STM32使用硬件I2C读取SHTC3温湿度传感器并显示在0.96寸OLED屏上

zeruns

发布于 2022-12-17 09:09:51

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STM32使用硬件I2C读取SHTC3温湿度传感器的数据并显示在0.96寸OLED屏上

我用的是STM32F103C8T6，程序用的是ST标准库写的。

实现效果图

I2C协议简介

I2C 通讯协议(Inter－Integrated Circuit)是由 Phiilps 公司开发的，由于它引脚少，硬件实现简单，可扩展性强，不需要 USART、CAN 等通讯协议的外部收发设备（那些电平转化芯片），现在被广泛地使用在系统内多个集成电路(IC)间的通讯。

I2C只有一跟数据总线 SDA(Serial Data Line)，串行数据总线，只能一位一位的发送数据，属于串行通信，采用半双工通信

半双工通信：可以实现双向的通信，但不能在两个方向上同时进行，必须轮流交替进行，其实也可以理解成一种可以切换方向的单工通信，同一时刻必须只能一个方向传输，只需一根数据线. 对于I2C通讯协议把它分为物理层和协议层物理层规定通讯系统中具有机械、电子功能部分的特性（硬件部分），确保原始数据在物理媒体的传输。协议层主要规定通讯逻辑，统一收发双方的数据打包、解包标准（软件层面）。

I2C物理层

I2C 通讯设备之间的常用连接方式

(1) 它是一个支持多设备的总线。“总线”指多个设备共用的信号线。在一个 I2C 通讯总线中，可连接多个 I2C 通讯设备，支持多个通讯主机及多个通讯从机。

(2) 一个 I2C 总线只使用两条总线线路，一条双向串行数据线SDA（Serial Data Line ），一条串行时钟线SCL（Serial Data Line ）。数据线即用来表示数据，时钟线用于数据收发同步

(3) 总线通过上拉电阻接到电源。当 I2C 设备空闲时会输出高阻态，而当所有设备都空闲，都输出高阻态时，由上拉电阻把总线拉成高电平。

I2C通信时单片机GPIO口必须设置为开漏输出，否则可能会造成短路。

关于更多STM32的I2C相关信息和使用方法可以看这篇文章：https://url.zeruns.tech/JC0Ah

我这里就不详细讲解了。

SHTC3温湿度传感器

SHTC3数据手册下载地址：https://url.zeruns.tech/WpLDy

浏览数据手册可以得到一个大概信息，SHTC3是一个可以检测温度和湿度的传感器，温度范围：-40℃~125℃ 湿度范围：0%~100% 工作电压：1.6v~3.6v 通讯方式：i2c 时钟频率：三种模式分别是 0 ~ 100kHz 0 ~ 400kHz 0 ~ 1000kHz

找到如下几个关键信息

温湿度设备地址和读写命令

在实际的使用过程中，SHTC3的设备地址需要与读写数据/命令方向位组成一个字节同时发送，字节的最低位为读写数据/命令方向位，高7位是SHTC3的设备地址。

如果要通过I2C写数据或命令给SHTC3，在I2C起始信号之后，需要发送“1110 0000”，即0xE0给SHTC3，除了通过高7位“1110 000”的设备地址寻址还通过最低位“0”通知SHTC3接下来是写数据或命令操作。

如果要通过I2C读取SHTC3中的数据，在I2C起始信号之后，需要发送“1110 0001”，即0xE1给SHTC3，除了通过高7位“1110 000”的设备地址寻址还通过最低位“1”通知SHTC3接下来是读取数据的操作。简单来说就是，0xE0表示写数据，0xE1表示读数据。不过使用STM32硬件I2C时只需要输入0xE0就行，最低位标准库会处理的。

读取温湿度数据

可知，不同的命令，除了获取的数据顺序不一样，还有一个Clock Stretching Enable 和 Disable的区别。

Clock Stretching是时钟拉伸的意思。如果使用Clock Stretching Enable命令的话，那么发送完测量命令之后，在SHTC3测量温度湿度数据的过程中，SHTC3会拉低I2C的时钟线SCL，通过这样来禁止主机发送命令给SHTC3，只有当SHTC3完成温度湿度数据测量时，SHTC3才会释放时钟线SCL。

如果使用Clock Stretching Disable命令的话，在SHTC3测量数据的过程中，SHTC3并不会拉低I2C的时钟线SCL，只是如果主机在SHTC3测量数据的过程中发送命令或数据的时候，SHTC3是不会响应主机的，主机可以通过SHTC3是否有响应信号来判断SHTC3是否完成数据的测量。

从数据手册可知，一个测量周期包概括四个步骤：

发送唤醒命令。
发送测量命令
读取测量完成之后的数据。
发送休眠命令。

以上唤醒命令和休眠命令在数据手册中查询。

总结如下：

唤醒SHTC3：先发送写入指令（0xE0），再发送唤醒指令高位（0x35）,再发送唤醒指令低位（0x17）。
等待唤醒：数据手册上写的最大唤醒时间是240us，等待的时间大于这个就行了。
发送采集指令：先发送写入指令（0xE0），再发送采集指令的高位和低位。采集指令有多个，根据需要自行选择。
接收数据：发送读取指令（0xE1），连续接收6个字节数据。如果采集的指令是先存温度，那么这6个字节的第1-2个字节就是温度数值，第3个字节是温度校验。第4-5个字节是湿度数值，第6个字节是湿度校验。如果采集的指令是先存湿度，则前3个字节和后3个字节相反。
进入睡眠：发送写入指令，再发送睡眠指令进入睡眠。

数据的计算

由shtc3数据手册可知

例如：采集到的湿度数值是0x6501，换算成十进制是25857。则：湿度 = 100 * 25857 / 65536 = 39.45 （单位：%）采集到的温度数值是0x6600，换算成十进制是26112。则：温度 = -45 + 175 * 26112 / 65536 = 24.72 （单位：℃）

需要用的元件

STM32最小系统板：https://s.click.taobao.com/bqMwZRu SHTC3模块：https://s.click.taobao.com/WxACJRu OLED模块：https://s.click.taobao.com/aNlvZRu 杜邦线：https://s.click.taobao.com/xAkAJRu 面包板：https://s.click.taobao.com/ShJAJRu ST-LINK V2：https://s.click.taobao.com/C8ftZRu

程序

这里就放出main.c、shtc3.c和oled.c这三个主要的代码，其他的请下载下面链接的压缩包。

完整工程文件：https://url.zeruns.tech/EXCvo

SHTC3和OLED模块的SCL接PB6，SDA接PB7。

使用VSCode代替Keil实现STM32和51单片机的开发：https://blog.zeruns.tech/archives/690.html

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "IWDG.h"
#include "SHTC3.h"

uint16_t numlen(uint16_t num);

int main(void)
{
  IWDG_Configuration();  //初始化看门狗
  OLED_Init();      //初始化OLED屏
  SHTC3_I2C_Init();    //初始化SHTC3
  
  OLED_ShowString(1, 1, "T:");
  OLED_ShowString(2, 1, "H:");
  OLED_ShowString(4, 1, "err_count:");

  uint32_t a=0;
  uint16_t err_count=0;
  
  while (1)
  {
    a++;
    OLED_ShowNum(3, 1, a, 9);
    if(a==999999999)a=0;

    float Temp,Hum;      //声明变量存放温湿度数据

    if(ReadSHTC3(&Hum,&Temp))  //读取温湿度数据
    {
      if(Temp>=0)
      {
        char String[10];
        sprintf(String, "%.2fC", Temp);  //格式化字符串输出到字符串变量
        OLED_ShowString(1, 3, String);  //显示温度
        /*
        OLED_ShowNum(1,3, (uint8_t)Temp, numlen((uint8_t)Temp));//显示温度整数部分
        OLED_ShowChar(1, 3+numlen((uint8_t)Temp), '.');      //显示小数点
        OLED_ShowNum(1,3+numlen((uint8_t)Temp)+1, (uint8_t)(Temp*100)%100, 2);  //显示温度小数部分
        OLED_ShowChar(1, 3+numlen((uint8_t)Temp)+1+2, 'C');    //显示符号
        */

        sprintf(String, "%.2f%%", Hum);  //格式化字符串输出到字符串变量
        OLED_ShowString(2, 3, String);  //显示湿度
        /*
        OLED_ShowNum(2,3, (uint8_t)Hum, numlen((uint8_t)Hum));  //显示湿度整数部分
        OLED_ShowChar(2, 3+numlen((uint8_t)Hum), '.');      //显示小数点
        OLED_ShowNum(2,3+numlen((uint8_t)Hum)+1, (uint8_t)(Hum*100)%100, 2);  //显示湿度小数部分
        OLED_ShowChar(2, 3+numlen((uint8_t)Hum)+1+2, '%');      //显示符号
        */
      }else
      {
        char String[10];
        sprintf(String, "-%.2fC", Temp);//格式化字符串输出到字符串变量
        OLED_ShowString(1, 3, String);  //显示温度
        /*
        OLED_ShowChar(1, 3, '-');      //显示负号
        OLED_ShowNum(1,3+1, (uint8_t)Temp, numlen((uint8_t)Temp));  //显示温度整数部分
        OLED_ShowChar(1, 3+1+numlen((uint8_t)Temp), '.');      //显示小数点
        OLED_ShowNum(1,3+1+numlen((uint8_t)Temp)+1, (uint8_t)(Temp*100)%100, 2);  //显示温度小数部分
        OLED_ShowChar(1, 3+1+numlen((uint8_t)Temp)+1+2, 'C');    //显示符号
        */

        sprintf(String, "%.2f%%", Hum);  //格式化字符串输出到字符串变量
        OLED_ShowString(2, 3, String);  //显示湿度
        /*
        OLED_ShowNum(2,3, (uint8_t)Hum, numlen((uint8_t)Hum));  //显示湿度整数部分
        OLED_ShowChar(2, 3+numlen((uint8_t)Hum), '.');      //显示小数点
        OLED_ShowNum(2,3+numlen((uint8_t)Hum)+1, (uint8_t)(Hum*100)%100, 2);  //显示湿度小数部分
        OLED_ShowChar(2, 3+numlen((uint8_t)Hum)+1+2, '%');      //显示符号
        */
      }
    }
    else
    {
      err_count++;
      OLED_ShowNum(4,11, err_count, numlen(err_count));  //显示错误次数计数
    }
  /*
  https://blog.zeruns.tech
  */

    Delay_ms(100);  //延时100毫秒

    IWDG_FeedDog();  //喂狗（看门狗，超过1秒没有执行喂狗则自动复位）
  }
}

/**
  * @brief  计算整数长度
  * @param  num 要计算长度的整数
  * @retval 长度值
  */
uint16_t numlen(uint16_t num)
{
    uint16_t len = 0;        // 初始长度为0
    for(; num > 0; ++len)    // 判断num是否大于0，否则长度+1
        num /= 10;           // 使用除法进行运算，直到num小于1
    return len;              // 返回长度的值
}

SHTC3.c

#include "stm32f10x.h"
#include "Delay.h"

/*SHTC3地址*/
#define SHTC3_ADDRESS 0xE0

/*设置使用哪一个I2C*/
#define I2Cx I2C1

/*
https://blog.zeruns.tech
*/

/**
  * @brief  CRC校验，CRC多项式为：x^8+x^5+x^4+1，即0x31
  * @param  DAT 要校验的数据
  * @retval 校验码
  */
uint8_t SHTC3_CRC_CAL(uint16_t DAT)
{
  uint8_t i,t,temp;
  uint8_t CRC_BYTE;

  CRC_BYTE = 0xFF;
  temp = (DAT>>8) & 0xFF;

  for(t = 0; t < 2; t++)
  {
    CRC_BYTE ^= temp;
    for(i = 0;i < 8;i ++)
    {
      if(CRC_BYTE & 0x80)
      {
        CRC_BYTE <<= 1;
        CRC_BYTE ^= 0x31;
      }
      else
      {
        CRC_BYTE <<= 1;
      }
    }

    if(t == 0)
    {
      temp = DAT & 0xFF;
    }
  }

  return CRC_BYTE;
}

/*发送起始信号*/
void SHTC3_I2C_START(){
    while( I2C_GetFlagStatus(I2Cx, I2C_FLAG_BUSY));//等待总线空闲
  I2C_GenerateSTART(I2Cx, ENABLE);//发送起始信号
  while( I2C_CheckEvent(I2Cx,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)==ERROR);//检测EV5事件
}

/*发送停止信号*/
void SHTC3_I2C_STOP(){
    I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);//发送停止信号
}

/**
  * @brief  发送两个字节数据
  * @param  MSB 高8位
  * @param  LSB 低8位
  * @retval 无
  */
void SHTC3_WriteByte(uint8_t MSB,uint8_t LSB)
{
  SHTC3_I2C_START();  //发送起始信号
  
  I2C_Send7bitAddress(I2Cx, SHTC3_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);    //发送设备写地址
  while(I2C_CheckEvent(I2Cx,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)==ERROR);  //检测EV6事件

    I2C_SendData(I2Cx, MSB);//发送高8位数据
  while (!I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));//检测EV8事件
   
  I2C_SendData(I2Cx, LSB);//发送低8位数据
  while (!I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));//检测EV8事件
  
  I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);//发送停止信号
  
}

/**
  * @brief  读取数据
  * @retval 读取到的字节数据
  */
uint8_t SHTC3_ReadData()
{
    while (!I2C_CheckEvent(I2Cx,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED));//检测EV7事件
  return I2C_ReceiveData(I2Cx);//读取数据并返回
}

/*软件复位SHTC3*/
void SHTC3_SoftReset(void)                    
{
    SHTC3_WriteByte(0x80,0x5D);    //重置SHTC3
}

/*引脚初始化*/
void SHTC3_I2C_Init(void)
{
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1,ENABLE);  //使能I2C1时钟
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//使能GPIOB时钟
 
  /*STM32F103芯片的硬件I2C1: PB6 -- SCL; PB7 -- SDA */
  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;               //定义结构体配置GPIO
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;   
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;    //设置输出模式为开漏输出，需接上拉电阻
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);              //初始化GPIO
  
  I2C_DeInit(I2Cx);  //将外设I2C寄存器重设为缺省值
  I2C_InitTypeDef  I2C_InitStructure;                 //定义结构体配置I2C
  I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;      //工作模式
  I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;  //时钟占空比，Tlow/Thigh = 2
  I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x30;  //主机的I2C地址,用不到则随便写，无影响
  I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;  //使能应答位
  I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;//设置地址长度7位
  I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 400000;  //I2C传输速度，400K，根据自己所用芯片手册查看支持的速度。  
  I2C_Init(I2Cx, &I2C_InitStructure);         //初始化I2C

  I2C_Cmd(I2Cx, ENABLE);  //启用I2C

  SHTC3_WriteByte(0X35,0X17);//唤醒SHTC3
  
  Delay_us(200);
}

/**
  * @brief  读取SHTC3数据
  * @param  *Hum 湿度
  * @param  *Temp 温度
  * @retval 1 - 读取成功；0 - 读取失败
  */
uint8_t ReadSHTC3(float *Hum,float *Temp)
{
    uint16_t HumData,TempData,HumCRC,TempCRC;//声明变量存放读取的数据
    
    /*SHTC3_WriteByte(0X35,0X17);//唤醒SHTC3
  
  Delay_us(300);*/
    
    SHTC3_WriteByte(0X5C,0X24);//发送指令，先读取湿度数据，时钟拉伸（测量数据期间拉低SCL时钟线，占用总线）
  
    SHTC3_I2C_START();//发送起始信号
    
  I2C_Send7bitAddress(I2Cx,SHTC3_ADDRESS,I2C_Direction_Receiver);//发送设备读地址
  
  while( I2C_CheckEvent(I2Cx,I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED )==ERROR);//检测EV6事件
  
    HumData = SHTC3_ReadData(); //读取湿度高8位数据
    HumData=HumData<<8;         //左移8位
  HumData |= SHTC3_ReadData();//读取湿度低8位数据
    HumCRC = SHTC3_ReadData();  //读取湿度CRC校验数据

    TempData = SHTC3_ReadData();//读取温度高8位数据
    TempData=TempData<<8;       //左移8位
  TempData |= SHTC3_ReadData();//读取温度低8位数据
    TempCRC = SHTC3_ReadData(); //读取温度CRC校验数据

    SHTC3_I2C_STOP();   //发送停止信号
    
  //SHTC3_WriteByte(0XB0,0X98);//发送休眠指令

    if( SHTC3_CRC_CAL(HumData)==HumCRC && SHTC3_CRC_CAL(TempData)==TempCRC ){   //对接收到数据进行CRC校验
       *Hum = (float)HumData*100/65536;        //将接收的16位二进制数据转换为10进制湿度数据
       *Temp = (float)TempData*175/65536-45;   //将接收的16位二进制数据转换为10进制温度数据
       return 1;
    }
    else{
        return 0;
    }
}

OLED.c

#include "stm32f10x.h"
#include "OLED_Font.h"

/*OLED屏地址*/
#define OLED_ADDRESS 0x78

/*设置哪一个使用I2C*/
#define I2Cx I2C1

/*
https://blog.zeruns.tech
*/

/*引脚初始化*/
void OLED_I2C_Init(void)
{
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1,ENABLE);  //使能I2C1时钟
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//使能GPIOB时钟
 
  /*STM32F103芯片的硬件I2C: PB6 -- SCL; PB7 -- SDA */
  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;    //设置输出模式为开漏输出，需接上拉电阻
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
  
  I2C_DeInit(I2Cx);  //将外设I2C寄存器重设为缺省值
  I2C_InitTypeDef  I2C_InitStructure;
  I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;      //工作模式
  I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;  //时钟占空比，Tlow/Thigh = 2
  I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x30;  //主机的I2C地址,用不到则随便写，无影响
  I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;  //使能应答位
  I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;//设置地址长度7位
  I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 400000;  //I2C传输速度，400K，根据自己所用芯片手册查看支持的速度。  
  I2C_Init(I2Cx, &I2C_InitStructure);

  I2C_Cmd(I2Cx, ENABLE);
}

void I2C_WriteByte(uint8_t addr,uint8_t data)
{
  
  while( I2C_GetFlagStatus(I2Cx, I2C_FLAG_BUSY));
  
  //发送起始信号
  I2C_GenerateSTART(I2Cx, ENABLE);
  //检测EV5事件
  while( I2C_CheckEvent(I2Cx,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)==ERROR);
  //发送设备写地址
  I2C_Send7bitAddress(I2Cx, OLED_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);
  //检测EV6事件
  while( I2C_CheckEvent(I2Cx,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)==ERROR);
  
  //发送要操作设备内部的地址
  I2C_SendData(I2Cx, addr);
  //检测EV8_2事件
  while (!I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));
  
  I2C_SendData(I2Cx, data);//发送数据
  while (!I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));

  //发送停止信号
  I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE);
}
 
/**
  * @brief  OLED写命令
  * @param  Command 要写入的命令
  * @retval 无
  */
void OLED_WriteCommand(unsigned char Command)//写命令
{
  I2C_WriteByte(0x00, Command);
}
 
/**
  * @brief  OLED写数据
  * @param  Data 要写入的数据
  * @retval 无
*/
void OLED_WriteData(unsigned char Data)//写数据
{
  I2C_WriteByte(0x40, Data);
}

/**
  * @brief  OLED设置光标位置
  * @param  Y 以左上角为原点，向下方向的坐标，范围：0~7
  * @param  X 以左上角为原点，向右方向的坐标，范围：0~127
  * @retval 无
  */
void OLED_SetCursor(uint8_t Y, uint8_t X)
{
  OLED_WriteCommand(0xB0 | Y);          //设置Y位置
  OLED_WriteCommand(0x10 | ((X & 0xF0) >> 4));  //设置X位置低4位
  OLED_WriteCommand(0x00 | (X & 0x0F));      //设置X位置高4位
}

/**
  * @brief  OLED清屏
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void OLED_Clear(void)
{  
  uint8_t i, j;
  for (j = 0; j < 8; j++)
  {
    OLED_SetCursor(j, 0);
    for(i = 0; i < 128; i++)
    {
      OLED_WriteData(0x00);
    }
  }
}

/**
  * @brief  OLED部分清屏
  * @param  Line 行位置，范围：1~4
  * @param  start 列开始位置，范围：1~16
  * @param  end 列开始位置，范围：1~16
  * @retval 无
  */
void OLED_Clear_Part(uint8_t Line, uint8_t start, uint8_t end)
{  
  uint8_t i,Column;
  for(Column = start; Column <= end; Column++)
  {
    OLED_SetCursor((Line - 1) * 2, (Column - 1) * 8);    //设置光标位置在上半部分
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
      OLED_WriteData(0x00);      //显示上半部分内容
    }
    OLED_SetCursor((Line - 1) * 2 + 1, (Column - 1) * 8);  //设置光标位置在下半部分
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
      OLED_WriteData(0x00);    //显示下半部分内容
    }
  }
}

/**
  * @brief  OLED显示一个字符
  * @param  Line 行位置，范围：1~4
  * @param  Column 列位置，范围：1~16
  * @param  Char 要显示的一个字符，范围：ASCII可见字符
  * @retval 无
  */
void OLED_ShowChar(uint8_t Line, uint8_t Column, char Char)
{        
  uint8_t i;
  OLED_SetCursor((Line - 1) * 2, (Column - 1) * 8);    //设置光标位置在上半部分
  for (i = 0; i < 8; i++)
  {
    OLED_WriteData(OLED_F8x16[Char - ' '][i]);      //显示上半部分内容
  }
  OLED_SetCursor((Line - 1) * 2 + 1, (Column - 1) * 8);  //设置光标位置在下半部分
  for (i = 0; i < 8; i++)
  {
    OLED_WriteData(OLED_F8x16[Char - ' '][i + 8]);    //显示下半部分内容
  }
}

/**
  * @brief  OLED显示字符串
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~4
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  String 要显示的字符串，范围：ASCII可见字符
  * @retval 无
  */
void OLED_ShowString(uint8_t Line, uint8_t Column, char *String)
{
  uint8_t i;
  for (i = 0; String[i] != '\0'; i++)
  {
    OLED_ShowChar(Line, Column + i, String[i]);
  }
}

/**
  * @brief  OLED次方函数
  * @retval 返回值等于X的Y次方
  */
uint32_t OLED_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{
  uint32_t Result = 1;
  while (Y--)
  {
    Result *= X;
  }
  return Result;
}

/**
  * @brief  OLED显示数字（十进制，正数）
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~4
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~4294967295
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~10
  * @retval 无
  */
void OLED_ShowNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length)
{
  uint8_t i;
  for (i = 0; i < Length; i++)              
  {
    OLED_ShowChar(Line, Column + i, Number / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');
  }
}

/**
  * @brief  OLED显示数字（十进制，带符号数）
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~4
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：-2147483648~2147483647
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~10
  * @retval 无
  */
void OLED_ShowSignedNum(uint8_t Line, uint8_t Column, int32_t Number, uint8_t Length)
{
  uint8_t i;
  uint32_t Number1;
  if (Number >= 0)
  {
    OLED_ShowChar(Line, Column, '+');
    Number1 = Number;
  }
  else
  {
    OLED_ShowChar(Line, Column, '-');
    Number1 = -Number;
  }
  for (i = 0; i < Length; i++)              
  {
    OLED_ShowChar(Line, Column + i + 1, Number1 / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');
  }
}

/**
  * @brief  OLED显示数字（十六进制，正数）
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~4
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~0xFFFFFFFF
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~8
  * @retval 无
  */
void OLED_ShowHexNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length)
{
  uint8_t i, SingleNumber;
  for (i = 0; i < Length; i++)              
  {
    SingleNumber = Number / OLED_Pow(16, Length - i - 1) % 16;
    if (SingleNumber < 10)
    {
      OLED_ShowChar(Line, Column + i, SingleNumber + '0');
    }
    else
    {
      OLED_ShowChar(Line, Column + i, SingleNumber - 10 + 'A');
    }
  }
}

/**
  * @brief  OLED显示数字（二进制，正数）
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~4
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~1111 1111 1111 1111
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~16
  * @retval 无
  */
void OLED_ShowBinNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length)
{
  uint8_t i;
  for (i = 0; i < Length; i++)              
  {
    OLED_ShowChar(Line, Column + i, Number / OLED_Pow(2, Length - i - 1) % 2 + '0');
  }
}

/**
  * @brief  OLED初始化
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void OLED_Init(void)
{
  uint32_t i, j;
  
  for (i = 0; i < 1000; i++)      //上电延时
  {
    for (j = 0; j < 1000; j++);
  }
  
  OLED_I2C_Init();      //端口初始化
  
  OLED_WriteCommand(0xAE);  //关闭显示
  
  OLED_WriteCommand(0xD5);  //设置显示时钟分频比/振荡器频率
  OLED_WriteCommand(0x80);
  
  OLED_WriteCommand(0xA8);  //设置多路复用率
  OLED_WriteCommand(0x3F);
  
  OLED_WriteCommand(0xD3);  //设置显示偏移
  OLED_WriteCommand(0x00);
  
  OLED_WriteCommand(0x40);  //设置显示开始行
  
  OLED_WriteCommand(0xA1);  //设置左右方向，0xA1正常 0xA0左右反置
  
  OLED_WriteCommand(0xC8);  //设置上下方向，0xC8正常 0xC0上下反置

  OLED_WriteCommand(0xDA);  //设置COM引脚硬件配置
  OLED_WriteCommand(0x12);
  
  OLED_WriteCommand(0x81);  //设置对比度控制
  OLED_WriteCommand(0xCF);

  OLED_WriteCommand(0xD9);  //设置预充电周期
  OLED_WriteCommand(0xF1);

  OLED_WriteCommand(0xDB);  //设置VCOMH取消选择级别
  OLED_WriteCommand(0x30);

  OLED_WriteCommand(0xA4);  //设置整个显示打开/关闭

  OLED_WriteCommand(0xA6);  //设置正常/倒转显示

  OLED_WriteCommand(0x8D);  //设置充电泵
  OLED_WriteCommand(0x14);

  OLED_WriteCommand(0xAF);  //开启显示
    
  OLED_Clear();        //OLED清屏
}

部分内容参考以下两篇文章：

https://blog.csdn.net/mj475002864/article/details/114027993

https://blog.csdn.net/k666499436/article/details/124686559

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原始发表：2022-11-03，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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