本课程为光电信息科学与工程专业光电显示技术方向的基础实验课，该课程含16学时实验教学。编者根据课程大纲，结合实验室硬件条件及实际教学效果，调整优化教学内容，并不断自制，开发LED混色驱动电路板、笔段LCD驱动电路板等多种教学仪器，初步形成了较为完善的理论和实践教学体系。现在将实验指导书编辑成册，供本专业学生使用。由于时间仓促，有不当和错误之处，请大家及时指出，以便改进。   本文档的主要内容详细介绍的是光电显示技术的六个实验的指导书资料，主要内容包括了：实验一 使用Photoshop软件制作十二色和二十四色色相环 ，实验二 基于LED的空间混色特性研究 ，实验三 液晶电光效应实验 ，实验四 液晶相变的光学表征实验 ，实验五 笔段型LCD的静态驱动 ，实验六 无源矩阵OLED显示屏设计 《无源矩阵OLED显示屏设计方案》是一门针对光电信息科学与工程专业学生的实验课程，旨在深入理解光电显示技术。这门课程包含16个学时的实验教学，旨在结合理论与实践，让学生对光电显示技术有更直观的认识。在课程实施过程中，教师不仅依据课程大纲进行教学，还充分利用实验室资源，开发了一系列教学设备，如LED混色驱动电路板和笔段LCD驱动电路板，以丰富教学手段，构建了一个相对完整的教学系统。 实验内容涵盖多个关键领域，其中包括： 1. 实验一：使用Photoshop软件制作十二色和二十四色色相环。这一实验目标是让学生熟悉Photoshop的基本操作，同时理解色彩混合的基本原理，为后续的色彩显示技术打下基础。 2. 实验二：基于LED的空间混色特性研究。通过此实验，学生能够掌握空间混色的理论，了解不同颜色LED如何组合以产生丰富的色彩效果，这对于理解和设计OLED显示屏至关重要。 3. 实验三：液晶电光效应实验。实验内容涉及初始光路的调节、液晶电光特性的测量以及时间响应和视角特性的测试。这些实验环节有助于理解液晶显示器的工作原理和性能特点。 4. 实验四：液晶相变的光学表征实验。这个实验帮助学生观察和分析液晶材料在电场作用下的相态变化，以及这些变化如何影响其光学性质。 5. 实验五：笔段型LCD的静态驱动。这一部分将让学生掌握如何驱动笔段式液晶显示器，理解其显示原理，这对于理解有源矩阵和无源矩阵OLED显示屏的驱动机制具有参考价值。 6. 实验六：无源矩阵OLED显示屏设计。这个实验的核心是让学生亲手设计并实现无源矩阵OLED显示屏，从而深入了解OLED的构造、驱动方式和显示效果，这是光电显示技术中的一个重要应用实例。 通过这些实验，学生不仅能掌握光电显示技术的基本理论，还能通过动手操作，培养实践能力和问题解决能力，为未来在光电领域的研究和开发奠定坚实基础。课程编者强调，由于时间紧迫，教材可能存在不足，期待师生共同反馈，持续优化教学内容。

STM32是一款基于ARM Cortex-M内核的微控制器系列，由意法半导体（STMicroelectronics）生产。在本项目中，STM32被用来驱动DS3231高精度实时时钟模块，并通过OLED显示屏展示时间。DS3231是一款具有内置晶体振荡器和电池备份电源的RTC（实时时钟）芯片，能够提供高精度的时间保持功能，即便在主电源断开的情况下也能维持准确的时间。 项目的核心是STM32与DS3231之间的通信。DS3231通常通过I2C接口与微控制器进行通讯。I2C是一种多主设备总线协议，允许多个设备共享同一组数据线进行双向通信。在STM32中，I2C通信通常涉及到设置GPIO引脚为I2C模式，配置I2C外设，初始化时钟，然后发送和接收数据。 你需要配置STM32的GPIO引脚，将它们设置为I2C模式，通常为SDA（串行数据线）和SCL（串行时钟线）。这涉及到设置GPIO的速度、模式和复用功能。接着，你需要配置I2C外设，包括设置时钟频率、使能I2C外设、设置地址宽度等。 在DS3231的使用中，你需要知道其7位I2C地址，通常是0x68。通过发送特定的命令，你可以读取或写入DS3231的寄存器，这些寄存器包含了日期、时间、控制和状态信息。例如，要设置时间，你需要写入相应的寄存器；要读取当前时间，你需要先发送一个读取命令，然后接收数据。 OLED显示屏通常使用SSD1306或SH1106等控制器，它们同样通过I2C或SPI接口与STM32连接。OLED显示模块由多个有机发光二极管组成，每个像素可以独立控制，提供了清晰且对比度高的显示效果。在STM32上驱动OLED，你需要加载相应的库，比如U8g2，来处理显示初始化、画点、文本显示等操作。 项目中的源代码可能包括以下部分： 1. 初始化函数：配置STM32的GPIO和I2C外设，以及OLED的初始化。 2. 与DS3231通信的函数：读取和写入DS3231的寄存器，获取当前时间。 3. 时间格式化函数：将从DS3231读取的二进制时间转换为易读的12或24小时格式。 4. OLED显示函数：在OLED屏幕上显示格式化后的时间。 通过这个项目，开发者可以学习到STM32的硬件接口设计、I2C通信协议的应用以及如何在嵌入式系统中实现数字时钟的显示。同时，对于初学者来说，这也是一个很好的练习，可以帮助他们理解嵌入式系统中的实时性、通信协议和人机交互设计。

STM32F407是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款高性能、低功耗的32位微控制器，广泛应用于嵌入式系统设计。该核心板基于ARM Cortex-M4内核，拥有丰富的外设接口和强大的计算能力，特别适合于实时控制和数据处理任务。在本项目中，STM32F407被用于实现多种功能，包括OLED显示、MPU6050传感器数据采集、心率检测以及蓝牙通信。 OLED（有机发光二极管）显示模块通常用于实时展示系统状态和数据。它具有高对比度、快速响应时间以及低功耗的特点，使得它成为嵌入式系统中理想的显示设备。在STM32F407的驱动下，可以实现图形化界面，显示步数、心率等关键信息。 接着，MPU6050是一款集成的惯性测量单元（IMU），包含三轴加速度计和三轴陀螺仪，能够检测设备的运动和姿态变化。在本项目中，其主要用来获取X轴的角度信息。通过读取MPU6050的数据，STM32F407可以计算出设备的倾斜角，这对于步态分析或者运动追踪至关重要。 心率检测部分采用了MAX30102传感器，这是一款光学心率传感器，集成了红外和红色LED以及光敏探测器，可以非侵入式地测量血流中的光吸收变化，从而推算出心率。STM32F407通过I2C或SPI接口与MAX30102通信，采集信号并进行处理，最终得出心率值，为健康监测提供数据支持。 蓝牙通信功能使得设备可以通过无线方式与其他蓝牙设备交互，例如手机。这通常需要用到蓝牙低功耗（Bluetooth Low Energy, BLE）协议，STM32F407内置了蓝牙硬件模块，可以方便地实现数据发送和接收，进而实现计步和心率数据的远程传输，用户可以在手机上实时查看和记录这些健康数据。 这个项目结合了STM32F407的强大处理能力、OLED的直观显示、MPU6050的运动传感、MAX30102的心率监测以及蓝牙的无线通信，形成了一套完整的可穿戴健康监测系统。这样的设计不仅展示了嵌入式系统的多元化应用，也为个人健康管理提供了便利的技术支撑。

STM32F103系列微控制器是基于ARM Cortex-M3内核的高性能微处理器，广泛应用在嵌入式系统设计中。HAL库（Hardware Abstraction Layer，硬件抽象层）是ST公司提供的一种软件框架，旨在简化STM32的开发工作，使开发者能够更专注于应用程序逻辑，而不是底层硬件操作。HAL库提供了统一的API接口，使得不同系列的STM32芯片能以相同的方式进行编程。 在"STM32F103系列基于HAL库开发的OLED驱动代码"项目中，主要涉及到以下几个知识点： 1. **STM32F103微控制器**：该芯片具有丰富的外设接口，如SPI、I2C、UART等，适合驱动各种外部设备，包括OLED显示屏。STM32F103系列通常采用72MHz的工作频率，具有高速处理能力。 2. **HAL库的使用**：HAL库通过一组预先定义好的函数，如HAL_SPI_Init()、HAL_SPI_Transmit()等，来控制STM32的外设。使用HAL库可以降低学习曲线，提高代码移植性，同时提供错误处理机制，增强了程序的稳定性。 3. **OLED显示屏驱动**：OLED（Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管）是一种自发光显示技术，具有高对比度、快速响应和低功耗的特点。常见的OLED驱动方式有SPI或I2C接口，本项目可能使用了其中一种。 4. **SPI/I2C通信协议**：SPI是一种同步串行通信协议，常用于高速数据传输，而I2C则是一种多主机、低速、两线制的通信协议，适用于连接多个外围设备。根据OLED驱动代码，我们需要了解这两种通信协议的基本原理和配置方法。 5. **HAL库中的OLED驱动函数**：可能包括初始化函数（如HAL_SPI_MspInit()，用于设置GPIO引脚、时钟等）、数据传输函数（如HAL_SPI_Transmit()，发送命令或数据到OLED控制器）以及控制函数（如设置显示区域、清屏等）。 6. **OLED显示控制**：OLED通常需要通过一系列命令进行初始化，比如设置显示模式、亮度、扫描方向等。然后，通过发送数据来显示文本、图像或其他内容。这需要对OLED的显示控制器（如SSD1306、SH1106等）的指令集有深入了解。 7. **C语言编程**：编写驱动代码需要熟悉C语言，包括结构体、指针、数组等概念，以及如何使用函数调用来实现特定功能。 8. **软件工程实践**：良好的代码组织和注释习惯对于理解和维护代码至关重要。项目应该包含清晰的函数说明、变量定义以及必要的注释，遵循一定的编码规范。 9. **调试技巧**：在开发过程中，可能需要使用调试器（如STM32CubeIDE内置的STM32CubeProgrammer或JTAG/SWD接口）进行断点调试，查看寄存器状态和内存数据，以找出并修复问题。 通过以上知识点的学习和实践，开发者可以掌握如何使用STM32F103系列MCU结合HAL库，有效地驱动OLED显示屏，实现自定义的图形和文本显示。这对于物联网设备、智能家居、工业控制等领域的应用具有重要的价值。

资源里面包含Fritzing0.9.10的安装包文件，还有OLED屏幕、Arduino、ESP32、raspberry Pi4B、DHT11、DHT22、MQ-3、MQ-4（MQ-2可以从MQ-4里修改）等等的元器件库，免费资源分享给大家，欢迎各位来下载和收藏。如有缺失的元器件可私信或者评论区留言联系我，我可帮大家找找。 Fritzing是一项电子设计自动化软件，使任何人都可以将电子产品作为创意材料使用。它支持设计师，艺术家，研究人员和爱好者参加从物理原型到进一步实际的产品。还支持用户记录其Arduino和其他电子为基础的原型，与他人分享，在教室里教电子，并建立一家生产印刷电路板的布局。

在本文中，我们将深入探讨如何使用STM32微控制器通过硬件IIC接口驱动0.96英寸4针的OLED显示器。STM32是STMicroelectronics公司推出的一系列基于ARM Cortex-M内核的微控制器，广泛应用在嵌入式系统设计中。HAL库，即Hardware Abstraction Layer（硬件抽象层），为STM32提供了统一的API接口，使得开发者可以方便地跨不同系列的STM32芯片进行编程。 0.96英寸的OLED显示器是一种常见的显示设备，它采用有机发光二极管作为显示像素，具有高对比度、广视角和快速响应速度等优点。4针接口通常包括电源（VCC）、接地（GND）、串行数据线（SDA）和时钟线（SCL），这与I2C（Inter-Integrated Circuit）总线协议相匹配，I2C是一种多主控、双向二线制的通信协议，常用于低速、短距离的嵌入式系统内部通信。 要使用STM32的硬件IIC驱动OLED显示器，首先你需要确保你的STM32开发板上的IIC接口已正确连接到OLED显示器的SDA和SCL引脚。然后，你需要配置STM32的HAL库来支持IIC通信。这通常涉及以下步骤： 1. **初始化HAL库**：在项目开始时，调用`HAL_Init()`函数初始化系统时钟和HAL库。 2. **配置I2C接口**：使用`HAL_I2C_Init()`函数初始化I2C外设。你需要指定I2C的时钟速度（例如，400kHz对于标准速I2C，1MHz对于高速模式），并设置相应的GPIO引脚为复用开漏模式。 3. **配置OLED控制器**：OLED显示器通常由一个内置控制器（如SSD1306）管理。在开始通信前，你需要发送一系列初始化命令来设置显示参数，如分辨率、偏压比和扫描方向等。这些命令可以通过`HAL_I2C_Master_Transmit()`函数发送到I2C总线。 4. **发送显示数据**：初始化后，你可以使用HAL库的I2C函数将显示数据写入OLED控制器。数据通常是16位RGB565格式，每像素16位，分为红、绿、蓝三个通道。数据传输通常以字节为单位，可能需要分两次发送每个像素的高8位和低8位。 5. **显示更新**：在发送完所有数据后，向OLED控制器发送命令更新显示内容。这通常是一个简单的命令，如SSD1306的0xAE（显示关闭）和0xAF（显示开启）。 6. **错误处理**：在每个I2C操作后，检查返回的`HAL_StatusTypeDef`状态，确保没有发生错误。例如，超时或数据校验错误可能需要重新发送命令或数据。 7. **电源管理**：为了节省电源，你还可以设置OLED在不使用时进入低功耗模式，或者在需要时唤醒。 使用STM32的硬件IIC驱动0.96英寸OLED显示器涉及到对HAL库的深入理解和对I2C通信协议的熟悉。通过合理配置和编程，可以实现高效的显示效果。在实际应用中，可能还需要考虑其他因素，如电源管理、抗干扰措施以及适应不同类型的OLED显示屏。记得在编写代码时遵循良好的编程实践，确保代码的可读性和可维护性。

资源介绍：STM32与0.96寸四针脚IIC OLED例程 1. 简介 STM32是一个广泛应用于嵌入式系统中的微控制器系列，其高性能和丰富的外设使其成为开发各类项目的理想选择。0.96寸OLED显示屏是一种常见的小尺寸显示模块，通常使用I2C接口与主控芯片进行通信。本文将介绍如何在STM32微控制器上驱动0.96寸四针脚IIC OLED显示屏，包括必要的硬件连接、软件库以及示例代码。 2. 硬件需求 STM32微控制器开发板（如STM32F103C8T6，俗称“蓝色小板”） 0.96寸I2C接口OLED显示屏 杜邦线若干 3. 硬件连接 OLED显示屏通常有四个引脚： VCC: 电源正极（一般连接3.3V或5V） GND: 电源负极 SDA: I2C数据线 SCL: I2C时钟线 将OLED显示屏连接到STM32开发板： VCC接STM32的3.3V GND接STM32的GND SDA接STM32的I2C数据线（如PB7） SCL接STM32的I2C时钟线（如PB6） 4. 软件需求 STM32CubeMX：用于生成STM32的初始化代码 Keil MDK或其他ARM开发环境：

TouchGFX开发(3)----使用TouchGFX配置IIC接口OLED CSDN文字教程：https://blog.csdn.net/qq_24312945/article/details/130689223 B站教学视频：https://www.bilibili.com/video/BV17m4y1t7RT/ 本篇文章的主题是“TouchGFX开发（3）----使用TouchGFX配置IIC接口OLED”，我们将专注于如何利用TouchGFX在分辨率为128*64，内置SSD1306的OLED屏幕上进行界面开发。我们将详细讲解如何配置IIC接口，这样可以让我们的OLED屏幕与微控制器顺利通讯。 首先，我们会讨论关于OLED技术和SSD1306驱动器的基础知识，帮助读者更好地理解其工作原理。然后，我们将介绍如何使用TouchGFX Designer工具，构建和设计我们的用户界面。 我们将提供步骤，讲解如何在TouchGFX环境中配置I2C，并将其连接到我们的OLED屏幕。 最后，我们将展示如何将设计的界面成功地显示在我们的OLED屏幕上，以及如何进行简单的交互。

在本项目中，我们将深入探讨如何使用STM32微控制器结合FC-28土壤湿度传感器以及OLED显示屏来实现一个详细的监测系统。STM32是一款广泛应用于嵌入式领域的32位微控制器，以其高性能、低功耗和丰富的外设接口而备受青睐。FC-28土壤湿度传感器则用于测量土壤的水分含量，这对于农业自动化、植物养护或环境监控等领域具有重要意义。OLED显示屏则能直观地展示传感器采集的数据，便于实时监控。 我们要了解STM32的基础知识。STM32家族是基于ARM Cortex-M内核的，具有多种型号，如STM32F103、STM32F4等，分别适用于不同的性能需求。在本项目中，我们可能使用的是STM32F1系列，因为它具有足够的处理能力和资源，且性价比高。 接着，FC-28土壤湿度传感器的工作原理是利用电容式原理来检测土壤湿度。传感器由两片电极组成，当土壤中的水分含量增加时，电极间的介电常数也会增加，导致电容值改变，通过测量这个变化，我们可以推算出土壤的湿度。 为了读取FC-28传感器的数据，我们需要将其连接到STM32的ADC（模拟数字转换器）接口。STM32的ADC功能强大，可以将模拟信号转换为数字信号，供微控制器处理。在编程时，我们需要配置ADC的相关寄存器，设置采样时间、分辨率等参数，并启动转换，然后读取转换结果。 然后，我们需要编写驱动程序来处理OLED显示屏。OLED（有机发光二极管）屏幕具有自发光、高对比度和快速响应等优点，常用于小型嵌入式设备。OLED通常通过I2C或SPI接口与MCU通信。在STM32上，我们需要初始化这些接口，并发送指令控制屏幕显示内容。例如，设置显示模式、清屏、写入像素点或字符串等。 在软件设计方面，项目可能使用C或C++语言，遵循面向对象的原则进行模块化设计。代码可能包含以下几个部分：初始化函数，用于配置GPIO、ADC和I2C/SPI接口；传感器数据采集函数，用于周期性地读取土壤湿度；数据显示函数，负责更新OLED屏幕的内容；以及主循环，协调各个模块的运行。 在实际应用中，我们可能还需要考虑电源管理、抗干扰措施、数据记录和远程传输等功能。例如，通过加入RTC（实时时钟）模块记录测量时间，或者通过无线模块如蓝牙或LoRa将数据发送到手机或云端服务器，以便进一步分析和远程监控。 这个项目涵盖了STM32微控制器的使用、传感器数据采集、模拟信号转换、OLED显示技术以及嵌入式系统设计等多个方面的知识。通过实践这个项目，不仅可以提升对STM32和嵌入式系统的理解，还能掌握实际应用中的硬件接口设计和软件编程技巧。

0.96寸OLED屏幕是一种常见的微型显示设备，广泛应用于物联网、智能家居、小型电子设备等领域。这种屏幕采用有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode）技术，具有高对比度、快速响应、低功耗等特点，使得它在小巧的体积下能提供清晰的彩色或单色显示。 在开发0.96寸OLED屏幕时，通常会用到IIC（Inter-Integrated Circuit）通信协议，这是一种多主设备接口，可以连接多个外围设备。在这个项目中，软件模拟了IIC协议，这意味着开发人员没有依赖硬件IIC接口，而是通过软件编程实现了相同的功能。这种方法提高了代码的灵活性和可移植性，使得该工程文件能够在不支持硬件IIC的微控制器上运行。 STM32是一款基于ARM Cortex-M内核的微控制器系列，由意法半导体公司生产。它以其高性能、低功耗和广泛的外设接口而受到开发者青睐。在这个工程中，STM32被用作驱动OLED屏幕的控制器。开发者可能使用了STM32的GPIO引脚模拟IIC信号，并通过编程控制屏幕的显示内容。 压缩包内的"Oled_show"可能是包含驱动程序、示例代码或整个工程的文件。这个文件可能是C或C++编写的，其中包含了初始化OLED屏幕、发送指令、更新显示内容等关键函数。通常，开发者会先配置STM32的时钟系统，然后设置GPIO引脚模式，接着编写IIC通信协议的模拟代码，最后实现数据的发送和接收，控制OLED屏幕显示图像或文本。 在使用这些源工程文件时，你需要确保你的开发环境支持STM32开发，例如使用Keil MDK或IAR Embedded Workbench等IDE。同时，你需要对IIC通信协议有一定的了解，以便理解和修改代码。此外，根据实际应用需求，你可能需要对屏幕的初始化参数、显示内容格式等进行调整。 这个开源项目为0.96寸OLED屏幕的开发提供了一个基础框架，让开发者能够快速地在STM32平台上实现OLED屏幕的控制。通过学习和利用这些源代码，你可以深入理解如何在软件层面模拟IIC协议，以及如何与OLED屏幕交互，从而提高你的嵌入式系统开发技能。