基于单片机的OLED静态显示驱动接口电路—电路精选（55）

OLED与薄膜场效应晶体管液晶显示器（TFT—LCD）相比，具有响应快、全彩色、自发光、视角宽、对比度高、低电压、可实现柔性显示等优点，能更好地应用于手机、MP3、小尺寸仪表盘等。OLED显示器以其卓越的显示性能成为下一代平板显示器15’的一个强有力竞争者，目前市场上已出现多种中小尺寸OLED，但配套的驱动接口电路设计嘲很少，笔者拟采用STCllL60XE单片机作为OLED显示模块CMEL C0283QGLD—T的主控制器。尝试在SPI模式下实现OLED全彩静态图片显示。

CMEL C0283QGLD-T显示模块是240xRGBx320点阵的2．8 in全彩OLED显示模块，集成了S6E63D6驱动器"1，图l为S6E63D6的结构框图。S6E63D6是一款带控制器的OLED驱动专用芯片，最大可支持240xRGBx320点阵的图形显示。内置容量为240x18x320位的图像存储器（GRAM），向GRAM中写入图像数据可实现65 k、260 k色图片显示。其具有四种可编程彩色显示接口模式：
18一／16?／9／8位并行接口模式、18?／16／6位的RGB接口模式、串行外围设备接口（SPI）模式和高速串行接口（MDDI）模式。S6E63D6内嵌DC—DC电压转换器，提供OLED模块内部像素驱动电压。

图l S6E63D6结构框图

硬件电路设计

实现静态图片显示需预存图像数据。而单片机内部程序空间有限（60 k），不适合存储图像数据，采用Flash存储器作为图像数据存储区能有效地解决这一问题。单片机只需读取Flash存储器中的图像数据，再传送到显示模块即可实现静态图片显示。系统硬件结构框图如图2所示，整个系统采用5 V直流供电，两个电源模块提供整个控制电路所需电压和OLED显示所需电压，微控制器（MCU）模块实现与OLED模块和Flash存储器的通信，并提供了在线编程接口和硬件复位接口，使用SPI协议18I进行串行通信。

图2系统硬件结构框图

电源模块

电源模块1输出电压3．3 V，为微控制器和接口电路供电。电源模块2采用高效率开关电源，为OLED显示提供正常工作所需的VDD和VSS。鉴于OLED显示屏对供电电压变化极其敏感，而安森美生产的NCP58 10芯片一1输出电压精准、转换率高、封装尺寸dx（3．00 mmx3．00 mmx0．55 mm），可提供l％电压容差的精确反馈电压且输出负载瞬态响应好，作为OLED驱动供电电源尤为合适。

微控制器

宏晶科技的STCll／lOxx系列单片机HOl相比于传统的89系列及205l系列单片机，成本更低，性能更强，故本设计系统选用STCl 1L60XE单片机作为微控制器。通过寄存器配置将单片机P3．0／RXD、P3．1／TXD设置为系统可编程（ISP）下载专用通信口。USB和串口转换完成与用户系统的USB连接，实现在用户系统上调试和下载单片机程序。P4．7／RST引脚出厂时就被配置为复位引脚，外接复位电路实现上电复位。P3．4一P3．7预置为时钟（SCK）、数据输入端（SI）、数据输出端（SO）、使能信号（CE），作为单片机与Flash存储器的SPI接口，实现SPI串行通信。P2口部分引脚预置为时钟线（CL）、片选信号（CSB）、数据输出端（SDO）、数据输入端（SDI），作为单片机与OLED显示模块的SPI接口，实现SPI串行通信。将P2．7预置为RE．SETB，用于控制整个OLED显示模块的复位。

SPI接口设计

硬件系统中SPI接口部分为：单片机与Flash存储器的SPI通信接口和单片机与OLED显示模块的SPI通信接口。为了行文方便，约定单片机与Flash存储器的SPI通信为SPI模式I，单片机与OLED显示模块的SPI通信为SPI模式2。在SPI模式2下单片机与OLED显示模块的连接采用接插件形式，更改接插件可实现不同尺寸OLED显示模块的硬件接口连接，实现系统设计的通用性。SPI模式1为四线制，包括CE，SCK，SI和SO；SPI模式2也为四线制，包括SCL，CSB，SDO，SDI。由于STCl 1L60XE单片机没有硬件SPI接口，需设置单片机普通I／O口模拟SPI时序进行数据通信。SPI模式1中Flash存储器SST25VF020I"1的器件地址为43H，存储范围为000000H～03FFFFH；SPl模式2中OLED显示模块SPI模式下写指令起始地址为70H，写数据起始地址为72H。

软件设计

显示之前，预存储图像数据到Flash存储器，主程序主要完成从Flash中读取数据，然后在SPI方式下通过单片机I／O口向显示模块中的GRAM输人数据实现静态图片显示。主程序软件流程图如图3所示。主要功能包括：1）MCU初始化，设置单片机时钟为外部输入模式，设置ISP通信口和定时器。配置各个I／O口为数字口。软件延时使能电源模块2的正负压输出。2）SPI初始化，将SPI相关的片选信号、时钟信号和数据信号拉高，不产生通信。3）OLED初始化，先配置所需显示