第二章 科创板-完美表达

第4课 科创板-完美表达

1、认识OLED显示屏及IIC；

2、掌握方块测试屏幕参数的方法；

3、通过编程实现OLED屏幕对话。

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OLED显示屏——Science and Engineering

OLED（Organic Light-Emitting Diode），即有机发光二极管，当有电流通过时，这些有机半导体材料就会发光。一块OLED屏幕，就是由百千万个“小灯泡”组成，通过这些“小灯泡”亮灭，来显示不同的字符、汉字或者图画。

科创板板载的OLED是1.3寸的，它的分辨率是128*64，即包含128行*64列个“小灯泡”，每个“小灯泡”又叫一个像素。

IIC (集成电路总线）

IIC即Inter-Integrated Circuit(集成电路总线），这种总线类型是一种简单的串行总线，它简化了信号传输总线接口。IIC串行总线一般有两根信号线，一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL。本节课中IIC总线设备上的数据线SDA占用管脚4，控制线SCL占用管脚15。

二、OLED显示屏的特点及应用——Engineering and Technology

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OLED显示屏特点

OLED屏幕主要特点：OLED为自发光材料，不需用到背光板，同时视角广、画质均匀、反应速度快、较易彩色化、用简单驱动电路即可发光、制程简单、可制成挠曲式面板，符合轻薄短小的原则，应用范围属于中小尺寸面板。

显示方面：主动发光、视角范围大；响应速度快，图像稳定；亮度高、色彩丰富、分辨率高。

工作条件：驱动电压低、能耗低，可与太阳能电池、集成电路等相匹配。

适应性广：采用玻璃衬底可实现大面积平板显示；如用柔性材料做衬底，能制成可折叠的显示器。由于OLED是全固态、非真空器件，具有抗震荡、耐低温（-40℃）等特性，在军事方面也有十分重要的应用，如用作坦克、飞机等现代化武器的显示终端。

OLED屏应用领域

1、商业领域

由于OLED屏幕可弯曲、轻薄、抗衰性能强等特性，既美观又实用，POS机、复印机、ATM机中都可以安装小尺寸的OLED屏幕。大屏幕可以用作商务宣传屏，也可以用作车站、机场等广告投放屏幕，这是因为OLED屏幕广视角、亮度高、色彩鲜艳，视觉效果比LCD屏好很多。

2、电子产品领域

电子产品领域中，OLED显示屏应用最为广泛的就是智能手机，其次是笔记本、电视、平板、数码相机等领域，由于OLED显示屏色彩更加浓艳，并且可以对色彩进行调教（不同显示模式），因此在实际应用中非常广泛。

3、交通领域

在交通领域中，OLED主要用作轮船、飞机仪表、GPS、可视电话、车载显示屏等，并且以小尺寸为主，这些领域主要是注重OLED广视角性能，即使不直视也能够清楚看到屏幕内容。

4、工业领域

当今我国工业正在朝向自动化、智能化方向发展，所引入的智能操作系统也越来越多，这就对屏幕有了更多的需求，这些需求OLED屏可以满足。

5、医疗领域

医学诊断影像、手术屏幕监控都离不开屏幕，为了适应医疗显示的广视域要求，OLED屏幕是 “不二人选”。

三、试验与科学——Technology and Math

1、方块测试屏幕参数

认识“I2C初始化”代码块

“I2C初始化”代码块位于“通信”模块中，它的作用是初始化I2C，并设置数据传输速率。

认识“使用I2C初始化OLED”代码块

“使用I2C初始化OLED”代码块位于“显示器”模块中。它的作用是使用I2C初始化OLED显示屏，并将OLED分辨率设置为128*64。

认识“OLED绘制矩形”代码块

“OLED绘制矩形”代码块位于“显示器”模块中，它的作用是在OLED显示屏上，以设定好的起点与长度绘制矩形（也就是长方形）。

下面我们测试一下几个命令块：

运行这个小程序，会看到OLED显示屏左上角出现1个小矩形。

矩形框的左上角也就是起点，就是程序中的，矩形框的边长就是程序中的。

对比一下OLED显示屏的分辨率128*64，我们把宽度参数调为128，高度参数调为64，并运行程序，就会出现下图所示的情况：

屏幕上的图形变成了一个右开口的大矩形，看来右侧参数已经超出屏幕显示范围，想一想为什么右侧开口呢？

我们把程序中起点的x从1改为0试一下。

现在OLED屏显示的就是一个完整的矩形了。

根据我们的测试，可以得出如下结论：OLED显示屏x轴的区间范围是0~127，y轴的区间范围0~63，原点在OLED屏幕的左上角。

2、屏幕对话

通常一个字符如果要在OLED屏上显示清楚，横向要占用8个像素，竖向要占用16个像素的点阵，也就是说板载OLED屏幕可以显示4行，每行显示16个字符。

认识“OLED显示”代码块

“OLED显示”代码块位于“显示器”模块分类中，它的作用是让OLED显示屏在某一行，显示编辑好的字符串。

下面我们来测试一下OLED显示屏的字符占位，是否如我们所想。

测试程序如下：

运行上图程序，可见此时OLDE屏幕已经被占满了。

认识“OLED（清屏/充满）”代码块

“OLED（清屏/充满）”代码块位于“显示器”模块分类中。表示OLED显示屏的两种状态，OLED清屏作用是熄灭所有的像素，清空OLED屏幕；OLED充满作用是点亮所有的像素。

现在我们用OLED显示屏显示一段对话：

小华说：“小明，你好！”显示屏显示2秒后，小明回答：“你好，小华”。（因为我们还不会显示汉字，暂时用拼音代替）。

屏幕实现对话程序：

这里我们用到了代码块，清屏代码块是为了再次显示内容时对前一次屏幕显示内容的清理。猜想一下，如果把程序中的清屏代码块去掉会怎样呢？（不用“清屏”命令的话，第二次显示的内容会和第一次显示的内容重叠）

注：OLED屏只能显示字符串类型，标点符号（半角），不能直接显示数字或变量。

四、延伸与扩展——Arts

想一想，能不能设计一款能够显示歌曲名字的音乐播放器呢，怎样去实现？

请以小组的形式进行合作，尝试让OLED显示屏显示完歌曲名字后，蜂鸣器播放对应的歌曲。

设计要求：

（能够在OLED显示屏显示完歌曲名字后，蜂鸣器播放对应的歌曲；

（保证控制方式安全可靠。