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【雕爷学编程】Arduino动手做(136)---0.91寸OLED液晶屏模块

2023-06-29 12:17 作者:驴友花雕  | 我要投稿

37款传感器与执行器的提法,在网络上广泛流传,其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止这37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块,依照实践出真知(一定要动手做)的理念,以学习和交流为目的,这里准备逐一动手尝试系列实验,不管成功(程序走通)与否,都会记录下来—小小的进步或是搞不掂的问题,希望能够抛砖引玉。


【Arduino】168种传感器模块系列实验(资料代码+仿真编程+图形编程)

实验一百三十六:0.91寸OLED液晶屏显示模块 IIC 12832液晶屏 兼容3.3v-5V

OLED

OLED是英文Organic Light Emitting Display(有机发光显示器)的简称,它的发光原理是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下,通过载流子注入和复合导致发光。通过搭配不同的有机材料,就可以发出不同颜色的光,来达到彩显示器的要求。也有人把OLED拼写为 Organic Light Emitting Diode (有机发光二极管),两种写法意思基本一样。

由于OLED是自发光器件,每个像素自己都会发光,并且透光率很高,因此,与时下液晶电视都采用的LCD面板相比,其亮度与对比度都比LCD胜出一筹,视角可达170度,图像更加鲜艳,耗电量更小。另外,OLED的发光层比较轻,因此它的基层可使用富于柔韧性的材料,而不会使用刚性材料。OLED基层为塑料材质,而LCD、PDP、SED、TDEL等显示器则需使用玻璃基板,因此,OLED显示器的发光效率是目前所有显示器中排名最高。

最近几年,在欧洲还诞生了一种用高分子有机材料制造发光二极管的技术,称为POLED(Polymer Organic Light Emitting Display)技术,由于高分子有机材料可以溶于有机溶剂,因此,POLED显示器将来可以用印刷技术来进行生产,从而可以大大降低生产成本。

OLED器件由基板、阴极、阳极、空穴注入层(HIL)、电子注入层(EIL)、空穴传输层(HTL)、电子传输层(ETL)、电子阻挡层(EBL)、空穴阻挡层(HBL)、发光层(EML)等部分构成。其中,基板是整个器件的基础,所有功能层都需要蒸镀到器件的基板上;通常采用玻璃作为器件的基板,但是如果需要制作可弯曲的柔性OLED器件,则需要使用其它材料如塑料等作为器件的基板。阳极与器件外加驱动电压的正极相连,阳极中的空穴会在外加驱动电压的驱动下向器件中的发光层移动,阳极需要在器件工作时具有一定的透光性,使得器件内部发出的光能够被外界观察到;阳极最常使用的材料是ITO。空穴注入层能够对器件的阳极进行修饰,并可以使来自阳极的空穴顺利的注入到空穴传输层;空穴传输层负责将空穴运输到发光层;电子阻挡层会把来自阴极的电子阻挡在器件的发光层界面处,增大器件发光层界面处电子的浓度;发光层为器件电子和空穴再结合形成激子然后激子退激发光的地方;空穴阻挡层会将来自阳极的空穴阻挡在器件发光层的界面处,进而提高器件发光层界面处电子和空穴再结合的概率,增大器件的发光效率;电子传输层负责将来自阴极的电子传输到器件的发光层中;电子注入层起对阴极修饰及将电子传输到电子传输层的作用;阴极中的电子会在器件外加驱动电压的驱动下向器件的发光层移动,然后在发光层与来自阳极的空穴进行再结合。


OLED特性
OLED技术之所以能够获得广泛的应用,在于其与其它技术相比,具有以下优点:
(1)功耗低
与LCD相比,OLED不需要背光源,而背光源在LCD中是比较耗能的一部分,所以OLED是比较节能的。例如,24in的AMOLED模块功耗仅仅为440mw,而24in的多晶硅LCD模块达到了605mw。
(2)响应速度快
OLED技术与其他技术相比,其响应速度快,响应时间可以达到微秒级别。较高的响应速度更好的实现了运动的图像。根据有关的数据分析,其响应速度达到了液晶显示器响应速度的1000倍左右。
(3)较宽的视角
与其他显示相比,由于OLED是主动发光的,所以在很大视角范围内画面是不会显示失真的。其上下,左右的视角宽度超过170度。
(4)能实现高分辨率显示
大多高分辨率的OLED显示采用的是有源矩阵也就是AMOLED,它的发光层可以是吸纳26万真彩色的高分辨率,并且随着科学技术的发展,其分辨率在以后会得到更高的提升。
(5)宽温度特性
与LCD相比,OLED可以在很大的温度范围内进行工作,根据有关的技术分析,温度在-40摄氏度到80摄氏度都是可以正常运行的。这样就可以降低地域限制,在极寒地带也可以正常使用。
(6)OLED能够实现软屏
OLED可以在塑料、树脂等不同的柔性衬底材料上进行生产,将有机层蒸镀或涂布在塑料基衬上,就可以实现软屏。
(7)OLED成品的质量比较轻
与其他产品相比,OLED的质量比较小,厚度与LCD相比是比较小的,其抗震系数较高,能够适应较大的加速度,振动等比较恶劣的环境。

OLED优势

相比传统的LCD技术,OLED显示技术具有明显的优势,OLED屏幕厚度可以控制在1mm以内,而LCD屏幕厚度通常在3mm左右,并且重量更加轻盈。OLED屏幕的液态结构可以保证屏幕的抗衰性能,并且具有LCD不具备的广视角,可以实现超大范围内观看同一块屏幕,画面不会失真。反应速度是LCD屏幕的千分之一。并且OLED屏幕耐低温,可以在-40℃环境下正常显示内容,发光效率更高、能耗低、生态环保,可以制作成曲面屏,从而给人们带来不同的视觉冲击。

OLED是一种利用多层有机薄膜结构产生电致发光的器件,它很容易制作,而且只需要低的驱动电压,这些主要的特征使得OLED在满足平面显示器的应用上显得非常突出。OLED显示屏比LCD更轻薄、亮度高、功耗低、响应快、清晰度高、柔性好、发光效率高,能满足消费者对显示技术的新需求。全球越来越多的显示器厂家纷纷投入研发,大大的推动了OLED的产业化进程。


0.91寸OLED液晶屏显示模块参数
驱动芯片:SSD1306
支持接口:I2C
显示颜色:白色
高分辨率: 128×32
可视角度:大于160°
工作电压:3.3V / 5V
模块大小:36 x 12.5(mm)

驱动芯片SSD1306方块图

模块参考电原理图

OLED模块引脚说明

GND ------ 地线

VCC ------ 电源

(因为模块内部自带稳压,所以3.3~5V供电都是ok的)

SDA ------ I2C 数据线(接A4)

SCL  ------ I2C 时钟线(接A5)

(可以看到模块后面有一个U2芯片,就是用来稳压的)


下载安装最新库

https://learn.adafruit.com/monoc ... ibrary-and-examples

其中OLED模块的专用库名称是SSD1306,另外需要配合图形库GFX操作

不建议使用NB的U8glib,因为这个库强大到哭,所以编译和下载都太消耗时间了。


将这些OLED与Arduino一起使用需要安装两个库:Adafruit_SSD1306和Adafruit_GFX,Adafruit_SSD1306处理与硬件之间的低级通信,Adafruit_GFX在此基础上构建以添加图形功能,例如线条,圆圈和文本。

Arduino的Adafruit_GFX库为我们所有的LCD和OLED显示器提供了通用语法和图形功能集。这使Arduino草图可以轻松地在显示类型之间进行调整,而不必花太多精力……而且任何新功能,性能改进和错误修复将立即应用于我们完整的彩色显示屏产品中。该Adafruit_GFX库可以使用安装Arduino的库管理 ...这是首选的和现代的方式。从Arduino的“草图”菜单中,选择“包含库”,然后选择“管理库…”。

另有下载库链接  https://codeload.github.com/adaf ... -Library/zip/master

Arduino实验开源代码

Arduino实验场景图

Arduino实验开源代码之二

Arduino实验场景图

Arduino实验开源代码之五

Arduino实验场景图

实验开源图形编程(Mind+、编玩边学)



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