第二章 科創板-完美表達

第4課 科創板-完美表達

1、認識OLED顯示屏及IIC；

2、掌握方塊測試屏幕參數的方法；

3、通過編程實現OLED屏幕對話。

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OLED顯示屏——Science and Engineering

OLED（Organic Light-Emitting Diode），即有機發光二極管，當有電流通過時，這些有機半導體材料就會發光。一塊OLED屏幕，就是由百千萬個“小燈泡”組成，通過這些“小燈泡”亮滅，來顯示不同的字符、漢字或者圖畫。

科創板板載的OLED是1.3寸的，它的分辨率是128*64，即包含128行*64列個“小燈泡”，每個“小燈泡”又叫一個像素。

IIC (集成電路總線）

IIC即Inter-Integrated Circuit(集成電路總線），這種總線類型是一種簡單的串行總線，它簡化了信號傳輸總線接口。IIC串行總線一般有兩根信號線，一根是雙向的數據線SDA，另一根是時鐘線SCL。本節課中IIC總線設備上的數據線SDA占用管腳4，控制線SCL占用管腳15。

二、OLED顯示屏的特點及應用——Engineering and Technology

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OLED顯示屏特點

OLED屏幕主要特點：OLED為自發光材料，不需用到背光板，同時視角廣、畫質均勻、反應速度快、較易彩色化、用簡單驅動電路即可發光、制程簡單、可制成撓曲式面板，符合輕薄短小的原則，應用范圍屬于中小尺寸面板。

顯示方面：主動發光、視角范圍大；響應速度快，圖像穩定；亮度高、色彩豐富、分辨率高。

工作條件：驅動電壓低、能耗低，可與太陽能電池、集成電路等相匹配。

適應性廣：采用玻璃襯底可實現大面積平板顯示；如用柔性材料做襯底，能制成可折疊的顯示器。由于OLED是全固態、非真空器件，具有抗震蕩、耐低溫（-40℃）等特性，在軍事方面也有十分重要的應用，如用作坦克、飛機等現代化武器的顯示終端。

OLED屏應用領域

1、商業領域

由于OLED屏幕可彎曲、輕薄、抗衰性能強等特性，既美觀又實用，POS機、復印機、ATM機中都可以安裝小尺寸的OLED屏幕。大屏幕可以用作商務宣傳屏，也可以用作車站、機場等廣告投放屏幕，這是因為OLED屏幕廣視角、亮度高、色彩鮮艷，視覺效果比LCD屏好很多。

2、電子產品領域

電子產品領域中，OLED顯示屏應用最為廣泛的就是智能手機，其次是筆記本、電視、平板、數碼相機等領域，由于OLED顯示屏色彩更加濃艷，并且可以對色彩進行調教（不同顯示模式），因此在實際應用中非常廣泛。

3、交通領域

在交通領域中，OLED主要用作輪船、飛機儀表、GPS、可視電話、車載顯示屏等，并且以小尺寸為主，這些領域主要是注重OLED廣視角性能，即使不直視也能夠清楚看到屏幕內容。

4、工業領域

當今我國工業正在朝向自動化、智能化方向發展，所引入的智能操作系統也越來越多，這就對屏幕有了更多的需求，這些需求OLED屏可以滿足。

5、醫療領域

醫學診斷影像、手術屏幕監控都離不開屏幕，為了適應醫療顯示的廣視域要求，OLED屏幕是 “不二人選”。

三、試驗與科學——Technology and Math

1、方塊測試屏幕參數

認識“I2C初始化”代碼塊

“I2C初始化”代碼塊位于“通信”模塊中，它的作用是初始化I2C，并設置數據傳輸速率。

認識“使用I2C初始化OLED”代碼塊

“使用I2C初始化OLED”代碼塊位于“顯示器”模塊中。它的作用是使用I2C初始化OLED顯示屏，并將OLED分辨率設置為128*64。

認識“OLED繪制矩形”代碼塊

“OLED繪制矩形”代碼塊位于“顯示器”模塊中，它的作用是在OLED顯示屏上，以設定好的起點與長度繪制矩形（也就是長方形）。

下面我們測試一下幾個命令塊：

運行這個小程序，會看到OLED顯示屏左上角出現1個小矩形。

矩形框的左上角也就是起點，就是程序中的，矩形框的邊長就是程序中的。

對比一下OLED顯示屏的分辨率128*64，我們把寬度參數調為128，高度參數調為64，并運行程序，就會出現下圖所示的情況：

屏幕上的圖形變成了一個右開口的大矩形，看來右側參數已經超出屏幕顯示范圍，想一想為什么右側開口呢？

我們把程序中起點的x從1改為0試一下。

現在OLED屏顯示的就是一個完整的矩形了。

根據我們的測試，可以得出如下結論：OLED顯示屏x軸的區間范圍是0~127，y軸的區間范圍0~63，原點在OLED屏幕的左上角。

2、屏幕對話

通常一個字符如果要在OLED屏上顯示清楚，橫向要占用8個像素，豎向要占用16個像素的點陣，也就是說板載OLED屏幕可以顯示4行，每行顯示16個字符。

認識“OLED顯示”代碼塊

“OLED顯示”代碼塊位于“顯示器”模塊分類中，它的作用是讓OLED顯示屏在某一行，顯示編輯好的字符串。

下面我們來測試一下OLED顯示屏的字符占位，是否如我們所想。

測試程序如下：

運行上圖程序，可見此時OLDE屏幕已經被占滿了。

認識“OLED（清屏/充滿）”代碼塊

“OLED（清屏/充滿）”代碼塊位于“顯示器”模塊分類中。表示OLED顯示屏的兩種狀態，OLED清屏作用是熄滅所有的像素，清空OLED屏幕；OLED充滿作用是點亮所有的像素。

現在我們用OLED顯示屏顯示一段對話：

小華說：“小明，你好！”顯示屏顯示2秒后，小明回答：“你好，小華”。（因為我們還不會顯示漢字，暫時用拼音代替）。

屏幕實現對話程序：

這里我們用到了代碼塊，清屏代碼塊是為了再次顯示內容時對前一次屏幕顯示內容的清理。猜想一下，如果把程序中的清屏代碼塊去掉會怎樣呢？（不用“清屏”命令的話，第二次顯示的內容會和第一次顯示的內容重疊）

注：OLED屏只能顯示字符串類型，標點符號（半角），不能直接顯示數字或變量。

四、延伸與擴展——Arts

想一想，能不能設計一款能夠顯示歌曲名字的音樂播放器呢，怎樣去實現？

請以小組的形式進行合作，嘗試讓OLED顯示屏顯示完歌曲名字后，蜂鳴器播放對應的歌曲。

設計要求：

（能夠在OLED顯示屏顯示完歌曲名字后，蜂鳴器播放對應的歌曲；

（保證控制方式安全可靠。