[i=s] 本帖最后由 kai迪皮 于 2025-6-30 20:06 编辑 [/i]<br />
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1. 背景：我们已经能测得很准，但还要更“便携”
在先前我们进行了
- APM32F402 & HC-SR04超声测距宝典：GPIO+定时器双驾齐驱
- APM32F402 & HC-SR04超声测距经典操作：波形输出与滤波
- APM32F402 & HC-SR04超声测距应用场景：温湿度补偿
可是在前面的实验里，我们通过 USB 连接到电脑，看串口打印的结果——这没什么不好，可是当我们想把这个小东西拿到现场去测试时，就会发现，拖着 USB 线、插着电脑太不方便。难道要当一个“抱着笔记本奔跑的测距侠”吗？这个操作可不优雅，也不利于后期的现场使用。
因此，从需求层面看：如果能在 APB402 + HC-SR04 + DHT11 的这个测距系统上加块小屏，让它在脱离电脑的情况下就能即时显示，那就太棒了！这样一来，我们只要给整套方案接个电源（例如手机充电宝），就能轻便地拿在手里满世界量距离、量温湿度，不再依赖上位机软件。
所以，“加个小屏幕”的念头便油然而生。而这里，我选择了常见的 0.96 英寸 OLED（SSD1306 驱动），它在嵌入式应用里极为常见，扮相简洁，显示效果清晰，且功耗低、引脚少。下面，让我们一起看看如何在 APM32F402 平台上和这块小屏“愉快共舞”吧！
2. 选择 OLED0.96：小巧玲珑，效果出众
2.1 为何选 OLED0.96
OLED 屏可以说是嵌入式开发中一朵“秀气的小花”——它身材不大、功耗不高，对 MCU 的资源占用也不算太苛刻。对于不需要复杂彩色 GUI 的场景（比如只想简单显示数字或字符），黑白OLED 0.96 英寸屏幕就已足够美观、易读。
此外，SSD1306 这款驱动芯片有现成的开源库和移植教程，不论是采用 I2C 通信还是 SPI 通信，都能快速上手。只要稍加修改，就能在 APM32、STM32、甚至其他品牌的 MCU 上跑个欢。正所谓“万金油式驱动”，开发者再熟悉不过。
我之前就利用APM32F4 DAL库驱动OLED（SSD1306）介绍过这个OLED在APM32F4上的驱动，但我们之前选择的是DAL驱动库，在APM32F402平台上我想选择极海的标准库，那从DAL库到标准库，我们看看要经历什么吧。
2.2 I2C 初始化（移植到 APM32F4 标准库）
我们这里使用 PB8 / PB9 这两脚来做 I2C1 的 SCL 和 SDA（ PB6/PB7 在APM32F402EVB板上用作 LED ），只需要通过 GPIO_ConfigPinRemap 等函数来把引脚重映射即可。下面是示例初始化函数：
void I2C1_Config(void)
{
GPIO_Config_T gpioConfigStruct;
I2C_Config_T i2cConfigStruct;
/* Enable I2C related Clock */
RCM_EnableAPB2PeriphClock(RCM_APB2_PERIPH_GPIOB | RCM_APB2_PERIPH_AFIO);
RCM_EnableAPB1PeriphClock(RCM_APB1_PERIPH_I2C1);
GPIO_ConfigPinRemap(GPIO_REMAP_I2C1); // SCL—PB8， SDA—PB9
/* Free I2C_SCL and I2C_SDA */
gpioConfigStruct.mode = GPIO_MODE_AF_OD;
gpioConfigStruct.speed = GPIO_SPEED_50MHz;
gpioConfigStruct.pin = GPIO_PIN_8;
GPIO_Config(GPIOB, &gpioConfigStruct);
gpioConfigStruct.mode = GPIO_MODE_AF_OD;
gpioConfigStruct.speed = GPIO_SPEED_50MHz;
gpioConfigStruct.pin = GPIO_PIN_9;
GPIO_Config(GPIOB, &gpioConfigStruct);
/* Config I2C1 */
I2C_Reset(I2C1);
i2cConfigStruct.mode = I2C_MODE_I2C;
i2cConfigStruct.dutyCycle = I2C_DUTYCYCLE_2;
i2cConfigStruct.ackAddress = I2C_ACK_ADDRESS_7BIT;
i2cConfigStruct.ownAddress1 = 0XA0;
i2cConfigStruct.ack = I2C_ACK_ENABLE;
i2cConfigStruct.clockSpeed = 400000; // fast mode 400k
I2C_Config(I2C1, &i2cConfigStruct);
/* Enable I2Cx */
I2C_Enable(I2C1);
}
初始化思路相当简单，无非是：
1. 时钟打开；
2. GPIO 重映射并配置成开漏输出；
3. I2C 外设设定模式、地址、时钟；
4. 开启 I2C 外设。
2.3 ssd1306 驱动迁移到 APM32F402 标准库
接下来，就该说到驱动文件了。我们在把DAL库中 使用 I2C 写SSD1306寄存器操作改成APM32F402 标准库即可。下面这段示例演示了如何发送指令和数据：
void OLED_I2C_SendByte(uint8_t addr, uint8_t Byte)
{
I2C_EnableGenerateStart(I2C1);
while (!I2C_ReadStatusFlag(I2C1, I2C_FLAG_START));
I2C_Tx7BitAddress(I2C1, SSD1306_I2C_ADDR, I2C_DIRECTION_TX);
while (!I2C_ReadStatusFlag(I2C1, I2C_FLAG_ADDR));
(void)I2C1->STS2;
I2C_TxData(I2C1, addr);
while (!I2C_ReadStatusFlag(I2C1, I2C_FLAG_BTC));
(void)I2C1->STS2;
I2C_TxData(I2C1, Byte);
while (!I2C_ReadStatusFlag(I2C1, I2C_FLAG_BTC));
I2C_EnableGenerateStop(I2C1);
I2C_ClearIntFlag(I2C1, I2C_INT_FLAG_STOP);
}
然后替换核心的ssd1306_WriteCommand、ssd1306_WriteData函数：
// Send a byte to the command register
void ssd1306_WriteCommand(uint8_t byte) {
OLED_I2C_SendByte(0x00, byte);
}
// Send data
void ssd1306_WriteData(uint8_t* buffer, size_t buff_size) {
while (buff_size--) {
OLED_I2C_SendByte(0x40, *buffer);
buffer++;
}}
还有就是在 ssd1306_conf.h 中定义一些宏：
- 添加APM32F402xx_STD、SSD1306_USE_I2C_STD，这些宏声明我们在使用标准库
- 替换DAL库的延时函数等，我这里直接使用极海官方的板载延时驱动
// Choose a microcontroller family
#define APM32F402xx_STD
// Choose a bus
#define SSD1306_USE_I2C
#define SSD1306_USE_I2C_STD
#define DAL_LOGI(tag, fmt) printf("[INFO ][%s] " fmt, tag)
#define DAL_Delay BOARD_Delay_Ms
#define DAL_GetTick BOARD_ReadTick
3. 显示设置：来点“花式摆盘”
有了驱动，咱们就可以在屏幕上随心所欲地显示各种信息。我写了个函数 ssd1306_DisPlay(...)，把当前距离、温度、湿度值，转成字符串并绘制到 OLED 上。示例使用 Font_11x18 这种较大的字体，让数字更清晰：
void ssd1306_DisPlay(float Dist, int8_t temp, int8_t humi)
{
// Use a buffer to store strings
char buff[32];
// 1) 在第一行显示 "Dist:xxx m"
ssd1306_SetCursor(2, 0);
snprintf(buff, sizeof(buff), "Dist:%.2f m", Dist/1000);
ssd1306_WriteString(buff, Font_11x18, White);
// 2) 在第二行显示 "Temp: xx °C"
ssd1306_SetCursor(2, 18); // 18 是行高(根据字体大小调节)
snprintf(buff, sizeof(buff), "Temp:%d *C", temp);
ssd1306_WriteString(buff, Font_11x18, White);
// 3) 在第三行显示 "Humi: xx %"
ssd1306_SetCursor(2, 36); // 18*2 = 36
snprintf(buff, sizeof(buff), "Humi:%d %%", humi);
ssd1306_WriteString(buff, Font_11x18, White);
// 4) 调用更新函数，将显示缓冲区的内容刷新到屏幕
ssd1306_UpdateScreen();
}
这里说明一下“°C”这个符号在字库里可能没有，所以我这里示例用 “*C” 或者你可以改成“°C”，然后保证字体库包含度符号即可。
屏幕显示效果：
+罗马仕充电宝效果：
4. 总结：从测量到可视化，只差一块屏
前面我们利用 APM32F402 强大的定时器功能来驱动 HC-SR04，借助滤波算法稳定测量数据，并考虑温湿度补偿应对环境因素，以确保测量精度，如今借助SSD1306显示，让它足以手持外出测量。
这里是代码哦：
附件：APM32F402_403_SDK_V1.0.1_HC_SR04_DHT11__OLED.zip
至此，我们已从“测量”跨越到“可视化”，实现了一个真正脱离电脑、独立运行的超声测距仪表雏形。现在，不妨带上这块小屏，走出实验室，尽情测量吧！
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