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    极海APM32F035电机控制开发板，0.96寸 IIC接口 OLED模块显示

    发布时间：2024-07-19

    玩家有话说：本次评测产品为极海APM32F035电机控制开发板，内容为0.96寸 IIC接口 OLED模块显示，这一款开发板是32位FoC矢量控制MCU，它内置了多种专用的VectorComputer数学运算加速器。在实验室离心机应用方案中，极海APM32F035作为主控芯片，负责采集霍尔信号、电流、电压信号，执行电机控制逻辑，接收控制指令以及反馈电机运行状态。

    APM32F035的性能表现在以下几个方面：

    1.基于Cortex-M0+内核，主频为72MHz，并内置了M0CP协处理器，支持MDU+Cordic与CRC，可以满足电机应用的处理性能。

    2.在硬件配置上，APM32F035具有64KB的Flash和10KB的SRAM，可以满足电机嵌入式应用的各种算法需求。此外，它还支持单周期32位硬件乘法器，并内置了M0CP协处理器以增强Cortex-M0+的运行性能。

    3.APM32F035集成了多种模拟与连接功能，包括高精度模拟外设与数字外设，满足不同功能需求与高速连接应用需求。其中，新增的2个可编程模拟比较器COMP和4个通用运算放大器OP-Amp可以覆盖各种电机电流采样应用。总体来说，APM32F035具有优异的高效运算与处理速度，丰富的模拟与连接特性赋予电机更多的新功能属性，有效提升电机驱动性能并降低用户产品运行成本。

    极海APM32F035电机控制开发板评测：0.96寸 IIC接口 OLED模块显示

    1.软硬件平台

    软硬件平台

    AT32A403A Board开发板

    MDK-ARM Keil

    0.96寸 IIC接口 OLED显示模块

    一、OLED模块简述

    OLED显示模块在单片机开发中扮演着重要的角色。它利用有机发光二极管（OLED）技术，通过电流激发有机材料发光，从而实现信息显示。这种显示技术具有自发光、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广以及构造和制程简单等特点。

    在单片机开发中，OLED显示模块的主要作用体现在以下几个方面：

    1. 信息显示：OLED显示模块能够直观地展示单片机处理后的数据或状态信息，如传感器读数、系统状态等。这对于调试和监控单片机的工作状态非常有帮助。

    2. 人机交互：通过OLED显示模块，用户可以更方便地与单片机进行交互。例如，用户可以通过查看OLED屏幕上的菜单或提示信息来执行相应的操作，从而实现对单片机的控制。

    3. 节省空间与功耗：由于OLED显示模块具有薄型、低功耗的特点，它非常适合在空间有限且对功耗要求较高的应用场景中使用。例如，在可穿戴设备或便携式电子产品中，OLED显示模块能够有效地节省空间并降低功耗。

    4. 提升用户体验：OLED显示模块的高对比度和广视角范围能够确保用户在各种角度下都能清晰地看到显示内容，从而提升用户的使用体验。

    二、OLED 显示函数支持

    OLED 显示字符、字符串 汉字

    void OLED_ShowChar_06x08(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Char);//显示字符函数
    void OLED_ShowString_06x08(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t *String);//显示字符串函数
    void OLED_ShowCHinese(uint8_t X,uint8_t Y,uint8_t Chinese);//显示汉字函数
    void OLED_ShowChar_08x16(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t Char);//显示字符函数
    void OLED_ShowString_16x16(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t *String);//显示字符串函数

    OLED 显示整型数字/浮点型数字/二进制数字/十六进制数字

    void OLED_ShowNumber_SignedInteger_06x08(uint8_t X, uint8_t Y, int16_t IntegerNumber, uint8_t Count);//显示有符号整型数字函数
    void OLED_ShowNumber_UnsignedInteger_06x08(uint8_t X, uint8_t Y, uint16_t IntegerNumber, uint8_t Count);//显显示无符号整型数字函数
    void OLED_ShowNumber_Float_06x08(uint8_t X, uint8_t Y, float FloatNumber, uint8_t Count1, uint8_t Count2);//显示浮点数函数
    void OLED_ShowNumber_Binary_06x08(uint8_t X, uint8_t Y, unsigned long BinaryNumber, uint8_t Count);//显示数组函数
    void OLED_ShowNumber_Hex_06x08(uint8_t X, uint8_t Y, unsigned long BinaryNumber, uint8_t Count);//显示十六进制数字函数

    OLED 基本绘图函数

    //  OLED 绘制直线
    void OLED_DrawLine(uint8_t X, uint8_t Y, uint8_t PointData);
    //  OLED 绘制图像
    void OLED_RollDisplay(void);//设置水平左右移
    void Draw_BMP(uint8_t x0,uint8_t y0,uint8_t x1,uint8_t y1,uint8_t BMP[]);
    //画点函数
    void OLED_DrawDot(uint8_t X,uint8_t Y,uint8_t T);
    //画直线函数
    void LCD_DrawLine(uint32_t X1, uint32_t Y1, uint32_t X2,uint32_t Y2);
    //dot ==1 表示亮显示出来
    void OLED_Fill_Draw_circle(uint8_t X0,uint8_t Y0,uint8_t r,uint8_t dot);
    //ucFilled ==1 表示填充 //画直圆函数
    void OLED_DrawCircle( uint16_t usX_Center, uint16_t usY_Center, uint16_t usRadius, uint8_t ucFilled );
    //画矩形函数
    void LCD_DrawRectangle(uint16_t X1, uint16_t Y1, uint16_t X2, uint16_t Y2);

    三、模拟IIC移植 OLED屏幕驱动

    1. 建立工程模板，添加相关驱动文件

      在之前的led工程模板上进行添加oled驱动文件。

    olde_drive.c olde_drive.h // oled底层驱动文件，包括软件iic实现，oled引脚配置，oled初始化.

    olde_draw.c olde_draw.h // oled应用层文件，主要是绘图api实现（可以移植到其他开发板，不需要改，仅配置好驱动文件即可）

    2. 配置引脚

    由于APM32电机开发板基本上没有多余引脚引出，为数不多的引脚就串口2的端口

    选择引脚，进入工程开始编写屏幕引脚初始化代码。

    为了方便后续移植，我在oled_drive.h处宏定义了每一个引脚，后续根据需要进行修改即可。

    #define OLED_SCL_GPIO_PORT GPIOB
    #define OLED_SCL_GPIO_PIN GPIO_PIN_11
    #define OLED_SCL_GPIO_CLOCK RCM_AHB_PERIPH_GPIOB

    #define OLED_SDA_GPIO_PORT GPIOB
    #define OLED_SDA_GPIO_PIN GPIO_PIN_12
    #define OLED_SDA_GPIO_CLOCK RCM_AHB_PERIPH_GPIOB

    3. 屏幕GPIO端口初始化配置

    void OLED_GPIO_Configuare(void)
    {

    GPIO_Config_T gpioConfig;

          /* Enable the OLED_SCL Clock */
       RCM_EnableAHBPeriphClock(OLED_SCL_GPIO_CLOCK);
          /* Enable the OLED_SDA Clock */
       RCM_EnableAHBPeriphClock(OLED_SDA_GPIO_CLOCK);

          /* Condiv the OLED_SDA pin */
       gpioConfig.pin = OLED_SDA_GPIO_PIN ;
      gpioConfig.    mode = GPIO_MODE_OUT;
      gpioConfig.    outtype = GPIO_OUT_TYPE_OD;
      gpioConfig.    speed = GPIO_SPEED_50MHz;
      gpioConfig.    pupd = GPIO_PUPD_NO;

          GPIO_Config(OLED_SDA_GPIO_PORT, &gpioConfig);
     
          /* Condiv the OLED_SCL pin */
     gpioConfig.pin = OLED_SCL_GPIO_PIN;
      gpioConfig.    mode = GPIO_MODE_OUT;
      gpioConfig.    outtype = GPIO_OUT_TYPE_OD;
      gpioConfig.    speed = GPIO_SPEED_50MHz;
      gpioConfig.    pupd = GPIO_PUPD_NO;
     
    GPIO_Config(OLED_SCL_GPIO_PORT, &gpioConfig);
     
    }

    4. IIC接口宏定义设置

    //-----------------OLED IIC端口定义----------------  
    #define OLED_SCLK_Clr() GPIO_ClearBit(OLED_SCL_GPIO_PORT,OLED_SCL_GPIO_PIN) //SCL IIC接口的时钟信号
    #define OLED_SCLK_Set() GPIO_SetBit(OLED_SCL_GPIO_PORT,OLED_SCL_GPIO_PIN)

    #define OLED_SDIN_Clr() GPIO_ClearBit(OLED_SDA_GPIO_PORT,OLED_SDA_GPIO_PIN) //SDA IIC接口的数据信号
    #define OLED_SDIN_Set() GPIO_SetBit(OLED_SDA_GPIO_PORT,OLED_SDA_GPIO_PIN)

    5. 软件IIC代码实现

    // 函数功能: IIC外设驱动函数部分
    // 函数标记: IIC_Start
    // 函数说明: 无

    void IIC_Start(){
    OLED_SCLK_Set() ;
    OLED_SDIN_Set();
    OLED_SDIN_Clr();
    OLED_SCLK_Clr();
    }

    // 函数功能: IIC外设驱动函数部分
    // 函数标记: IIC_Stop
    // 函数说明: 无

    void IIC_Stop(){
          OLED_SCLK_Set() ;
    OLED_SDIN_Clr();
    OLED_SDIN_Set();
    }

    // 函数功能: IIC外设驱动函数部分
    // 函数标记: IIC_Stop
    // 函数说明: 无

    void IIC_Wait_Ack(){
    OLED_SCLK_Set() ;
    OLED_SCLK_Clr();
    }

    // 函数功能: IIC外设驱动函数部分
    // 函数标记: Write_IIC_Byte
    // 函数说明: 无

    void Write_IIC_Byte(uint8_t IIC_Byte){
    uint8_t i;
    uint8_t m,da;
    da=IIC_Byte;
    OLED_SCLK_Clr();
    for(i=0;i<8;i++)
    {
    m=da;
    // OLED_SCLK_Clr();
     m=m&0x80;
    if(m==0x80)
    {
    OLED_SDIN_Set();
    }
    else
    OLED_SDIN_Clr();

    da=da<<    1;
    OLED_SCLK_Set();
    OLED_SCLK_Clr();
    }

    }

    // 函数功能: IIC外设驱动函数部分
    // 函数标记: Write_IIC_Command
    // 函数说明: 无

    void Write_IIC_Command(uint8_t IIC_Command){
          IIC_Start();
          Write_IIC_Byte(0x78); //Slave address,SA0=0
       IIC_Wait_Ack();
          Write_IIC_Byte(0x00); //write command
       IIC_Wait_Ack();
          Write_IIC_Byte(IIC_Command);
          IIC_Wait_Ack();
          IIC_Stop();
    }

    // 函数功能: IIC外设驱动函数部分
    // 函数标记: Write_IIC_Data
    // 函数说明: 无


    void Write_IIC_Data(uint8_t IIC_Data){
          IIC_Start();
          Write_IIC_Byte(0x78); //D/C#=0; R/W#=0
     IIC_Wait_Ack();
          Write_IIC_Byte(0x40); //write data
     IIC_Wait_Ack();
          Write_IIC_Byte(IIC_Data);
    IIC_Wait_Ack();
          IIC_Stop();
    }

    6. OLED初始化函数

    // 函数功能: OLED 外设驱动函数部分
    // 函数标记: OLED_Init
    // 函数说明: 初始化函数配置
    void OLED_Init(void)
    {
          OLED_GPIO_Configuare();
          OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD);//--display off
     OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//---set low column address
     OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD);//---set high column address
     OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//--set start line address
    OLED_WR_Byte(0xB0,OLED_CMD);//--set page address
     OLED_WR_Byte(0x81,OLED_CMD); // contract control
     OLED_WR_Byte(0xFF,OLED_CMD);//--128
    OLED_WR_Byte(0xA1,OLED_CMD);//set segment remap
    OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);//--normal / reverse
     OLED_WR_Byte(0xA8,OLED_CMD);//--set multiplex ratio(1 to 64)
     OLED_WR_Byte(0x3F,OLED_CMD);//--1/32 duty
     OLED_WR_Byte(0xC8,OLED_CMD);//Com scan direction
     OLED_WR_Byte(0xD3,OLED_CMD);//-set display offset
     OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//
      
    OLED_WR_Byte(0xD5,OLED_CMD);//set osc division
     OLED_WR_Byte(0x80,OLED_CMD);//
    OLED_WR_Byte(0xD8,OLED_CMD);//set area color mode off
     OLED_WR_Byte(0x05,OLED_CMD);//
    OLED_WR_Byte(0xD9,OLED_CMD);//Set Pre-Charge Period
     OLED_WR_Byte(0xF1,OLED_CMD);//
    OLED_WR_Byte(0xDA,OLED_CMD);//set com pin configuartion
     OLED_WR_Byte(0x12,OLED_CMD);//
    OLED_WR_Byte(0xDB,OLED_CMD);//set Vcomh
     OLED_WR_Byte(0x30,OLED_CMD);//
    OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD);//set charge pump enable
     OLED_WR_Byte(0x14,OLED_CMD);//
    OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD);//--turn on oled panel

    OLED_Clear();
    OLED_Set_Pos(0,0);
    }

    综上所述，软件模拟IIC 驱动OLED文件完成，接下来就是应用层文件,具体参考仓库代码。

    [模拟IIC 驱动OLED]  https://gitee.com/End-ING/embedded-apm32f35-board/tree/master/note/apm32f035-board/ap32f035-motor-board-note/apm32f035-oled-template

    五、案例测试

    1.主函数

    /* Includes */
    #include "main.h"

    /* printf using USART1 */
    #define DEBUG_USART MINI_COM2

    void APM_MINI_Init(void);
    void GPIO_Init(void);

    /*! * @brief Init MINI board * * @param None * * @retval None * * @note */
    void APM_MINI_Init(void){
          /* Init delay function */
       APM_MINI_DelayInit();
    APM_MINI_PBInit(BUTTON_KEY1, BUTTON_MODE_GPIO);
    //APM_MINI_COMInit(COM2);
    }

    /*! * @brief GPIO initialization * * @param None * * @retval None * */
    void GPIO_Init(void){
      GPIO_Config_T gpioConfig;

          RCM_EnableAHBPeriphClock(LED2_GPIO_CLK | LED3_GPIO_CLK);
          /* LED2 GPIO configuration */
       gpioConfig.pin = LED2_PIN;
      gpioConfig.mode = GPIO_MODE_OUT;
      gpioConfig.outtype = GPIO_OUT_TYPE_PP;
      gpioConfig.speed = GPIO_SPEED_50MHz;
      gpioConfig.pupd = GPIO_PUPD_NO;
          GPIO_Config(LED2_GPIO_PORT, &gpioConfig);
    }

    void oled_example(void){
          OLED_ShowChar_08x16(0,0,'A');
          OLED_ShowString_08x16(16,0,"APM32F035-OLED");
    // OLED_ShowNumber_SignedInteger_06x08(16,2,1234,5);
    // OLED_ShowNumber_UnsignedInteger_06x08(64,2,1234,4);
       OLED_ShowString_08x16(0,2,"Time:2024.04.10");
          OLED_ShowNumber_Float_06x08(32,4,123.456,3,3);
          OLED_ShowString_06x08(32,5,"By:CoderEnd");
     

          OLED_ShowCHinese(0,6,0);
          OLED_ShowCHinese(16,6,1);
          OLED_ShowCHinese(32,6,2);
          OLED_ShowCHinese(48,6,3);
          OLED_ShowCHinese(64,6,4);
          OLED_ShowString_06x08(80,6,"soft-iic");
    }
    /*! * @brief Main program * * @param None * * @retval None * */
    int main(void){
          APM_MINI_Init();

          GPIO_Init();
    OLED_Init();
          printf("Hardware_Init [ok] \r\n");
          printf("apm32f035-motor board testing 2024-04-10\r\n");
          printf("This is an example of oled \r\n");
     
    oled_example();
          while (1)
      {
          /* Turn LED2 on */
       GPIO_ClearBit(LED2_GPIO_PORT, LED2_PIN);
          APM_MINI_DelayMs(1000);

          /* Turn LED2 off */
       GPIO_SetBit(LED2_GPIO_PORT, LED2_PIN);
          APM_MINI_DelayMs(500);


      }
    }

    2. 测试效果