・2023/03/20
STM32で I2C OLED SSD1306を制御する方法、Arduinoを使うと簡単
(How to Control I2C SSD1306 OLED with STM32F103 in Arduino)
Tags: [ワンチップCPU]
● STM32で I2C OLED SSD1306を制御する方法、Arduinoを使うと簡単
How to Control I2C SSD1306 OLED with STM32F103 in Arduino
STM32は I2Cを 2系統持っています。
I2C1 | SCL = PB6、SDA = PB7 |
I2C1 | SCL = PB8、SDA = PB9 |
I2C2 | SCL = PB10、SDA = PB11 |
※ I2C1のピンはどっちか片方だけの排他
STM32F103x8 Datasheet
・STM32 I2C1

・STM32 I2C2

utility/twi.c
obj->i2c = pinmap_merge_peripheral(i2c_sda, i2c_scl);
...
#if defined I2C1_BASE
// Enable I2C1 clock if not done
if (obj->i2c == I2C1) {
#if defined I2C2_BASE
// Enable I2C2 clock if not done
if (obj->i2c == I2C2) {
#if defined I2C3_BASE
// Enable I2C3 clock if not done
if (obj->i2c == I2C3) {
...
● I2C1を使う場合の接続方法(SCL = PB6、SDA = PB7)
・STM32で I2C OLED SSD1306を制御する方法 I2C1(SCL = PB6、SDA = PB7)を使う場合の接続方法

● I2C1を使う場合の接続方法(SCL = PB8、SDA = PB9)
・STM32で I2C OLED SSD1306を制御する方法 I2C1(SCL = PB8、SDA = PB9)を使う場合の接続方法

● I2C2を使う場合の接続方法(SCL = PB10、SDA = PB11)
・STM32で I2C OLED SSD1306を制御する方法 I2C2(SCL = PB10、SDA = PB11)を使う場合の接続方法

● I2C OLED SSD1306の Arduinoライブラリ
・ Adafruit
Adafruit_SSD1306
※ 起動時の Adafruitのロゴ (゚⊿゚)イラネー(プログラムメモリの無駄)
・起動時の Adafruitのロゴ (゚⊿゚)イラネー(プログラムメモリの無駄)

・Adafruit

・ ThingPulse
ThingPulse OLED SSD1306 (ESP8266/ESP32/Mbed-OS)
・ThingPulse

下記の警告が出ますが、無視して大丈夫です。
WARNING: library ESP8266 and ESP32 OLED driver for SSD1306 displays claims to run on esp8266, esp32 architecture(s) and may be incompatible with your current board which runs on stm32 architecture(s).
※ RP2040でも同様に問題無く動きました
● STM32で I2C OLED SSD1306を制御する方法のソースリスト
下記のソースで、Adafruitと ThingPulseの両方に対応しています。
//#define ADAFRUIT
また、 STM32の I2C1の 2系統、I2C2のそれぞれにもコメント部分を変更する事で対応しています。
(実際に各パターンで動作を確認済み)
// I2C OLED SAMPLE for STM32F103C8T6
// I2C
#include <Wire.h>
// OLED SSD1306 128x64
//#define ADAFRUIT
#ifdef ADAFRUIT
// https://github.com/adafruit/Adafruit_SSD1306
// #define SSD1306_NO_SPLASH /* opt-out of including splash images in PROGMEM */
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#else
// https://github.com/ThingPulse/esp8266-oled-ssd1306
#include <SSD1306Wire.h>
#endif
// STM32 Blue Pill and Black Pill
#define ONBOARD_LED_BLUE PC13
#define ONBOARD_LED_BLACK PB12
#define LED_ON LOW
#define LED_OFF HIGH
// I2C OLED SSD1306 128x64
#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width, in pixels
#define SCREEN_HEIGHT 64 // OLED display height, in pixels
#define OLED_RESET -1 // Reset pin # (or -1 if sharing Arduino reset pin)
#define SCREEN_ADDRESS 0x3C ///< See datasheet for Address; 0x3D for 128x64, 0x3C for 128x32
#ifdef ADAFRUIT
// I2C1
// Wire default SDA = PB7, SCL = PB6
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);
// I2C2
// OK TwoWire Wire1(PB11, PB10); // Use STM32 I2C2 SDA, SCL
// OK TwoWire Wire1(PB7, PB6); // Use STM32 I2C1 SDA, SCL
// OK TwoWire Wire1(PB9, PB8); // Use STM32 I2C1 SDA, SCL
// Adafruit_SSD1306 display(128, 64, &Wire1);
#else
#define OLED_BRIGHTNESS 196
// I2C1
// Wire default SDA = PB7, SCL = PB6
// SSD1306Wire display(SCREEN_ADDRESS);
int _frequency = 1000000;
SSD1306Wire display(SCREEN_ADDRESS, -1, -1, GEOMETRY_128_64, I2C_ONE, _frequency);
// I2C2
// OK TwoWire Wire1(PB11, PB10); // Use STM32 I2C2 SDA, SCL
// OK TwoWire Wire1(PB7, PB6); // Use STM32 I2C1 SDA, SCL
// OK TwoWire Wire1(PB9, PB8); // Use STM32 I2C1 SDA, SCL
// SSD1306Wire display(SCREEN_ADDRESS, -1, -1, GEOMETRY_128_64, I2C_TWO, _frequency);
#endif
void blinkLed() {
digitalWrite(ONBOARD_LED_BLUE, LED_ON);
digitalWrite(ONBOARD_LED_BLACK, LED_ON);
delay(20);
digitalWrite(ONBOARD_LED_BLUE, LED_OFF);
digitalWrite(ONBOARD_LED_BLACK, LED_OFF);
delay(200);
}
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(115200);
Serial.println("setup()");
pinMode(ONBOARD_LED_BLUE, OUTPUT);
pinMode(ONBOARD_LED_BLACK, OUTPUT);
blinkLed();
blinkLed();
Serial.println("display.begin()");
// OK Wire.setSCL(PB8); // I2C1:SCL: PB6 to PB8
// Wire.setSDA(PB9); // I2C1:SDA: PB7 to PB9
// OK Wire.setSCL(PB10); // I2C1:SCL: PB6 to PB10
// Wire.setSDA(PB11); // I2C1:SDA: PB7 to PB11
// NG Wire.setSCL(PB0);
// Wire.setSDA(PB1);
// NG Wire.setSCL(PA6);
// Wire.setSDA(PA7);
// SSD1306_SWITCHCAPVCC = generate display voltage from 3.3V internally
#ifdef ADAFRUIT
if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, SCREEN_ADDRESS)) {
Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));
for(;;); // Don't proceed, loop forever
}
#else
display.init();
#ifdef OLED_BRIGHTNESS
display.setBrightness(OLED_BRIGHTNESS);
#endif
display.flipScreenVertically();
display.clear();
display.setTextAlignment(TEXT_ALIGN_LEFT);
display.setFont(ArialMT_Plain_10);
#endif
Serial.println("display.display()");
// Show initial display buffer contents on the screen --
// the library initializes this with an Adafruit splash screen.
display.display();
delay(2000); // Pause for 2 seconds
// Clear the buffer
#ifdef ADAFRUIT
display.clearDisplay();
#else
display.clear();
#endif
}
int lp = 0;
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
Serial.println("loop()");
blinkLed();
blinkLed();
#ifdef ADAFRUIT
uint8_t s = (uint8_t)random(5);
if (s == 0) {
display.clearDisplay();
} else {
uint8_t x = (uint8_t)random(SCREEN_WIDTH);
uint8_t y = (uint8_t)random(SCREEN_HEIGHT);
uint8_t c = (uint8_t)random(2);
if (c == 0) {
// display.setTextColor(WHITE);
display.setTextColor(WHITE, BLACK); // Erase Background
} else {
display.setTextColor(BLACK, WHITE); // Reverse
}
display.setTextSize(s);
display.setCursor(x, y);
display.print("OLED Display");
}
display.setTextColor(WHITE, BLACK);
display.setTextSize(1);
display.setCursor(0, 0);
display.print(lp++);
display.display();
#else
uint8_t s = (uint8_t)random(5);
if (s == 0) {
display.clear();
} else {
uint8_t x = (uint8_t)random(SCREEN_WIDTH);
uint8_t y = (uint8_t)random(SCREEN_HEIGHT);
uint8_t c = (uint8_t)random(2);
if (c == 0) {
display.setColor(WHITE); // White
} else {
// display.setColor(BLACK); // Black
display.setColor(WHITE); // White
}
switch (s) {
case 2: display.setFont(ArialMT_Plain_16); break;
case 3: display.setFont(ArialMT_Plain_24); break;
default: display.setFont(ArialMT_Plain_10); break;
}
display.drawString(x, y, "OLED Display");
}
display.setColor(WHITE); // Erase Background
display.setFont(ArialMT_Plain_10);
char buf[10];
display.drawString(0, 0, itoa(lp++, buf, 10));
display.display();
#endif
}
● STM32のI2Cのトラブルを回避する方法
STM32ファミリのI2Cペリフェラルの正しい初期化方法。
技術ノート(日本語):STM32のI2Cペリフェラルの初期化におけるヒント
STJFAE150004 2015年4月20日 Rev.1
アプリケーション ノート:AN2824 STM32F10xxx I²C 最適化例
AN2824 STM32F10xxx I²C optimized examples
開発のヒント I2C端子の設定方法
具体的には、AFRレジスタ→MODERレジスタ →SPEEDRレジスタ →OTYPERレジスタ →PUPDRレジスタの順でGPIOを設定した後にI2Cのクロックを有効にします。
この順序を守らないと、通信が始まっていないのに、I2CのBUSYフラグが立つ場合があります。
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