8000 GitHub - xiaolijiayou/OLED_UI: 一个丝滑的、可以轻松部署的OLED UI界面,包含基本的多级菜单,窗口等组件。
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一个丝滑的、可以轻松部署的OLED UI界面,包含基本的多级菜单,窗口等组件。

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xiaolijiayou/OLED_UI

 
 

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OLED UI 一个丝滑的ui框架

既然来了,点个star吧!万分感谢!


写在最前面

  • 由于并本项目并没有使用U8G2库,所以占有的程序空间并没有特别多。
  • 由c编写,所以可以部署在仅支持c的平台上。
  • 移植不困难,基本只需要有控制GPIO的能力即可移植。
  • 字符的长度不再受到屏幕宽度的限制,字符长度超过规定的显示区域的时候会自动滚动显示。
  • 尽管使用了软件iic或是spi进行通信,但是您无需担心屏幕的刷新率不够支撑丝滑的动画效果。例如在主频为72MHz的STM32F103C8t6单片机上使用软件SPI,128X128的OLED屏幕仍然可以在多数时间当中维持在80Hz以上的刷新率,这显然足够了。

目前项目仍然在整理优化当中


目录


1. 总览与介绍

  • 关于编程语言: 此项目使用了c语言,在C99标准下编写。经过验证,此项目也可以在c++的arduino框架下编译运行。

  • 关于硬件组成:

    1. 显示部分: OLED显示屏,以下是(将要)支持的显示屏型号:

      屏幕主控芯片 分辨率 通讯方式 是否已经推出例程
      SSD1306 128x32 IIC
      SSD1305 128x32 SPI
      SSD1306 128x64 IIC
      SH1106 128x64 SPI
      SH1106 128x64 SPI
      SH1107 128x128 SPI
      SH1107 128x128 IIC
    2. 按键部分: 目前最基本的按键支持是四个按键,分别是 确认键 返回键 上键 下键 ,这四个按键可以实现所有最基本的功能。

    3. 编码器部分: 编码器的加入可以使操作更加便捷优雅,但是不使用编码器也可以实现所有功能。所以移植的时候可以先不使用编码器,待按键功能测试完毕后再考虑移植编码器。

    4. 定时器部分: 定时器提供20ms的中断,应该是属于状态机(我看别人会把这种在定时器中断当中读取按键的方式叫做状态机),可以实现一些ui的精确停留延时的效果,并可以计算当前刷屏的帧数。【当然,没有定时器中断也可以运行OLED UI,只是这样不能计算帧数和进行精确的停留延时。】

  • 关于例程提供: 我会尽可能多地提供一些例程,下面是一些已经完成或是将会完成的例程:

    芯片生产商 MCU 是否已经完成例程 IDE/开发环境
    STM STM32F103C8t6 Keil5
    STC STC8051U Keil5
    乐鑫 ESP32 WOORM32 VsCode PlatformIO Arduino
    英飞凌 TC264 ADS
    TI MSPm0g3507g CCS

2. 移植部署方式

如果您要移植此项目到别的平台,请耐心阅读以下内容。


  • 第一步 点亮您的OLED屏幕

    • 【复制OLED基础库并进行简单移植】 首先,您需要将OLED屏幕的基础库复制到您的工程目录下, 也就是说,您需要保证您的工程当中包含了表格当中的这些文件。 我将他们列在了下方,您需要根据您的OLED屏幕型号选择适合文件。

      文件名 描述 移植的时候是否需要修改
      OLED_Driver.c 底层驱动文件 需要
      OLED_Driver.h 底层驱动文件的头文件 需要
      OLED_Fonts.c 字库文件 不需要
      OLED_Fonts.h 字库文件的头文件 不需要
      OLED.c 应用层文件 不需要
      OLED.h 应用层文件的头文件 不需要

      此OLED的底层驱动、字库和应用层的结构取自 【 江协科技的OLED教程 】 ,这个教程非常不错,我在他的文件基础上修改增添了不少东西,在此表衷心感谢。


      好了,您的工程文件夹中应该包含了这些文件了。 现在,请打开 OLED_Driver.cOLED_Driver.h 文件,找到 OLED_Init(void) 函数,将GPIO的初始化部分修改为您的实际GPIO初始化代码。此外,您还需要修改将GPIO置高电平或置低电平的函数,将他们修改成适合您的GPIO驱动的函数。到现在为止,操作都很简单,就是初始化GPIO,然后修改GPIO驱动函数,即使是初学者应该也能轻松搞定,毕竟步操作的难度堪比点灯。

      接着,在您的主函数所在的文件内包含 "OLED.h" 这个头文件,然后初始化OLED屏幕,进行简单的测试。代码如下:

      #include "OLED.h"
      
      int main(){
          // 初始化OLED屏幕
          OLED_Init();
          // 进行简单的测试
          while(1){
              // 清除屏幕
              OLED_Clear();
              // 使用可以显示中英文混合字符串的函数,中文使用12X12的字体,英文使用7X12的字体
              OLED_PrintfMix(0, 0,OLED_12X12FULL,OLED_7X12_HALF,"你好,HI.");
              // 将显存数组的内容刷新到屏幕上
              OLED_Update();
          }
      }

      编译运行一气呵成,如果没有报错,恭喜您,您的OLED屏幕已经工作正常了。此时,您成功地移植了一个好用的OLED基础库。这个库有很多功能函数,后面我会详细介绍,您也可以参考 【 江协科技的OLED教程 】 ,这个教程有其中一些函数的使用方法。

    • 注意事项与可能遇到的问题

      1. 如果您成功编译并且运行了,ASCII字符能够正常显示但是中文字符无法显示,请检查您的代码文件的编码格式。如果您使用的是UTF-8编码,请打开 OLED_Fonts.h 文件,在前几行找到如下宏定义代码:
        /*中文字符字节宽度*/
        #define OLED_CHN_CHAR_WIDTH			(2)		//UTF-8编码格式给3,GB2312编码格式给2
        并将括号内部的2改成3,这是因为UTF-8编码格式给中文字符分配了3个字节,而GB2312编码格式给中文字符分配了2个字节。(这在江协科技的教程当中是有的)
      2. 您最好打开 OLED.h 文件,检查一下以下代码
        //使用宏定义的方式确定oled的横向像素与竖向像素
        #define OLED_WIDTH						(128)					
        #define OLED_HEIGHT 					(128)
        确认一下OLED屏幕的实际分辨率,如果分辨率与上述代码不符,请修改这两个宏定义。
      3. 有关IIC通讯的问题:如果您的OLED屏幕使用的是IIC通讯,并且恰好您的单片机主频非常高,那么有必要在置高低电平的函数中加入延时,保证屏幕能够正确地接受数据。如果您的屏幕使用的是SPI通讯,那么您可以忽略这一点。当然,您完全可以自己修改OLED驱动文件,使用硬件IIC。

  • 第二步 尝试运行示例程序

    • 【复制OLED_UI实现文件并进行按钮驱动的编写】 现在,您需要将OLED_UI的实现文件复制到您的工程目录下, 也就是说,您需要保证您的工程当中包含了表格当中的这些文件。 我将他们列在了下方。

      文件名 描述 移植的时候是否需要修改
      OLED_UI_Driver.c 按钮、编码器等驱动文件 需要
      OLED_UI_Driver.h 按钮、编码器等驱动文件的头文件 需要
      OLED_UI.c 实现文件 暂不需要
      OLED_UI.h 实现文件的头文件 暂不需要
      OLED_UI_MenuData.c 菜单数据文件(其实就是示例程序的菜单数据) 暂不需要
      OLED_UI_MenuData.h 菜单数据文件的头文件 暂不需要

      好了,您的工程文件夹中应该包含了这些文件了。 现在,请打开 OLED_UI_Driver.cOLED_UI_Driver.h 。这两个文件主要是用来驱动按键、编码器等硬件的,同时也包含一些需要根据实际移植情况修改的函数。在 OLED_UI_Driver.h 当中,有这些函数的声明,您需要根据您的实际情况实现这些函数。下方是对它们的说明:

      读取按键状态的函数(此处使用宏来代替,目的是提高效率,减少代码量)

      //获取确认,取消,上,下按键状态的函数(【Q:为什么使用宏定义而不是函数?A:因为这样可以提高效率,减少代码量】)
      #define Key_GetEnterStatus()    digitalRead(BUTTON_PIN_1)  //确认键
      #define Key_GetBackStatus()     digitalRead(BUTTON_PIN_2)  //返回键
      #define Key_GetUpStatus()       digitalRead(BUTTON_PIN_3)  //上键
      #define Key_GetDownStatus()     digitalRead(BUTTON_PIN_4)  //下键

      这些宏定义是用来获取按键的状态的,您需要根据实际情况修改它们,使它们能够获取到按键的状态。

      初始化函数

      //定时器中断初始化函数,初始化一个每20ms运行一次的定时器中断
      void Timer_Init(void);
      
      //按键初始化函数
      void Key_Init(void);
      
      //编码器初始化函数
      void Encoder_Init(void);

      这些函数是用来初始化硬件的,您需要根据实际情况修改它们,使它们能够正确地初始化硬件。

      编码器使能、失能、读取增量值函数

      // 编码器使能函数
      void Encoder_Enable(void);
      
      //编码器失能函数
      void Encoder_Disable(void);
      
      //读取编码器的增量值
      int16_t Encoder_Get(void);

      这些函数是用来控制编码器的,您需要根据实际情况修改它们,使它们能够正确地控制编码器。 延时函数

      //延时函数
      void Delay_us(uint32_t xus);
      void Delay_ms(uint32_t xms);
      void Delay_s(uint32_t xs);

      这些函数是用来延时的,您需要根据实际情况修改它们,使它们能够正确地延时。

      以上这些函数的修改,如果有困难,请参考 例程中 的实现。此外,编码器并不是必须的,如果您不需要编码器,那么您可以不实现这些函数。【将函数内容清空,如果有return值的函数,则返回0即可。】

    • 【编写主函数并运行示例程序】 现在,您需要编写主函数,并在其中调用OLED_UI的实现函数。代码如下:

      // 包含OLED_UI.h头文件
      #include "OLED_UI.h"
      // 包含例程菜单数据头文件
      #include "OLED_UI_MenuData.h"
      
      int main() {
      
        OLED_UI_Init(&MainMenuPage);
        while(1) {
          //OLED_UI的主循环函数
          OLED_UI_MainLoop();
        }
      }
      
      // 定时器中断服务函数
      void Timer() {
        // OLED_UI的定时器中断服务函数
        OLED_UI_InterruptHandler();
      }

      如果之前的操作都没问题,那一般来说就可以成功运行OLED UI的示例程序了。如果有问题,请仔细检查您的代码。请注意,void Timer() 是您的定时器中断服务函数,您需要根据实际情况修改函数名。

      如果定时器中断函数对您来说有困难,请将 OLED_UI_InterruptHandler() 这个函数也放置到主循环内,那样也可以运行OLED_UI,如下。只不过有关精确时间的计算就不再准确。

      // 包含OLED_UI.h头文件
      #include "OLED_UI.h"
      // 包含例程菜单数据头文件
      #include "OLED_UI_MenuData.h"
      
      int main() {
      
        OLED_UI_Init(&MainMenuPage);
        while(1) {
          //OLED_UI的主循环函数
          OLED_UI_MainLoop();
          OLED_UI_InterruptHandler();
        }
      }

3. 创建自己的第一个菜单

如果您已经成功运行了示例程序,那么您已经具备了创建自己的菜单的条件,下面将介绍如何创建自己的菜单。


如果从头开始从原理讲起,反而还会让大家觉得麻烦,所以我们直接实战,上代码。

未完待续...

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