2.7寸單色128x64 OLED顯示模塊使用指南

一、概述

如果你一直在關(guān)注單色OLED顯示屏，且需要更大尺寸的，那么這款2.7寸的OLED顯示模塊會(huì)讓你滿意。它對(duì)角線尺寸為2.7寸，由于OLED顯示屏的高對(duì)比度，顯示內(nèi)容非常清晰可讀。該顯示屏由128x64個(gè)白色OLED像素組成，每個(gè)像素由控制芯片控制開關(guān)。因?yàn)轱@示屏自身發(fā)光，無需背光源，這不僅降低了運(yùn)行所需的功率，還帶來了高對(duì)比度，顯示效果十分清晰。

文件下載：2674.pdf

驅(qū)動(dòng)芯片SSD1325支持8位和SPI兩種通信方式，個(gè)人更推薦SPI方式，只需4到5根線即可。OLED需要3.3V電源供電，通信也采用3.3V邏輯電平。我們還提供了一個(gè)面包板友好型的電平轉(zhuǎn)換器，可將3V或5V轉(zhuǎn)換為3V，方便與像Arduino這樣的5V邏輯設(shè)備配合使用。顯示屏的功耗會(huì)因點(diǎn)亮像素的多少而有所不同，平均從3.3V電源獲取約50 - 150mA的電流。OLED驅(qū)動(dòng)內(nèi)置了一個(gè)簡(jiǎn)單的開關(guān)電容電荷泵，可將3.3V轉(zhuǎn)換為高電壓來驅(qū)動(dòng)OLED。

每個(gè)訂單包含一個(gè)組裝好的OLED模塊，帶有漂亮的邊框和4個(gè)安裝孔。由于顯示屏采用3V邏輯和電源，我們還配備了HC4050電平轉(zhuǎn)換器和一個(gè)220uF的電容，因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)Arduino為這個(gè)大顯示屏供電時(shí)，3.3V電源可能需要更多的電容。顯示屏未附帶引腳頭，但會(huì)提供一根引腳頭供你自行焊接。另外，顯示屏可能默認(rèn)處于8位模式，你可以通過簡(jiǎn)單的焊接操作將其從8位模式切換到SPI模式。

二、引腳定義

這些模塊的引腳標(biāo)記不太清晰，最左邊的引腳為1號(hào)，依次向右遞增，最右邊的為20號(hào)。

1. 電源引腳

• 引腳1：電源和信號(hào)地。
• 引腳2：3V電源輸入，需提供具有100 - 150mA電流能力的3V電源。
• 引腳3：未使用，請(qǐng)勿連接任何東西。

  2. 信號(hào)引腳

• 引腳4（DC）：數(shù)據(jù)/命令引腳，3V邏輯電平輸入引腳，用于SPI和8位連接。
• 引腳5（WR）：8位寫引腳，3V邏輯電平輸入引腳，用于8位連接，使用SPI時(shí)請(qǐng)勿連接。
• 引腳6（RD）：8位讀引腳，3V邏輯電平輸入引腳，用于8位連接，使用SPI時(shí)請(qǐng)勿連接。
• 引腳7（Data0）：SPI時(shí)鐘引腳和8位數(shù)據(jù)位0引腳，SPI模式下為3V邏輯電平輸入引腳，8位模式下為輸入/輸出引腳。
• 引腳8（Data1）：SPI數(shù)據(jù)輸入引腳和8位數(shù)據(jù)位1引腳，SPI模式下為3V邏輯電平輸入引腳，8位模式下為輸入/輸出引腳。
• 引腳9 - 14（Data2 - 7）：用于8位模式，8位模式下為3V輸入/輸出引腳，使用SPI時(shí)請(qǐng)勿連接。
• 引腳15（CS）：芯片選擇引腳，3V邏輯電平輸入引腳，用于SPI和8位連接。
• 引腳16（RESET）：復(fù)位引腳，3V邏輯電平輸入引腳，用于SPI和8位連接。

  3. 其余引腳

• 引腳17 - 19：未連接，請(qǐng)勿使用。
• 引腳20：“框架地”引腳，連接到OLED周圍的金屬外殼，可接地或懸空。

三、組裝

1. 模式切換

這些模塊可以在SPI或8位模式下使用。不過，切換模式的唯一方法是對(duì)模塊背面的跳線進(jìn)行拆焊和焊接操作。

2. 8位“6800”模式

模塊默認(rèn)可能是這種設(shè)置，此時(shí)R20和R18電阻就位，而R21和R19缺失。

3. SPI模式

這可能是你想要的模式。你需要用烙鐵加熱電阻，移除R18和R20電阻，甚至可能需要熔化一些焊錫。然后移除電阻，并焊接上R19和R21（可以使用任何0 - 10K的0805電阻或一段導(dǎo)線）。

四、Arduino連接與測(cè)試

我們將以Arduino UNO兼容板為例進(jìn)行演示。如果你使用的是3V邏輯設(shè)備，可以跳過電平轉(zhuǎn)換器，直接將微控制器連接到顯示屏。你也可以使用其他類型的電平轉(zhuǎn)換器。任何具有4或5個(gè)引腳的微控制器都可以使用，但建議先使用UNO進(jìn)行測(cè)試，再嘗試其他處理器。別忘了將顯示屏設(shè)置為SPI模式，具體操作可參考組裝步驟。

1. SPI連接

由于該顯示屏支持SPI，我們可以使用硬件或“軟件”SPI。為了使所有Arduino的連接方式一致，我們先從“軟件”SPI開始。以下是應(yīng)使用的引腳連接：

• 引腳1連接到公共電源/數(shù)據(jù)地線（黑色線）。
• 引腳2連接到Arduino的3V電源（紅色線）。
• 跳過引腳3。
• 引腳4（DC）通過電平轉(zhuǎn)換器連接到數(shù)字引腳8（白色線），后續(xù)可使用任何引腳。
• 引腳7（SCLK）通過電平轉(zhuǎn)換器連接到數(shù)字引腳13（藍(lán)色線），后續(xù)可使用任何引腳。
• 引腳8（DIN）通過電平轉(zhuǎn)換器連接到數(shù)字引腳11（綠色線），后續(xù)可使用任何引腳。
• 跳過引腳9 - 14。
• 引腳15（CS）通過電平轉(zhuǎn)換器連接到數(shù)字引腳10（黃色線），后續(xù)可使用任何引腳。
• 引腳16（RST）通過電平轉(zhuǎn)換器連接到數(shù)字引腳9（橙色線），后續(xù)可使用任何引腳。

后續(xù)如果想使用硬件SPI，或者更改引腳，都可以進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

2. 電平轉(zhuǎn)換器連接

還需要為HC4050電平轉(zhuǎn)換器供電，將引腳1連接到3V（紅色線），引腳8連接到地（黑色線）。

3. 3.3V電容

我們隨訂單提供了一個(gè)220uF的電容，因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)通過Arduino的3.3V穩(wěn)壓器供電時(shí)，3V線路的電壓波動(dòng)較大，建議安裝該電容。將電容的負(fù)極引腳連接到地，正極引腳連接到3V。

4. 下載庫

要開始讀取傳感器數(shù)據(jù)，需要從Arduino庫管理器中下載Adafruit_SSD1325和Adafruit_GFX庫。打開Arduino庫管理器，搜索并安裝這兩個(gè)庫。如果使用的是較舊版本（1.8.10之前）的Arduino IDE，還需要手動(dòng)定位并安裝Adafruit_BusIO庫（較新版本會(huì)自動(dòng)處理）。我們也有關(guān)于Arduino庫安裝的詳細(xì)教程，可參考：http://learn.adafruit.com/adafruit-all-about-arduino-libraries-install-use 。

5. 運(yùn)行演示

重啟Arduino軟件后，會(huì)看到一個(gè)名為Adafruit_SSD1325的新示例文件夾，其中有一個(gè)名為ssd1325test的示例。將該草圖上傳到Arduino，顯示屏應(yīng)該會(huì)立即更新顯示內(nèi)容。如果沒有顯示任何內(nèi)容，請(qǐng)確保連接正確，可參考前面的連接圖，同時(shí)檢查是否已將模塊轉(zhuǎn)換為“SPI”模式。

6. 更改引腳

顯示屏正常工作后，可以更改引腳。如果使用硬件SPI，時(shí)鐘和MOSI引腳是固定的，無法更改；但可以切換到軟件SPI，雖然速度稍慢，但可以選擇任何引腳。找到以下代碼行進(jìn)行修改：

// If using software SPI, define CLK and MOSI
#define OLED_CLK 13
#define OLED_MOSI 11
// These are neede for both hardware & software SPI
#define OLED_CS 10
#define OLED_RESET 9
#define OLED_DC 8

將其修改為你想要的引腳即可。

7. 使用硬件SPI

如果需要更高的速度，可以“升級(jí)”到硬件SPI。硬件SPI速度更快，繪圖速度可能快2倍，但需要使用硬件SPI引腳。

• SPI時(shí)鐘連接到SPI時(shí)鐘引腳。在Arduino Uno/Duemilanove/328-based上是數(shù)字引腳13；在Mega上是數(shù)字引腳52；在Leonardo/Due上是ICSP - 3（更多詳細(xì)信息可參考SPI連接說明）。
• SPI數(shù)據(jù)輸入連接到SPI MOSI引腳。在Arduino Uno/Duemilanove/328-based上是數(shù)字引腳11；在Mega上是數(shù)字引腳51；在Leonardo/Due上是ICSP - 4（更多詳細(xì)信息可參考SPI連接說明）。

要啟用硬件SPI，找到以下代碼行：

// this is software SPI, slower but any pins
Adafruit_SSD1325 display(OLED_MOSI, OLED_CLK, OLED_DC, OLED_RESET, OLED_CS);
// this is for hardware SPI, fast! but fixed oubs
//Adafruit_SSD1325 display(OLED_DC, OLED_RESET, OLED_CS);

注釋掉第一行，取消注釋第二行。

五、使用Adafruit GFX

Arduino的Adafruit_GFX庫為我們所有的TFT、LCD和OLED顯示屏提供了通用的語法和一組圖形函數(shù)。這使得Arduino草圖可以輕松在不同類型的顯示屏之間進(jìn)行適配，并且任何新功能、性能改進(jìn)和錯(cuò)誤修復(fù)都將立即應(yīng)用到我們所有的顯示屏上。該庫可以讓你繪制點(diǎn)、線、矩形、圓角矩形、三角形、文本等。詳細(xì)教程可參考：http://learn.adafruit.com/adafruit-gfx-graphicslibrary 。由于這是一個(gè)“緩沖”顯示屏，每當(dāng)需要更新OLED時(shí)，別忘了調(diào)用“display()”對(duì)象函數(shù)，這樣可以一次性繪制整個(gè)顯示屏，提高顯示效率。

六、CircuitPython連接

借助Adafruit_Blinka（我們的CircuitPython - for - Python兼容性庫），你可以將該傳感器與任何CircuitPython微控制器板或具有GPIO和Python的計(jì)算機(jī)配合使用。

1. Adafruit OLED顯示I2C連接

• OLED引腳1連接到微控制器的地。
• OLED引腳2連接到微控制器的3.3V電源。
• OLED引腳4連接到微控制器的地。
• OLED引腳7連接到微控制器的SCL，并從SCL到3.3V連接一個(gè)10K電阻。
• OLED引腳8連接到微控制器的SDA。
• OLED引腳9連接到微控制器的SDA，并從SDA到3.3V連接一個(gè)10K電阻。
• OLED引腳16連接到微控制器的D9。

  2. Adafruit OLED顯示SPI連接

• OLED引腳1連接到微控制器的地。
• OLED引腳2連接到微控制器的3.3V電源。
• OLED引腳4連接到微控制器的D6。
• OLED引腳7連接到微控制器的SCK。
• OLED引腳8連接到微控制器的MOSI。
• OLED引腳15連接到微控制器的D5。
• OLED引腳16連接到微控制器的D9。

七、CircuitPython設(shè)置

1. 安裝DisplayIO SSD1325庫

要在Adafruit CircuitPython板上使用SSD1325 OLED，需要在板上安裝Adafruit CircuitPython DisplayIO SSD1325模塊。首先確保你的板運(yùn)行的是Adafruit CircuitPython 5.0或更高版本。然后，需要安裝使用硬件所需的庫，可仔細(xì)按照步驟從Adafruit的CircuitPython庫捆綁包中查找并安裝這些庫。我們的CircuitPython入門指南有關(guān)于如何安裝庫捆綁包的詳細(xì)頁面。如果你愿意，也可以在板上手動(dòng)單獨(dú)安裝庫，例如adafruit_displayio_ssd1325 。在繼續(xù)之前，確保板的lib文件夾或根文件系統(tǒng)中復(fù)制了adafruit_displayio_ssd1325.mpy文件。接下來，連接到板的串行REPL，進(jìn)入CircuitPython的“>>>”提示符。

2. 代碼示例及附加庫

對(duì)于代碼示例，還需要一個(gè)額外的庫。我們使用了Adafruit CircuitPython Display Text庫，以避免代碼過于復(fù)雜。按照與驅(qū)動(dòng)庫相同的方式，將adafruit_display_text文件夾復(fù)制到CircuitPython設(shè)備的lib文件夾中進(jìn)行安裝。

八、CircuitPython使用

1. I2C初始化

如果顯示屏通過I2C連接到板上，首先需要初始化I2C總線。導(dǎo)入必要的模塊：

import board

然后使用默認(rèn)的SCL和SDA引腳創(chuàng)建I2C實(shí)例（如果使用Feather或類似的Adafruit板，引腳會(huì)有標(biāo)記）：

i2c = board.I2C()

初始化I2C接口后，創(chuàng)建I2CDisplay總線實(shí)例：

import adafruit_ssd1325
import displayio
display_bus = displayio.I2CDisplay(i2c, device_address=0x3c)

最后，傳入顯示總線并創(chuàng)建SSD1325 I2C驅(qū)動(dòng)實(shí)例：

display = adafruit_ssd1325.SSD1325(display_bus, width=128, height=64)

此時(shí)應(yīng)該能看到REPL的圖像。注意，SSD1325類初始化器的最后兩個(gè)參數(shù)是顯示屏的寬度和高度（以像素為單位），要確保使用正確的值。

2. 更改I2C地址

如果將OLED的引腳4連接到 +3V而不是地，I2C地址將變?yōu)?x3d ：

display_bus = displayio.I2CDisplay(i2c, device_address=0x3d)
display = adafruit_ssd1325.SSD1325(display_bus, width=128, height=64)

3. SPI初始化

如果顯示屏通過SPI連接到板上，首先需要初始化SPI總線。如果使用微控制器板，運(yùn)行以下命令：

import board
import displayio
import adafruit_ssd1325
displayio.release_displays()
tft_cs = board.D5
spi = board.SPI()
tft_dc = board.D6
tft_reset = board.D9
display_bus = displayio.FourWire(spi, command=tft_dc, chip_select=tft_cs, reset=tft_reset, baudrate=1000000)
display = adafruit_ssd1325.SSD1325(display_bus, width=128, height=64)

FourWire初始化器的參數(shù)是連接到顯示屏的DC、CS和復(fù)位引腳。由于使用了關(guān)鍵字參數(shù)，它們可以處于任何位置。同樣，要確保使用與板連接的正確引腳名稱。

4. 示例代碼

# SPDX-FileCopyrightText: 2021 ladyada for Adafruit Industries
# SPDX-License-Identifier: MIT
"""
This test will initialize the display using displayio and draw a solid white
background, a smaller black rectangle, and some white text.
"""
import board
import displayio
import terminalio
from adafruit_display_text import label
import adafruit_ssd1325

displayio.release_displays()

oled_cs = board.D5  # Use for SPI
spi = board.SPI()
oled_dc = board.D6
display_bus = displayio.FourWire(spi, command=oled_dc, chip_select=oled_cs, baudrate=1000000, reset=board.D9)
# i2c = board.I2C()  # uses board.SCL and board.SDA # Use for I2C
# i2c = board.STEMMA_I2C()  # For using the built-in STEMMA QT connector on a microcontroller
# display_bus = displayio.I2CDisplay(i2c, device_address=0x3c)

WIDTH = 128
HEIGHT = 64
BORDER = 8
FONTSCALE = 1

display = adafruit_ssd1325.SSD1325(display_bus, width=WIDTH, height=HEIGHT)

# Make the display context
splash = displayio.Group()
display.show(splash)

color_bitmap = displayio.Bitmap(display.width, display.height, 1)
color_palette = displayio.Palette(1)
color_palette[0] = 0xFFFFFF  # White
bg_sprite = displayio.TileGrid(color_bitmap, pixel_shader=color_palette, x=0, y=0)
splash.append(bg_sprite)

# Draw a smaller inner rectangle
inner_bitmap = displayio.Bitmap(display.width - BORDER * 2, display.height - BORDER * 2, 1)
inner_palette = displayio.Palette(1)
inner_palette[0] = 0x000000  # Black
inner_sprite = displayio.TileGrid(inner_bitmap, pixel_shader=inner_palette, x=BORDER, y=BORDER)
splash.append(inner_sprite)

# Draw a label
text = "Hello World!"
text_area = label.Label(terminalio.FONT, text=text, color=0x888888)
text_width = text_area.bounding_box[2] * FONTSCALE
text_group = displayio.Group(scale=FONTSCALE, x=display.width // 2 - text_width // 2, y=display.height // 2)
text_group.append(text_area)  # Subgroup for text scaling
splash.append(text_group)

while True:
    pass

5. 代碼解釋

• 首先導(dǎo)入必要的模塊，包括board、displayio、terminalio、