Драйвер OLED SSD1306

Views: 9602

Драйвер для OLED дисплеев типа CNK109632, CNK109630, PG-2864KSWE, UG-2864хххх и им подобных.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

SSD1306 является однокристальный КМОП OLED/PLED драйвер с контроллером для органических/полимерных светодиодных графических дисплеев. SSD1306 имеет встроенное управление контрастностью, оперативной памятью и внутренний генератор, что снижает количество внешних компонентов и потребление энергии. 256-шагов регулировки яркости. Обладает 6800/8000 серии совместимым параллельным интерфейсом, последовательный периферийный интерфейс интерфейс I2C или SPI. Это подходит для многих компактных портативных устройств, таких как вспомогательный дисплей для мобильных телефонов, MP3-плеер и калькуляторы, и т.д.

ОСОБЕННОСТИ

Разрешение: 128 х 64.
Питание

• VDD = 1,65 В до 3,3 В, напряжение питание логики<VBAT
• VBAT = 3,3 до 4,2 В напряжение питания внутренего повышающего преобразователя
• VCC = 7В до 15В внешнее напряжение питание OLED панели
• Потребление
  • Ток сегмента максимальный: 100 мкА
  • Общий потребляемый, максимальный ток: 15 мА
• 256 шагов регулировки яркости
• Встроенный 128 х 64 бит SRAM буфер дисплея
• Интерфейсы MCU:
  • 8-битный параллельный интерфейс 6800/8080-series
  • 3/4 проводной SPI
  • интерфейс I2C
• Функцией прокрутки в горизонтальном и вертикальном направлении
• Программируемая частота кадров
• Возможность изменять систему координат
• Внутренний генератор
• Широкий диапазон рабочих температур: от -40 ° C до 85 ° C

Блок схема драйвера

Назначение выводов интерфейса питания, данных и управления.

Выбор интерфейса

Назначение выводов

MCU Parallel 6800-series Interface

Параллельный интерфейс состоит из 8 двунаправленной линий передачи данных вводы (D [7:0]), R/W#, D/C#, E и CS#.  R/W#=”0″ указывает на операцию записи и R/W#=”1″ указывает, что операции чтения. D/C#=”0″ – чтения/записи команды, D/C#=”1″ чтения/записи данных. E входного сигнала служит защелка данных,  CS #=”0″ выбор драйвера. Данные фиксируются по заднему фронту сигнала Е.

 Control pins of 8080 interface

ВНИМАНИЕ ! ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ ОБЕСПЕЧИВАЮТ ТОЛЬКО РЕЖИМ ЗАПИСИ ДАННЫХ!

Чтения/запись данных
Чтобы прочитать данные из GDDRAM установить сигналы R/W # (# WR)=1 и  D/C #=1  для 6800 и Е (RD #)=0 и  D / C #=1 для 8080 интерфейса. Режим чтения данных не предусмотрен в последовательных режимах работы.
В нормальном режиме чтения данных указатель адреса GDDRAM колонке автоматически увеличится на единицу после каждого считывания данных. Кроме того, требуется одна команда холостого чтения для получения первого байта данных.

Для записи данных в GDDRAM, установить R/W # (# WR)=0 и D/C # =1 для 6800 и 8080 интерфейсов. Последовательный режим интерфейса всегда находится в режиме записи. Адрес GDDRAM колонке указатель будет увеличена автоматически на единицу после каждого записи данных.

MCU Serial Interface (4-wire SPI)

Декодирование байта команд  или данные.

Данные интерпретируются в зависимости состояния сигнала на  входе D/C#. Если D/C# = “1”, то D [7:00] будет интерпретирован как проявление данные, записанные на графическом дисплее ОЗУ данных (GDDRAM). Если D/C# = “0”, то данные поступающие на вход D [7:0] интерпретируется как команду.

MCU Serial Interface (3-wire SPI)

3-wire SPI – представляет собой передачу данных 9 бит где 9 бит определяет вид передаваемых данных 0 – передача команды, 1-передача данных.

MCU I2C Interface

Драйвер поддерживает подключения к шине до 2 дисплеев  адрес можно задать изменением состояния бита SA0. Состояние этого бита задается подачей на вывод  D/C# драйвера состояние Vdd или Vss. I2C-Bus шина данных SDA ( необходимо соединить вместе выводы D1 и D2 драйвера SDAOUT/D2 и SDAIN/D1) для ввода данных и I2C-Bus шина синхронизации SCL  использовать вывод D0. Обе шины должны быть подключены через подтягивающие резисторы в Vdd. RES# используется для инициализации устройства.

1. Адрес ведомого задается битом (SA0).
SSD1306 должна получить адреса ведомого до передачи или получения каких-либо данных I2C-Bus. Устройство будет отвечать на следующие адреса ведомого битом адреса ведомого (“SA0” бит) и чтения / записи бит выбора (“R/W#” бит) в следующем формате байта,

“SA0” бит обеспечивает расширение бит для адреса ведомого. Либо «0111100» или «0111101», может быть выбран в качестве ведомого адрес SSD1306. D/C# действует как контактный SA0 для выбора адреса ведомого.
“R/W #” бит используется для определения режима работы шины I2C интерфейс. R/W# = 1, – режиме чтения. R/W# = 0, то в режиме записи.
2. Шины I2C сигнал данных (SDA)
SDA выступает в качестве канала связи между передатчиком и приемником. Данные и подтверждения посылаются через SDA.
Следует отметить, что сопротивление ITO трек и поднятого вверх сопротивление на “SDA” PIN становится напряжение делителя напряжения. В результате, подтверждение не было бы возможно достичь действительного логический 0 уровня “SDA”.
“SDAin” и “SDAout” связаны между собой и служат SDA.”SDAin” PIN должен быть подключен к SDA выступать в качестве входа данных.”SDAout” вывод может быть отключен. Когда “SDAOUT” вывод отключен, сигнал подтверждения будет игнорироваться I2C-Bus.
3. Шины I2C тактовый сигнал (SCL)
Передача информации в I2C-Bus следит тактового сигнала, SCL. Каждый передачи бит данных произошли в течение одного периода тактовой SCL.

Формат передачи данных по шине

Передача данных по шине I2C.

1) Ведущее устройство инициирует передачу данных формирует на шине состояние СТАРТ.
2) Передает первый байт адрес ведомого устройства “b0111100” или “b0111101” который зависит от состояния бита SA0 управляемого выводом D/C#.
3) Режим записи – установив R/W # бита в “0”.
4) Ведомый формирует бит подтверждения ACK.
5) После передачи адреса подчиненного устройства, по шине SDA могут быть передан либо контрольный байт или байт данных. Контрольный байт в основном состоит из бит Co и D/C# и последующих шести “0” ‘.

• Если бит Co = “0”, то передача следующую байтов информации будет содержать только данные.
• Бит D/C# определяет следующий байт – как команду или данные для отображения. Если D/C# = «0», он определяет следующий байт как команду. Если D/C# = “1”, он определяет следующий байт данных в виде данных, которые будут сохранены в GDDRAM. Указатель адреса GDDRAM будет автоматически увеличиваться на единицу после каждой записи данных.

6) бит подтверждения будет сгенерирован после получения каждого байта управления или байт данных.
7) режим записи будет закончен, когда ведущий формирует состояние СТОП.

Сначала следует отметить, что передачи бита данных имеет некоторые особенности.
1.Бит данных, который передается во время каждого импульса SCL, должны держать в стабильном состоянии в течение «высокого» период тактового импульса. За исключением начала или остановить условий на линии данных может быть включена только тогда, когда SCL низкий.
2. Обе линии данных (SDA) и линия синхронизации (SCL) должны быть подтянуты внешних резисторов.

Последовательность включение и выключение питания с внешним источником  VCC

Последовательность включения дисплея.

1. Подать питание VDD
2. После VDD стать стабильным, подать на вход RES # низкий уровень (низкий логический уровень), по крайней мере 3 мкс (T1) (4), а затем перевести в высокий уровень.
3. После установки RES #=”0″, подождите не менее 3 мкс (t2). Затем включите VCC.
4. После VCC стать стабильным, отправить команду AFh для включения дисплея. SEG/COM будет включен через 100 мс (TAF).

Последовательность выключения дисплея:

1. Отправить команду AEh для выключения дисплея.
2. Отключение питания Vcc.
3. Отключение питания Vdd после Toff. (Типичное Toff = 100 мс)

Последовательность включение и выключение питания с внутренним источником  VCC

Последовательность включения дисплея.
1. Подать Vdd
2. Подождать ton и подать Vbat.  (где минимальный ton = 0 мс)
3. Когда Vbat стать стабильным, установить на RES# = “1”, по крайней мере 3 мкс (T1), а затем превести в состояние “1”.
4.  Затем выполнить последовательность команд:

• 8Dh 14h  для включения внутреннего преобразователя напряжения
• AFh команда включить дисплей

5. SEG/COM будет включен через 100 мс (Taf)

Последовательность выключения дисплея:

1. Отправить команду AEh – выключить дисплей.
2. Отправить команду 8Dh 10h – выключить преобразователь.
3. Отключение питания Vbat после Toff. (типичное Toff = 100 мс)
4. Отключение питания Vdd после toff2. (где минимальный toff2 = 0 мс, типичные toff2 = 5 мс)

Внутренний повышающий преобразователь

Внутренняя схема регулятора в SSD1306 требует подключения только 2 внешних конденсаторов и может генерировать 7.5V Потребляемый ток до 6 мА. Этот регулятор может быть включен / выключен по команде 8Dh. Если используется внешний источник VCC внутренний регулятор должен быть отключен.

 Команды управления драйвером.

“*” Означает “не важно”.

Внутренний повышающий регулятор.
Внутренней схеме регулятора в SSD1306 необходимо только 2 внешних конденсаторов для работы. Он обеспечивает питание 7,5 Вольт VCC, от низкого входного напряжения питания, VBAT. VCC предназначен для питания матрицы OLED. Этот вариант дисплеев предназначенный для ручных устройств. Этот регулятор может быть включен/выключен с помощью программы команды установки.

Поддерживаемые напряжения:

• VDD = 1.65V to 3.3V,<VBAT для логики микросхемы
• VBAT = 3.3V to 4.2V для повышающего преобразователя

Последовательность включения питания с источником внешней (DC/DC) VCC:
1. Включить VDD
2. Отправить в дисплей команду выключен
3. инициализация
4. Очистить экран
5. Подать питание VCC
6. Задержка 100 мс (Для стабилизации VCC)
7. Загрузить данные изображения

Последовательность выключения питания:
1. Отправить в дисплей команду выключен
2. Выключите VCC
3. Задержка 100 мс (Для полного разряда емкостей VCC цепей)
4. Выключить VDD

Процедура инициализации дисплея (вариант с внешним DC/DC)

Сброс индикатора

    OLEDwrite_comm(0xAE);   //*выключить дисплей

    OLEDwrite_comm(0XD5);   // настройка частоты обновления дисплея
    OLEDwrite_comm(0x80);
//                   |+----- делитель 0-F/ 0 - деление на 1
//                   +------ частота генератора. по умолчанию 0x80

    OLEDwrite_comm(0xA8);   //*установить multiplex ratio
    OLEDwrite_comm(0x3F);   //0x3F*--1/64 duty (значение по умолчанию)

    OLEDwrite_comm(0xD3);   // Смещение дисплея (offset)
    OLEDwrite_comm(0x00);   // нет смещения

    OLEDwrite_comm(0x40);   // Начала строки начала развертки 0x40 с начала RAM
                            //

    OLEDwrite_comm(0x8D);   // Управление внутренним преобразователем
    OLEDwrite_comm(0x14);   // 0x10 - отключить (VCC подается извне) 0x14 - запустить внутренний DC/DC

 //   ENAB_VCC (1);         // Включить питание подачу внешнего VCC
// функции вращения экрана
    OLEDwrite_comm(0xA1);   // Режим развертки по странице (по X)
                            // A1 - нормальный режим (слева/направо) A0 - обратный (справа/налево)
    OLEDwrite_comm(0xC0);   // режим сканирования озу дисплея
                            // для изменения системы координат
                            // С0 - снизу/верх (начало нижний левый угол)
                            // С8 - сверху/вниз (начало верхний левый угол)

    OLEDwrite_comm(0xDA);   // аппаратная конфигурации COM
    OLEDwrite_comm(0x12);   //0x02-0x12

    OLEDwrite_comm(0x81);   // настройка контрастности
    OLEDwrite_comm(180);    //0-255

    OLEDwrite_comm(0xD9);   //настройка фаз DC/DC преобразователя
    OLEDwrite_comm(0xF1);   //0x22-VCC подается извне / 0xF1 для внутреннего

    OLEDwrite_comm(0xDB);   // Установка VcomH
    OLEDwrite_comm(0x40);   // влияет на яркость дисплея 0x30 (0x00-0x10-0x20-0x30-0x40-0x50-0x60-0x70)

    OLEDwrite_comm(0xA4);   // Режим нормальный

    OLEDwrite_comm(0xA6);   // нет инверсии

    OLEDwrite_comm(0x20);   // режима автоматической адресации
    OLEDwrite_comm(0);      // 0-по горизонтали с переходом на новую страницу (строку)
    //1 - по вертикали с переходом на новую строку
    //2 - только по выбранной странице без перехода

//    OLEDwrite_comm(0x22);        // размер дисплея по Y
 //   OLEDwrite_comm(0);           // от 0 страницы
//    OLEDwrite_comm(7);           // до 7 страницы

//    OLEDwrite_comm(0x21);        // размер дисплея по X
 //   OLEDwrite_comm(0);           // от 0 колонки
//    OLEDwrite_comm(127);         // до 127 колонки

    OLEDwrite_comm(0xAF);   //display on

//------------------------------
    OLED_clear(0);          // очистка дисплея

продолжение следует…..

Это может быть интересно