[ESP8266系列] NodeMCU之在OLED上显示温湿度(lua编程)

Posted 2021-04-10 电子芯吧客

OLED模块介绍

OLED显示屏是指有机电激发光二极管（Organic Light-Emitting Diode，OLED），具备自发光，所以不需背光源，对比度高，厚度薄，视角广，反应速度快等特性，被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。

笔者使用的是0.96寸，白色，I2C总线的OLED模块显示屏，分辨率128x64，OLED常用接口有I2C和SPI。转接板自己画的，和某宝的上购买的模块接口基本一致。模块有5V转3.3V电路，可以兼容外接3.3V和5V电压。硬件部分这里就不多说了，购买oled模块后客服都会给模块相关资料。

注： 在购买OLED模块时，要查看该模块是否被 u8g2库 所支持，只有被 u8g2库 支持的OELD屏才能使用该库。

启用I2C和OLED模块

在往期文章《 ESP8266之NodeMCU固件编译 》中，其实已经介绍了如何启用NodeMCU所支持的各种模块，启用对应的模块后，需要重新编译固件，烧录到ESP8266才能使用，一般根据自己的需求开启对应的模块，以减少固件的大小。

1）启用I2C模块，需要打开 user_modules.h 文件中的 LUA_USE_MODULES_I2C ，使用笔者之前编译的固件，默认是已经开启了。

ESP8266芯片没有硬件I2C接口，所以模块使用软件接口驱动程序。可包括GPIO16在内的任何GPIO引脚上设置。模块支持主模式，每条总线上可具有不同速度，最多10条总线。
速度标准：

• 慢速：100kHz；

• 快速：400kHz；

• FastPlus：1MHz
  也可设置任意时钟。GPIO16引脚可以作为SCL引脚使用，但所选的总线将被限制为不超过FAST速度。
  模块不支持高速模式（3.5MHz时钟）和10位寻址方案。

2）启用OLED模块，需要打开 user_modules.h 文件中的 LUA_USE_MODULES_U8G2 ，u8g2模块 已经将常见的OLED屏驱动都写好了，源码是开源的，可上GitHub查看。模块如下：

 #define LUA_USE_MODULES_I2C #define LUA_USE_MODULES_U8G2

I2C相关接口

由于使用了u8g2库，这里就只需要了解 i2c.setup() 接口。

i2c.setup(id, pinSDA, pinSCL, speed)

参数：

• id：0~9，总线编号，NodeMCU支持10个I2C总线。

• pinSDA：1~12，SDA的IO口编号

• pinSCL：1~12， SCL的IO口编号

• speed：i2c.SLOW (100kHz), i2c.FAST (400kHz), i2c.FASTPLUS (1MHz)或者在25000 ~ 1000000Hz之间的任意时钟频率。FASTPLUS模式在默认80MHz的CPU频率下产生600kHz的I2C时钟速度，要得到1MHz的I2C时钟速度，要使用接口 node.setcpufreq(node.CPU160MHZ) 改变CPU频率到160MHz。

返回值：

• speed：成功则返回设置的speed；失败则返回0。

想了解其他接口，可见NodeMCU官方文档。

U8G2库相关接口

SSD1306驱动的初始化

使用I2C接口，调用以下代码初始化：

 sla = 0x3c -- oled的I2C地址 -- id：I2C初始化时的id disp = u8g2.ssd1306_i2c_128x64_noname(id, sla)

其他驱动类型的OLED初始化，见NodeMCU官方文档。

u8g2.disp:drawStr(x, y, *str)

• x：x轴坐标

• y：y轴坐标

• str：要显示的字符串

u8g2.disp:sendBuffer(void)

将内存帧缓冲区的内容发送到显示器，执行该函数，OLED才会显示设置的内容。

OLED字体设置

字体设置在 app/include 目录下的 u8g2_fonts.h 文件，需要什么字体，只需在 U8G2_FONT_TABLE_ENTRY(font_wqy16_t_chinese3) 后面加入对应的字体宏即可，由于全中文字库很大，编译出的固件大小将会很大，可能会导致烧录失败或者ESP8266启动不了。笔者就直接使用默认的字体了。u8g2的字体设计又是一门技术，网上也有大佬出教程，有兴趣的可以搜搜。

 // Add a U8G2_FONT_TABLE_ENTRY for each font you want to compile into the image // See https://github.com/olikraus/u8g2/wiki/fntlistall for a complete list of // available fonts. Drop the 'u8g2_' prefix when you add them here. #define U8G2_FONT_TABLE  U8G2_FONT_TABLE_ENTRY(font_6x10_tf)  U8G2_FONT_TABLE_ENTRY(font_unifont_t_symbols)  U8G2_FONT_TABLE_ENTRY(font_wqy16_t_chinese3)

u8g2支持的字体见u8g2官网。

点亮OLED模块

首先要搞清楚ESP8266和NodeMCU引脚之间的关系，很多新手容易搞混。ESP8266和NodeMCU对应引脚关系如下图：

对应关系，比如下表：

NodeMCU Pin	ESP8266 Pin
D0	GPIO16
D1	GPIO5
D2	GPIO4
D3	GPIO0
D4	GPIO2
D5	GPIO14
…	…

笔者的OLED模块引出脚是4个(有的是IIC和SPI兼容模块可能是7个引脚)，OLED模块和NodeMCU之间连接关系如下：

OLED模块	NodeMCU Pin	ESP8266
VCC(带3.3V稳压)	VCC(3.3V或5V)	VCC
GND	GND	GND
SCL	D6	GPIO12
SDA	D5	GPIO14

注：

• ESP8266单模块的VCC是3.3V的。

• 若OLED模块还有RES，DC，CS引脚，可按照说明在程序中控制，或直接在硬件上配置好，具体看oled模块资料。

• 若OLED模块不带3.3V稳压，则OLED的VCC连接到NodeMCU的3.3V引脚上，因为0.96寸OLED屏大多是3.3V电源，具体以OLED屏规格书为准。

DHT11模块和NodeMCU之间连接关系：

DHT11 Pin	NodeMCU Pin	ESP8266
VCC	3.3V	VCC
GND	GND	GND
DATA	D4	GPIO2

先将OLED和NodeMCU开发板连接好，然后接上将usb接到电脑端，上传点亮oled的lua代码。

代码如下：

 -- 管脚定义 local sda = 5 -- GPIO14 local scl = 6 -- GPIO12 local sla = 0x3c -- oled的地址，一般为0x3c -- 初始化 function init_oled() -- iic总线 和 oled初始化 i2c.setup(0, sda, scl, i2c.SLOW) disp = u8g2.ssd1306_i2c_128x64_noname(0, sla) -- 设置字体 disp:setFont(u8g2.font_unifont_t_symbols) disp:setFontRefHeightExtendedText() --disp:setDrawColor(1) disp:setFontPosTop() --disp:setFontDirection(0) -- 画边框 --disp:drawFrame(0, 0, 128, 64) end -- 显示函数 function oled_show_msg() -- 设置显示内容 disp:drawStr(0, 0, "1 Hello OLED") disp:drawStr(0, 16, "2234567890ABCDEF") disp:drawStr(0, 32, "3234567890ABCDEF") disp:drawStr(0, 48, "4234567890ABCDEF") -- 将内容发送到oled disp:sendBuffer() end -- 主函数 function main() init_oled() oled_show_msg() end -- 运行程序 main()

将代码保存到 oled.lua 文件，通过 ESPlorer工具 上传到ESP8266模块，刷新ESPlorer文件列表，点击 oled.lua 就可以看到oled屏显示信息了。如下图：

实际显示效果：

将温湿度动态的显示在OLED上

温湿度模块使用的是DHT11模块，关于DHT11模块的使用，之前写过一篇文章。这里就直接使用了，代码如下......

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