基于單片機(jī)的OLED顯示終端設(shè)計(jì)分析與研究

楊 欣

（海爾智能電子有限公司，青島 266101）

1 引言

OLED，即有機(jī)發(fā)光二極管（Organic Light-Emitting Diode），又稱(chēng)為有機(jī)電激光顯示（OrganicElectroluminesence Display，OELD）。OLED由于同時(shí)具備自發(fā)光，不需背光源、對(duì)比度高、厚度薄、視角廣、反應(yīng)速度快、可用于撓曲性面板、使用溫度范圍廣、構(gòu)造及制程較簡(jiǎn)單等優(yōu)異特性，被認(rèn)為是下一代的平面顯示器新興應(yīng)用技術(shù)。而正是在這樣的條件下，基于單片機(jī)的OLED顯示終端也開(kāi)始慢慢地被大眾所接受并且開(kāi)始運(yùn)用。它能夠很好地完成遠(yuǎn)程指令的編碼轉(zhuǎn)換這一復(fù)雜的工作，通過(guò)漢字的方式來(lái)顯示出本地遠(yuǎn)程命令。要讓基于單片機(jī)的OLED顯示終端能夠投入正常的使用當(dāng)中，這對(duì)于單片機(jī)控制系統(tǒng)有較高的要求，并且需要與相關(guān)連接芯片互相配合。

2 基于單片機(jī)OLED顯示終端的硬件設(shè)計(jì)

2.1 OLED顯示模塊硬件設(shè)計(jì)

對(duì)于基于單片機(jī)的OLED顯示終端而言，它有著很多硬件模塊，例如單片機(jī)、顯示模塊以及通信電路等等。但是毫無(wú)疑問(wèn)，這里面最重要的是單片機(jī)。我們?cè)谶@里取一個(gè)單片機(jī)為例子進(jìn)行說(shuō)明：將一個(gè)STM32F103系列的單片機(jī)作為一個(gè)基于單片機(jī)OLED顯示終端的核心硬件，該型號(hào)的單片機(jī)能夠從最低配置上達(dá)到OLED顯示終端對(duì)于單片機(jī)性能的要求。由于選取OLED的接口是CPU8080接口，顯示位深1bit，即只能顯示黑白兩色，所以我們選用單片機(jī)的一組I/O模擬CPU8080的工作模式即可滿(mǎn)足顯示需求。在實(shí)際情況中，基于單片機(jī)OLED顯示終端目前也逐步達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)的期望值，這是因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)所需要的信息相對(duì)簡(jiǎn)單，普通的一個(gè)基于單片機(jī)OLED顯示終端就能夠獲取到相應(yīng)的信息。在分辨率的選擇上，甚至只需要選擇分辨率為160x128的OLED模塊，就可以結(jié)合相應(yīng)的芯片來(lái)完成模塊與單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸和指令傳輸。

2.2 OLED字庫(kù)和緩沖區(qū)的設(shè)計(jì)

在上述的單片機(jī)系統(tǒng)中，正常情況下，選用的存儲(chǔ)芯片具有的存儲(chǔ)量大部分是256KB或512KB，這種存儲(chǔ)量的芯片基本能夠滿(mǎn)足上述單片機(jī)系統(tǒng)所需要的OLED字庫(kù)的要求。由于STM32F103系列單片機(jī)支持多種接口，可支持存儲(chǔ)芯片的總類(lèi)也有多種，比如E2PROM，SPI FLASH，NOR FLASH等，這里我們選擇SPI FLASH作為字庫(kù)的存儲(chǔ)設(shè)備。目前網(wǎng)上有許多種字庫(kù)編輯器，我們可以將字庫(kù)編碼，編譯成二進(jìn)制bin文件，升級(jí)到SPI FLASH。在字庫(kù)使用過(guò)程中，以查表形式檢索字庫(kù)。這種方式比常用的地址尋址方式，使用更加方便。由于將字庫(kù)獨(dú)立到SPI FLASH中，對(duì)于字庫(kù)系統(tǒng)的升級(jí)也比較方便，可以根據(jù)實(shí)際情況，選擇合適的字庫(kù)來(lái)使用。

2.3 通信電路和復(fù)位部分的控制

通信電路對(duì)于基于OLED顯示終端的系統(tǒng)而言，有著非凡的意義，因?yàn)樗怯糜趯?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制端的通信的，當(dāng)它在正常的運(yùn)作過(guò)程中，它會(huì)發(fā)送出系統(tǒng)實(shí)時(shí)的工作狀態(tài)，并且接收遠(yuǎn)程控制指令。然而，這里存在一個(gè)問(wèn)題，那就是計(jì)算機(jī)和單片機(jī)是沒(méi)法做到直接連接的，它們之間需要使用特定的設(shè)備來(lái)完成轉(zhuǎn)換工作。對(duì)于上述系統(tǒng)而言，采用的轉(zhuǎn)換設(shè)備是RS-485芯片，它將完成電平轉(zhuǎn)換的工作。

3 基于單片機(jī)OLED顯示終端的軟件設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)初始化的設(shè)計(jì)

這種系統(tǒng)的初始化任務(wù)會(huì)設(shè)置成0號(hào)任務(wù)，這是遵循一定的使用規(guī)則來(lái)對(duì)其定義的。如果要在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多個(gè)任務(wù)的執(zhí)行，那么對(duì)于RAM會(huì)有一定高度的需求。而反觀執(zhí)行0號(hào)任務(wù)時(shí)，系統(tǒng)的狀態(tài)將會(huì)是空閑狀態(tài)。因此，操作系統(tǒng)內(nèi)核調(diào)度的看門(mén)狗功能及其電路的控制功能，都可以一并把它們加入到0號(hào)任務(wù)中從宏觀的方向來(lái)看，0號(hào)任務(wù)的定義是：#de fi ne TASK_ID_INIT 0。任務(wù)的主要內(nèi)容是對(duì)OLED終端系統(tǒng)硬件I/O口的初始化，單片機(jī)分配OLED顯示緩沖初始化。

3.2 蜂鳴報(bào)警功能的設(shè)計(jì)

基于單機(jī)OLED顯示終端系統(tǒng)中，在設(shè)計(jì)過(guò)程其蜂鳴報(bào)警功能是不可或缺的。這一種功能我們從宏觀的方向來(lái)對(duì)其定義，那它就是：#de fi ne TASK_ID_INIT 2。它能夠完成單項(xiàng)任務(wù)的設(shè)置，并且與正常的操作模式有一定的契合度，能夠起到連續(xù)蜂鳴報(bào)警的功能。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，基于單機(jī)OLED顯示終端系統(tǒng)對(duì)于現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)而言，是有著相當(dāng)大的幫助的，它能夠做到遠(yuǎn)程控制端通信以及編譯和顯示指令，并且具有很高的及時(shí)性和有效性，由于OLED 是自發(fā)光的，這樣同樣的顯示，OLED 效果要比LCD顯示要好一些。以目前的技術(shù)，OLED 的尺寸還難以大型化，但是分辨率確可以做到很高。更重要的是，這種終端系統(tǒng)雖然有很強(qiáng)的功能，但是造價(jià)方面也不是很高，僅從可靠性和穩(wěn)定性而言，完全可以滿(mǎn)足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需求，還可以以更低的成本創(chuàng)造出更高的價(jià)值。