使用 I2C SSD1306 0.96" OLED

手邊有一款 OLED 顯示器，尺寸大小僅 0.96"，採用 SSD1306 晶片 (詳見技術文件) 做驅動控制，可顯示單色 128x64 點陣圖形。它不需要額外背光電源線路且以 I2C (IIC) 做資料傳輸，所以線路連結較曾經使用過的 LCD1602 或 LCD12864 要來得簡潔，在微控制器裝置輕巧的要求下是可考慮的選擇。

以 Raspberry Pi 的使用 (Python) 為例，可參考 Interfacing SSD1306 OLED Display with Raspberry Pi 的內容，該例引用了 Adafruit_SSD1306 程式模組。一般上，參照網路上的現有資源也就足夠，但本文興趣在如何綜合這些資源簡易的自訂一個驅動程式。

SSD1306 I2C bus data format

檢視 SSD1306 技術文件，了解經 I2C 介面傳送資料的格式如附圖。傳送命令資料時，需要在每個資料位元組前置入一個數值為 0x80 的控制位元組 (control byte)；然而將圖形顯示資料寫入 GDDRAM (Graphic Display Data RAM) 時，可僅於資料集前置一個數值為 0x40 的控制位元組。
查看命令表 (Command Table) 決定晶片的初始設定命令集，初步先定義一個 class 如下：

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# SSD1306 class class SSD1306:     DEV_ADDR = 0x3c     CMDSET_INIT = (0xae,      #display off                    0x20,0,    #horizontal addressing mode                    0x40,      #display start line from 0                    0xa0,      #column address 0 mapped to seg0                    0xa8,0x3f, #set multiplex ratio to 64                    0xc0,      #scan from com0                    0xd3,0,    #vertical shift by com0                    0xda,0x12, #alternative com pin configuration                    0xd5,0x80, #display clock divide ratio, oscillator frequency                    0xd9,0xf1, #pre-charge period                    0xdb,0x30, #Vcomh deselect level                    0x81,0x7f, #contrast control                    0xa4,      #output follows ram content                    0xa6,      #normal display                    0x8d,0x14, #enable charge pump                    0xaf)      #display on     def __init__(self):         self.dev = i2c(self.DEV_ADDR, 1)         self.command(self.CMDSET_INIT)     def command(self, cmdset):         d = []         for c in cmdset:             d.extend((0x80,c))         self.dev.write(d)

若想使用 smbus 模組來傳送 I2C 介面資料會遇到 32 bytes 限制的問題，可參考 smbus i2c read/write more than 32 bytes 內所提及的方法。
處理圖形顯示資料可引用 PIL 模組的諸多功能：

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1	from PIL import Image,ImageDraw,ImageFont

在初始時中添加相關的物件：

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#         self.img = Image.new('1',(128,64))         self.draw = ImageDraw.Draw(self.img)         self.font = ImageFont.load_default()         self.tfont = ImageFont.truetype('/usr/share/fonts/truetype/wqy/wqy-microhei.ttc',16)

實作有關顯示功能的程式：

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#     def display(self, on=None):         if on:             self.command([0xaf])             return         elif on is False:             self.command([0xae])             return         gd = [0x40]         gd.extend([0] *(128*8))         p = self.img.load()         for pg in range(8):             for col in range(128):                 b = 0                 for i in range(8):                     b = b >> 1                     b |= 0 if p[(col, pg*8 +i)] == 0 else 0x80                 gd[pg*128 +col+1] = b         self.command([0x21,0,127,0x22,0,7])         self.dev.write(gd)     def clear(self):         self.draw.rectangle((0,0,127,63),outline=0,fill=0)         self.display()     def text(self,pos,msg,ttc=False):         self.draw.text(pos,msg,font=self.tfont if ttc else self.font, fill=255)     def close(self):         self.display(on=False)         self.dev.close()

嘗試做捲動功能：

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#     def start_scroll(self,dir,pg_start,pg_end,rows=None):         cmd = [0x29] if rows else [0x26]         cmd[0] += dir         cmd.extend([0,pg_start,0,pg_end,rows,0x2f] if rows else [0,pg_start,0,pg_end,0,0xff,0x2f])         self.stop_scroll()         self.command(cmd)     def stop_scroll(self):         self.command([0x2e])         self.display()

此時，可以來一個簡易的測試：

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#     disp = SSD1306()     time.sleep(3)     disp.draw.rectangle((0,0,127,63),outline=1,fill=0)     disp.text((8,8),'SSD1306 Testing...')     disp.display()     time.sleep(5)     disp.draw.rectangle((0,0,127,63),outline=0,fill=0)     disp.text((8,0),u'三山半落青天外',ttc=True)     disp.text((8,16),u'二水中分白鷺洲',ttc=True)     disp.text((8,32),u'總為浮雲能蔽日',ttc=True)     disp.text((8,48),u'長安不見使人愁',ttc=True)     disp.display()     time.sleep(5)     disp.start_scroll(0, 0, 7)     time.sleep(10)     disp.start_scroll(1, 0, 7, 1)     time.sleep(10)     disp.stop_scroll()     time.sleep(10)     disp.close()

測試的結果：