不出来。我不清楚正式版本会不会修复这个问题。
*  按照官方手册说明，高速iic比低速iic速度块4倍，修复这个问题后，oled刷新应该是丝滑般流畅

> 不会下载的[点击这里](https://blog.csdn.net/weixin_44570083/article/details/104285283)，进去查看我的第二篇博文`2、Air720SL模块Luat开发：第一个Luat的Hello World`里面讲了怎么下载
> 这里只是我的学习笔记，拿出来给大家分享，欢迎大家批评指正，本篇教程到此结束

发表于 2020-02-25 14:47
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