15、nodeMCU学习笔记--u8glib模块·一

oled  spi  esp8266  nodeMCU

闲言碎语

终于知道如何调整简书的图片大小了。这回准备说说u8glib模块。这个模块我折腾了好几天才弄懂怎么用。关于这个模块，官方的文档显然没有其他模块讲的详细，在没有接触过u8glib模块的人，看nodeMCU的文档估计是点不亮屏幕的。或许想我一开始一样，只有花屏。

真正要知道如何用还要靠u8glib这个图形库的官方文档。这里有个文档说如何显示一行字符串。

如果不想看英文文档，下面这段代码可以让oled显示一段文字（当然是英文的）。效果就是文章开头的那图片所展示的。

cs  = 8 
dc  = 2 -- D2
res = 0 -- D0
spi.setup(1, spi.MASTER, spi.CPOL_LOW, spi.CPHA_LOW, 8, 8)
gpio.mode(8, gpio.INPUT, gpio.PULLUP)
disp = u8g.ssd1306_128x64_hw_spi(cs, dc, res)
disp:setFont(u8g.font_6x10)

str = "Hello NodeMCU!"
function draw()     
    disp:drawStr(0, 16, str)
end

disp:firstPage()
while (disp:nextPage())
do 
    draw()
end

函数模块

如果说上面的代码看起来有点难度的话。没关系，先看看nodeMCU的u8glib模块的API。模块的API看起来是有点多。但完全不需要看那么多，这里只关注几个API。

|序号|函数名|参数|返回值|
|:--|:--:|:---:|:--:|--:|
|1|i2c.setup()|id, pinSDA, pinSCL, speed|speed|
|2|spi.setup()|id, mode, cpol, cpha, databits, clock_div[, duplex_mode]|1|
|||||
|3|ssd1306_128x64_i2c()|address[, use_delay]|object|
|4|ssd1306_128x64_spi()|cs, dc[, res[, use_delay]]|object|
这里前两个API是硬件接口初始化函数，来自i2c模块和spi模块。i2c模块比较简单，还是说说spi模块把。esp8266有2个spi硬件接口，其中一个用于flash了。因此要使用spi驱动oled的话，就只能用另一个接口了。
HSCLK对应了D5， HMISO对应D6，HMOSI对应D7。

后面两个API则是u8glib的初始化函数，具体的函数名和编译的固件有关，后面还会说到。

u8glib相关的API，nodeMCU的文档并没有详细的介绍。要弄清楚各个API具体怎么用，可能还需要看u8glib的官方文档。

这里简单的说一下，开头的源码。这里oled的CS直接接到GND了，所以在配置完spi后，可以把gpio配置成输入，把IO利用起来。当然不配置也OK。

spi.setup(1, spi.MASTER, spi.CPOL_LOW, spi.CPHA_LOW, 8, 8)
gpio.mode(8, gpio.INPUT, gpio.PULLUP)
disp = u8g.ssd1306_128x64_hw_spi(cs, dc, res)
disp:setFont(u8g.font_6x10)

接着初始化u8glib，返回一个u8glib的object。之后都是围绕object来用，比如用setFont()来设置字体。使用drawStr()来显示字符串。但是，想要实现显示，还需要类似于下面的代码。u8glib官方称其为Picture Loop。

disp:firstPage()
while (disp:nextPage())
do 
    draw()
end

因为嵌入式设备的RAM很有限，所以u8glib采用了多种内存操作方式。具体怎么操作，应用层不用理会。u8glib会循环写入显存，以实现显示。在循环开始前，需要使用firstPage()，然后等待写入结束。当nextPage()返回0，则表示写入完成。

实际上，这段代码要放在主循环里面，才能刷新屏幕的显示内容。有了这些感性认识后，我就可以开始实际了。

实践一下

开始实践之前，你可能需要重新编译一个固件！这里我们可以选择云编译

还有就是选择字体。点击select会弹出一个字体窗口，里面有很多字体可以选择。可以随意选择自己喜欢的字体。不过，不要选太多。同时注意字体的大小，别选择了大字体后没法正常显示。最后，千万要把字体名字记录下来。千万要把字体名字记录下来。千万要把字体名字记录下来。

准备工作做完后，就可以开始code了。先从几个简单的画图API开始。代码有点长，这里面涉及的函数包括了：

• 画 矩 形：drawBox
• 画  圆：drawCircle
• 画实心圆：drawDisc
• 画 椭 圆：drawEllipse
• 画 方 框：drawFrame
• 画  线：drawLine
• 写字符串：drawStr
• 画三角形：drawTriangle

cs  = 8 -- GPIO15, pull-down 10k to GND
dc  = 2
res = 0
spi.setup(1, spi.MASTER, spi.CPOL_LOW, spi.CPHA_LOW, 8, 8)
gpio.mode(8, gpio.INPUT, gpio.PULLUP)
disp = u8g.ssd1306_128x64_hw_spi(cs, dc, res)
disp:setFont(u8g.font_6x10)

local s = 0
function draw(state)     
    if state == 0 then 
        disp:drawStr(0, 15, "drawBox")
        disp:drawBox(0, 23, 10, 20)
    elseif state == 1 then
        disp:drawStr(0, 15, "drawCircle")
        disp:drawCircle(36, 36, 10)
    elseif state == 2 then
        disp:drawStr(0, 15, "drawDisc")
        disp:drawDisc(36, 36, 15)
    elseif state == 3 then
        disp:drawStr(0, 15, "drawEllipse")
        disp:drawEllipse(60, 30, 20, 10, U8G_DRAW_ALL)
    elseif state == 4 then
        disp:drawStr(0, 15, "drawFrame")
        disp:drawFrame(60, 20, 20, 30)   
    elseif state == 5 then
        disp:drawStr(0, 15, "drawLine")
        disp:drawLine(5,26, 25, 40)
    elseif state == 6 then
        disp:drawStr(0, 15, "drawStr")
        disp:drawStr90(60, 20, "drawStr90") 
    else  
        disp:drawStr(0, 15, "drawTriangle")
        disp:drawTriangle(14,20, 45,32, 9,42);    
    end
end
disp:begin()
tmr.alarm(0, 1000, tmr.ALARM_AUTO, function()
    if s == 7 then
        s = 0
    else 
        s = s + 1
    end
    disp:firstPage()
    while (disp:nextPage())
    do 
        draw(s)
    end
end)

draw函数中切换的使用u8glib中的几种画图函数。然后使用一个定时器来执行Picture Loop以刷新屏幕。

把上面的代码save到nodeMCU中就可以看到屏幕不断的变化了。更多的内容可以查看U8glib Reference Manual。当然了，nodeMCU的u8g模块并没有完全实现u8glib库的全部API，具体可以看Unimplemented Functions。

这回就先到这里吧，回头我继续研究一下u8glib。看看有没有什么高级点应用。

一点问题

使用drawStr()函数，这样写disp:drawStr(0, 0, "drawFrame")是看不到屏幕显示字符串的。只有调整一下Y坐标到16左右才可以正常显示。

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