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树莓派如何轻松实现OLED显示屏控制，打造个性化智能小设备教程

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在这个数字时代，树莓派因其强大的功能和低廉的价格，成为了许多DIY爱好者和创客的首选。而OLED显示屏，以其超薄、高对比度和广视角的特点，成为了打造个性化智能小设备的理想选择。本文将带领你轻松实现树莓派对OLED显示屏的控制，让你轻松打造属于自己的智能小设备。

准备工作

在开始之前，你需要准备以下材料：

  1. 树莓派（推荐使用树莓派3或更高版本）
  2. OLED显示屏（如SSD1306驱动）
  3. 树莓派GPIO扩展板（可选）
  4. micro-USB线、电源适配器
  5. 连接线（如杜邦线）

安装必要的软件

首先，你需要将树莓派连接到电脑，并安装Raspbian操作系统。安装完成后，打开终端，输入以下命令更新系统：

sudo apt update
sudo apt upgrade

然后，安装所需的库和工具：

sudo apt install python3-pip
sudo pip3 install Pillow
sudo pip3 install RPi.GPIO

连接OLED显示屏

将OLED显示屏连接到树莓派。如果你的显示屏是I2C接口，可以使用以下步骤：

  1. 将OLED显示屏的SCL线连接到树莓派的GPIO 5
  2. 将OLED显示屏的SDA线连接到树莓派的GPIO 3
  3. 将OLED显示屏的VCC线连接到树莓派的3.3V电源
  4. 将OLED显示屏的GND线连接到树莓派的GND

如果你的显示屏是SPI接口，可以使用以下步骤：

  1. 将OLED显示屏的MOSI线连接到树莓派的GPIO 10
  2. 将OLED显示屏的MISO线连接到树莓派的GPIO 9
  3. 将OLED显示屏的SCLK线连接到树莓派的GPIO 11
  4. 将OLED显示屏的CS线连接到树莓派的GPIO 8
  5. 将OLED显示屏的VCC线连接到树莓派的3.3V电源
  6. 将OLED显示屏的GND线连接到树莓派的GND

编写控制代码

以下是一个简单的Python脚本，用于控制OLED显示屏显示文本：

import time
from PIL import Image
import RPi.GPIO as GPIO

# 初始化GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(8, GPIO.OUT)  # CS
GPIO.setup(11, GPIO.OUT)  # SCLK
GPIO.setup(10, GPIO.OUT)  # MOSI
GPIO.setup(9, GPIO.OUT)  # MISO

# 定义SPI通信函数
def spi_write(data):
    GPIO.output(8, GPIO.LOW)
    for i in range(8):
        GPIO.output(10, (data & 0x80) >> 7)
        GPIO.output(11, GPIO.HIGH)
        GPIO.output(11, GPIO.LOW)
        data = data << 1
    GPIO.output(8, GPIO.HIGH)

# 初始化显示屏
def init_display():
    spi_write(0xAE)  # 关闭显示
    spi_write(0x00)  # 设置低列地址
    spi_write(0x10)  # 设置高列地址
    spi_write(0x40)  # 设置起始行地址
    spi_write(0x81)  # 设置对比度
    spi_write(0xCF)  # 设置对比度
    spi_write(0xA1)  # 设置显示数据方向
    spi_write(0xC8)  # 设置显示起始行
    spi_write(0xA6)  # 设置正常显示
    spi_write(0xA8)  # 设置扫描方向
    spi_write(0x00)  # 设置显示偏移
    spi_write(0xD3)  # 设置显示设置
    spi_write(0x00)  # 设置显示起始列
    spi_write(0x00)  # 设置显示起始行
    spi_write(0x8D)  # 设置预分频
    spi_write(0x14)  # 设置预分频
    spi_write(0x20)  # 设置内存地址模式
    spi_write(0x00)  # 设置列地址范围
    spi_write(0x00)  # 设置行地址范围
    spi_write(0xA4)  # 设置所有存储器为显示
    spi_write(0xA6)  # 设置正常显示
    spi_write(0x2E)  # 设置显示关闭
    spi_write(0xAF)  # 开启显示

# 清屏函数
def clear_screen():
    for i in range(128):
        for j in range(64):
            spi_write(0x00)

# 显示文本函数
def display_text(text, x=0, y=0):
    image = Image.new('1', (128, 64), 0)
    draw = ImageDraw.Draw(image)
    draw.text((x, y), text, font=ImageFont.truetype("arial.ttf", 16))
    pixels = image.load()
    for i in range(64):
        for j in range(128):
            if pixels[j, i]:
                spi_write(0x01 << (127 - j))
            else:
                spi_write(0x00)

# 主函数
def main():
    init_display()
    display_text("Hello, World!")
    time.sleep(2)
    clear_screen()
    display_text("Raspberry Pi + OLED", 0, 10)
    time.sleep(2)
    clear_screen()
    GPIO.cleanup()

if __name__ == '__main__':
    main()

这段代码首先初始化GPIO和SPI通信，然后定义了初始化显示屏、清屏和显示文本的函数。在主函数中，我们首先初始化显示屏，然后显示“Hello, World!”，接着显示“Raspberry Pi + OLED”，最后清屏并释放GPIO资源。

运行代码

将代码保存为display.py，然后在树莓派上运行：

python3 display.py

你将看到OLED显示屏上显示“Hello, World!”，然后显示“Raspberry Pi + OLED”。你可以根据需要修改代码，实现更多的功能，如显示时间、天气等。

总结

通过本文，你学会了如何使用树莓派控制OLED显示屏，打造个性化的智能小设备。你可以根据自己的需求，添加更多的功能，如触摸屏、网络连接等，让这个小设备变得更加实用和有趣。

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