簡介
Python有兩個可以用的OLED庫
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[Adafruit_Python_SSD1306庫]—>只支持SSD1306
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[Luma.oled庫]—>支持SSD1306 / SSD1309 / SSD1322 / SSD1325 / SSD1327 / SSD1331 / SSD1351 / SSD1362 / SH1106 / WS0010驅動芯片
通過本篇教程，你可以學習樹莓派環境下I2C介面OLED基礎功能的使用，以及獲取到復雜功能的Demo例程，故事背景
時常有看到網路上有一些OLED做的智能小時鐘，非常漂亮，OLED作為一款自發光、低功耗、低成本的螢屏，非常受大家的喜愛，因此我也比較好奇，研究了一下OLED的使用，說干就干，那我們就開始吧！
硬體準備
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樹莓派主機（3B/3B+ 、 4B等，提前安裝好系統）
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HDMI顯示屏（推薦直接使用VNC或SSH工具遠程登錄，則可以少準備一個顯示屏）
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無線鍵鼠一套（有線也可以，遠程訪問則可以不用）
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路由器
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Windows主機
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I2C介面的OLED螢屏
給今天的主角OLED亮個像吧：
軟體準備
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啟動樹莓派I2C功能
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OLED的驅動庫的選擇
Python有兩個可以用的OLED庫
- [Adafruit_Python_SSD1306庫]—>只支持SSD1306
- [Luma.oled庫]—>支持SSD1306 / SSD1309 / SSD1322 / SSD1325 / SSD1327 / SSD1331 / SSD1351 / SSD1362 / SH1106 / WS0010驅動芯片
在這里我們應該怎么選擇呢？先說結論：我比較推薦Luma.oled這個庫，下面分析對比一下兩個庫的優缺點：
| 庫 | 優點 | 缺點 |
|---|---|---|
| Adafruit | 上手簡單 | 例程少，功能弱，只支持一種芯片 |
| Luma.oled | 例程豐富，功能強大，支持芯片豐富 | 上手難度稍大 |
這里順便貼出Luma和Adafruit庫的鏈接：
luma庫使用基本官方介紹網頁
luma的例程代碼git倉庫地址
Luma官方示例代碼截圖
Adafruit-SSD1306示例代碼git倉庫地址
示例代碼目錄如下
從示例代碼截圖也可以看到Adafruit的例程確實很少
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Luma.oled驅動庫的安裝
Luma.oled是基于 Python 的OLED 庫，所以要用pip來安裝，現在比較流行python3，所以推薦用pip3，輸入指令sudo pip3 install luma.oled- python2 安裝只需要將pip3換成pip即可
- Adafruit的安裝指令為：
sudo pip3 install Adafruit-SSD1306
[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-7p3KdxSL-1631859093083)(index_files/04ecc9f6-9e43-4abc-a966-78822de0a1e4.png)]
如果安裝失敗，注意檢查pip工具是否需要更新，注意檢查網路是否通暢
硬體連接
- 參考樹莓派引腳圖
這個圖比較詳細，也比較復雜了，我們暫時只需要關注表格中間
功能名，物理引腳，功能名這三列，找到1--3.3v，3--SDA.1，5--SCL.1，6--GND這四個引腳- 參考OLED模塊的引腳圖
引腳編號 功能 功能說明 1 GND 電源地線，電源負極 2 VCC 電源正極，大部分OLED模塊3.3v即可驅動 3 SCL I2C時鐘線 4 SDA I2C資料線 - 使用雙母頭杜邦線按照上述引腳圖Pin-to-Pin連接即可，連接好后樹莓派的引腳分布為L形狀，接線示意圖如下
千萬注意電源正負極別接反了，容易燒板子
知識儲備
以下知識不在本教程詳細討論范圍，但還是列舉出來，有興趣的可以網上找找資料深入學習
- OLED顯示原理，驅動原理（嵌入式內容），推薦這篇博客進行了解OLED顯示模塊（原理講解、STM32實體操作）_玩轉智能機器人-CSDN博客
- I2C通信原理，I2C總線特點
例程一：使用OLED顯示“Hello，World”
編代碼先從Hello，World開始，有了一，就有了無限可能，步驟如下：
- 根據前文的步驟連接好OLED模塊，查找oled的I2C地址，每個OLED模塊的I2C地址不一定都相同，需要先查找獲取地址，同時也檢查一下OLED模塊是否連接正常，
輸入指令：
sudo i2cdetect -y 1
如圖所示3c就是OLED模塊的I2C地址
- 運行如下代碼即可
#!/usr/bin/python3
# -*- coding: utf-8 -*-
from luma.core.interface.serial import i2c, spi
from luma.core.render import canvas
from luma.oled.device import ssd1306, ssd1325, ssd1331, sh1106
from time import sleep
"""
OLED luma 驅動庫測驗程式
功能：顯示 hello world 和矩形外框持續10秒
"""
__version__ = 1.0
# 初始化埠
serial = i2c(port=1, address=0x3C)
# 初始化設備，這里改ssd1306, ssd1325, ssd1331, sh1106
device = ssd1306(serial)
print("當前版本：", __version__)
# 呼叫顯示函式
with canvas(device) as draw:
draw.rectangle(device.bounding_box, outline="white", fill="black")
draw.text((30, 20), "Hello World", fill="white")
# 延時顯示10s
sleep(10)
此代碼會在Oled螢屏上畫出一個矩形邊框，并在內部顯示Hello，World，10s后關閉，效果如下圖：
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代碼決議
# 初始化設備，這里改ssd1306, ssd1325, ssd1331, sh1106 device = ssd1306(serial)這段代碼主要作用是初始化設備
- 如果OLED的驅動芯片不是ssd1306，這里需要更換對應的函式名
- 如果OLED尺寸不同，則需要傳不同引數，例如如果是0.91寸的128*32的OLED則代碼應修改為：
device = ssd1306(serial, width=128, height=32)
# 呼叫顯示函式 with canvas(device) as draw: draw.rectangle(device.bounding_box, outline="white", fill="black") draw.text((30, 20), "Hello World", fill="white")canvas英文單詞含義為畫布，意思就是可以在這里輸入各種需要顯示的內容- 這段代碼使用了
with...as...:語法，關于with的詳細用法可以暫且不論，這里可以簡單理解為先執行canvas函式，然后將回傳物件賦值給draw變數，用此語法創建的物件，會在使用結束后自動釋放資源，常用于打開某個檔案，之后自動關閉檔案，舉例如下：
# 打開1.txt檔案，并列印輸出檔案內容 with open('1.txt', 'r') as f: print(f.read())draw.rectangle()為畫矩形的函式，類似的還有畫圓，畫三角形
例程二：顯示漢字
- 代碼如下：
#!/usr/bin/python3
# -*- coding: utf-8 -*-
from luma.core.interface.serial import i2c, spi
from luma.core.render import canvas
from luma.oled.device import ssd1306, ssd1325, ssd1331, sh1106
from time import sleep
from PIL import ImageFont
"""
OLED luma 驅動庫測驗程式
功能：顯示 漢字古詩持續10秒
"""
__version__ = 1.0
# 初始化埠
serial = i2c(port=1, address=0x3C)
# 初始化設備，這里改ssd1306, ssd1325, ssd1331, sh1106
device = ssd1306(serial)
print("當前版本：", __version__)
font = ImageFont.truetype('./msyh.ttc', 12)
# 呼叫顯示函式
with canvas(device) as draw:
draw.rectangle(device.bounding_box, outline="white", fill="black")
draw.text((5, 10), "古詩一首", fill="white", font=font)
draw.text((5, 24), "白日依山盡，", fill="white", font=font)
draw.text((5, 38), "黃河入海流，", fill="white", font=font)
# 延時顯示10s
sleep(10)
-
顯示效果如下
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代碼決議
from PIL import ImageFont這個是強大的PIL庫中的字體類，顯示漢字，默認字體就不行了，所以需要新增字體檔案font = ImageFont.truetype('./msyh.ttc', 12)這段代碼含義是呼叫當前目錄下的字體檔案 "msyh.ttc"創建一個字體類，"msyh.ttc"是微軟雅黑字體，可以百度一下自行下載，我也是在盜版網站上扒到的，此處就不貼鏈接了，draw.text((5, 10), "古詩一首", fill="white", font=font)這段代碼跟上一個示例相比，就是多了一個字體賦值，含義是在（5,10）的位置顯示漢字，
例程三：畫幾何圖形
1.代碼如下：
#!/usr/bin/python3
# -*- coding: utf-8 -*-
from luma.core.interface.serial import i2c, spi
from luma.core.render import canvas
from luma.oled.device import ssd1306, ssd1325, ssd1331, sh1106
from time import sleep
from PIL import ImageFont
"""
OLED luma 驅動庫測驗程式
功能：顯示 幾何圖形 持續10秒
"""
__version__ = 1.0
# 初始化埠
serial = i2c(port=1, address=0x3C)
# 初始化設備，這里改ssd1306, ssd1325, ssd1331, sh1106
device = ssd1306(serial)
print("當前版本：", __version__)
font = ImageFont.truetype('./msyh.ttc', 12)
# 呼叫顯示函式
with canvas(device) as draw:
draw.rectangle(device.bounding_box, outline="white", fill="black")
# Draw an ellipse.
draw.ellipse((2, 2, 20, 60), outline="white", fill="black")
# Draw a rectangle.
draw.rectangle((24, 2, 42, 60), outline="blue", fill="black")
# Draw a triangle.
draw.polygon([(44, 60), (54, 2), (64, 60)], outline="green", fill="black")
# Draw an X.
draw.line((66, 60, 86, 2), fill="yellow")
draw.line((66, 2, 86, 60), fill="yellow")
# 延時顯示10s
sleep(10)
2.顯示效果如下：
-
代碼決議
# Draw an ellipse. draw.ellipse((2, 2, 20, 60), outline="white", fill="black")繪制橢圓，傳入第一個引數為橢圓外接矩形的對角坐標，
outline引數為幾何圖形邊線的顏色，fill為幾何圖形內部填充的顏色# Draw a rectangle. draw.rectangle((24, 2, 42, 60), outline="blue", fill="black")繪制矩形，傳入第一個引數為矩形的對角坐標，
outline引數為幾何圖形邊線的顏色，fill為幾何圖形內部填充的顏色# Draw a triangle. draw.polygon([(44, 60), (54, 2), (64, 60)], outline="green", fill="black")繪制三角形，此處呼叫了繪制多半形的函式，傳入第一個引數為三角形三個頂點的坐標，
outline引數為幾何圖形邊線的顏色，fill為幾何圖形內部填充的顏色# Draw an X. draw.line((66, 60, 86, 2), fill="yellow") draw.line((66, 2, 86, 60), fill="yellow")繪制一個"X"形狀的交叉線
此處呼叫了劃線函式，傳入第一個引數為線的兩個端點坐標，
fill為線的顏色
例程四：滾動顯示
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代碼如下：
#!/usr/bin/python3 # -*- coding: utf-8 -*- from luma.core.interface.serial import i2c, spi from luma.core.render import canvas from luma.oled.device import ssd1306, ssd1325, ssd1331, sh1106 from luma.core.virtual import viewport from time import sleep from PIL import ImageFont """ OLED luma 驅動庫測驗程式 功能：顯示 漢字古詩持續10秒 """ __version__ = 1.0 # 初始化埠 serial = i2c(port=1, address=0x3C) # 初始化設備，這里改ssd1306, ssd1325, ssd1331, sh1106 device = ssd1306(serial) font = ImageFont.truetype('./msyh.ttc', 12) txt = """ 將進酒 李白 君不見黃河之水天上來， 奔流到海不復回， 君不見高堂明鏡悲白發， 朝如青絲暮成雪， 人生得意須盡歡， 莫使金樽空對月， 天生我材必有用， 千金散盡還復來， """ txt2 = """將進酒 李白 君不見黃河之水天上來，奔流到海不復回，君不見高堂明鏡悲白發，朝如青絲暮成雪， 人生得意須盡歡，莫使金樽空對月，天生我材必有用，千金散盡還復來， """ virtual = viewport(device, width=500, height=768) def horizontal_scroll(): with canvas(virtual) as draw: for i, line in enumerate(txt2.split("\n")): draw.text((0, (i * 16)), text=line, fill="white", font=font) sleep(2) # update the viewport one position below, causing a refresh, # giving a rolling up scroll effect when done repeatedly y = 0 for x in range(240): virtual.set_position((x, y)) sleep(0.01) def vertical_scroll(): with canvas(virtual) as draw: for i, line in enumerate(txt.split("\n")): draw.text((0, 20 + (i * 16)), text=line, fill="white", font=font) sleep(2) # update the viewport one position below, causing a refresh, # giving a rolling up scroll effect when done repeatedly x = 0 for y in range(240): virtual.set_position((x, y)) sleep(0.01) def main(): print("當前版本：", __version__) horizontal_scroll() vertical_scroll() if __name__ == "__main__": try: main() except KeyboardInterrupt: pass -
顯示效果如下（動圖）:
水平滾動：
垂直滾動：
-
代碼決議
virtual = viewport(device, width=500, height=768)這段代碼創建了一個虛擬畫布，viewport類支持創建一個可以改變定位的虛擬畫布，而且可以創建比實際解析度更大的畫布，再通過重新定位的方式來進行一個滾動顯示，理解這一點對后面的代碼理解很有幫助，-
def horizontal_scroll(): with canvas(virtual) as draw: for i, line in enumerate(txt2.split("\n")): draw.text((0, (i * 16)), text=line, fill="white", font=font) sleep(2) # update the viewport one position below, causing a refresh, # giving a rolling up scroll effect when done repeatedly y = 0 for x in range(240): virtual.set_position((x, y)) sleep(0.01) - 這段代碼，是水平滾動代碼，首先用with...as...語法創建并更新顯示畫布，超出解析度的內容沒有被顯示，然后
for x in range(240):這個回圈不斷改變畫布的原點x坐標的位置，以實作水平滾動， - 垂直滾動原理類似，先顯示，后改變原點y軸的坐標，以此實作垂直滾動
更多示例
- 介紹到這里，OLED的基本使用就已經入門了，想研究其他更多的示例，可以直接參考官方的例程
傳送陣在這里： luma的例程代碼git倉庫地址
- 恭喜你！ 又get一個外設模塊！
歡迎各位老鐵一鍵三連，本號后續會不斷更新樹莓派、人工智能、STM32、ROS小車相關文章和知識，
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