OLED动态显示，让STM32焕发活力！

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OLED动态显示，让STM32焕发活力！

在工业控制领域，STM32微控制器因其高性能、低功耗和丰富的外设资源而广受欢迎。然而，随着用户对人机交互体验要求的不断提高，传统的静态显示已经难以满足需求。2024年的UI设计趋势显示，动态显示和动画效果已经成为提升用户体验的关键要素。本文将介绍如何利用STM32和OLED显示屏实现动态显示效果，让您的设备界面更加生动、直观。

动态显示的核心技术

动态显示的核心在于实时更新显示内容，这通常需要借助硬件加速和高效的软件算法。在STM32平台上，我们可以通过以下几种方式实现动态显示：

硬件加速：利用STM32的DMA（直接内存访问）控制器，可以实现数据的高速传输，从而提高显示刷新率。
软件优化：使用高效的图像处理算法，减少CPU的计算负担。例如，可以使用查表法来加速图像的缩放和旋转操作。
双缓冲技术：在内存中维护两个显示缓冲区，一个用于显示，另一个用于绘制。当绘制完成后，交换两个缓冲区，这样可以避免显示过程中的闪烁问题。

使用Canvas实现动态波形图

在背景资料中，我们看到了如何使用HTML5的Canvas元素来实现动态波形图。虽然STM32没有直接支持HTML5的硬件，但我们可以通过软件模拟类似的功能。以下是一个使用STM32和OLED显示屏实现动态波形图的示例代码：

#include "stm32f4xx_hal.h"
#include "ssd1306.h"
#include "fonts.h"

#define OLED_WIDTH 128
#define OLED_HEIGHT 64

uint8_t buffer[OLED_WIDTH * OLED_HEIGHT / 8];

void drawWaveform(uint8_t *data, uint8_t length) {
    for (int i = 0; i < length - 1; i++) {
        uint8_t x1 = i * OLED_WIDTH / length;
        uint8_t x2 = (i + 1) * OLED_WIDTH / length;
        uint8_t y1 = OLED_HEIGHT - data[i];
        uint8_t y2 = OLED_HEIGHT - data[i + 1];

        // Draw line from (x1, y1) to (x2, y2)
        for (int x = x1; x <= x2; x++) {
            int y = y1 + (y2 - y1) * (x - x1) / (x2 - x1);
            buffer[x + y * OLED_WIDTH / 8] |= 1 << (y % 8);
        }
    }
}

int main(void) {
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();
    MX_DMA_Init();
    MX_I2C1_Init();
    SSD1306_Init();

    uint8_t waveform[64];
    for (int i = 0; i < 64; i++) {
        waveform[i] = (uint8_t)(32 + 30 * sin(2 * M_PI * i / 64));
    }

    while (1) {
        memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
        drawWaveform(waveform, 64);
        SSD1306_DrawBitmap(0, 0, buffer, OLED_WIDTH, OLED_HEIGHT);
        SSD1306_UpdateScreen();
        HAL_Delay(100);
    }
}

这段代码实现了以下功能：

初始化STM32和OLED显示屏
定义了一个drawWaveform函数，用于在OLED屏幕上绘制波形图
在主循环中，生成模拟的波形数据，并调用drawWaveform函数进行绘制
使用双缓冲技术更新显示内容

实时仪表盘的实现

除了波形图，实时仪表盘也是工业控制设备中常见的动态显示元素。以下是一个简单的仪表盘实现示例：

void drawGauge(uint8_t value) {
    uint8_t centerX = OLED_WIDTH / 2;
    uint8_t centerY = OLED_HEIGHT / 2;
    uint8_t radius = 30;
    uint8_t angle = (value * 180) / 100;

    // Draw gauge background
    for (int i = 0; i <= 180; i++) {
        uint8_t x = centerX + radius * cos(i * M_PI / 180);
        uint8_t y = centerY - radius * sin(i * M_PI / 180);
        buffer[x + y * OLED_WIDTH / 8] |= 1 << (y % 8);
    }

    // Draw needle
    uint8_t needleX = centerX + (radius - 10) * cos(angle * M_PI / 180);
    uint8_t needleY = centerY - (radius - 10) * sin(angle * M_PI / 180);
    for (int x = centerX; x <= needleX; x++) {
        int y = centerY - (centerY - needleY) * (x - centerX) / (needleX - centerX);
        buffer[x + y * OLED_WIDTH / 8] |= 1 << (y % 8);
    }
}