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发表于 2023-9-11 22:39:44 | 查看: 327| 回复: 0 IP:中国 中国广播电视网络有限公司

STM32使用硬件IIC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:

  1. 发送唤醒命令。
  2. 发送测量命令
  3. 读取测量完成之后的数据。
  4. 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:

  1. 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)。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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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