OLED Display Treiber SSD1306

Es gibt viele verschiedene OLED-Displays, die mit dem Treiber SSD1306 arbeiten. Der Treiber lässt sich entweder über eine parallele Schnittstelle, SPI oder I²C steuern. Im Folgenden wird ein OLED-Modul mit I²C-Schnittstelle vorgestellt.

Datenblatt

• Datenblatt

Schaltung

Das Display hat eine Größe von 0,96 Zoll (Bilddiagonale) und eine Auflösung von 128x64 Pixel. Vier Anschlusspins sind nach außen geführt:

• GND: Masse
• VDD: Betriebsspannung (3,3 V)
• SCK: Serial Clock (I²C)
• SDA: Serial Data (I²C)

Adressierung

Je nach Beschaltung des SSD1306 kann die Slaveadresse entweder 0x3c oder 0x3d sein. Bei manchen Displays ist die Adresse auf der Rückseite durch die Position eines Widerstandes erkennbar.

Kommunikation

Die Datenübertragung erfolgt mit einem Kontrollbyte gefolgt von einem Datenbyte. Das Kontrollbyte entspricht der Registeradresse bei anderen I²C-Bauteilen. Beim SSD1306 wird mit dem Kontrollbyte festgelegt, ob ein Kommando oder Daten übertragen werden soll.

• Kontrollbyte für Kommandos: 0x00
• Kontrollbyte für Daten: 0x40

Kommandos übertragen

Im Kapitel 9 des Datenblattes werden die Kommandos und damit die Konfigurationsmöglichkeiten beschrieben. Nach der Inbetriebnahme des Displays ist die Konfiguration erforderlich. Insbesondere das aktivieren der Ladungspumpe ist wichtig, diese ist im Datenblatt auf Seite 62 erklärt.

Ein Flow Chart für die Initialisierung des Treibers ist im Datenblatt auf Seite 64 abgebildet.

Daten übertragen

Der Graphic Display Data RAM (GDDRAM, Kapitel 8.7 im Datenblatt) ist in insgesamt 8 Pages unterteilt. Jede Page ist wiederum in 128 Segmente unterteilt. Jedes Segment enthält ein Datenbyte und repräsentiert 8 Pixel des Displays.

Zur Datenübertragung werden drei Adressierungsmodi (Datenblatt Kapitel 10.1.3) unterschieden. Je nach Modus wird der Address Pointer nach der Übetragung eines Datenbytes weitergesetzt.

Bei der Standardkonfiguration (Page addressing mode) muss zunächst die Page adressiert werden, anschließend können die 128 Segmente beschrieben werden.

Beim horizontal addressing mode springt der Address Pointer nach dem Beschreiben einer Page in die nächste. Dadurch können alle 8 Pages hintereinander beschrieben werden.

Der vertical addressing mode funktioniert so ähnlich wie der horizontale Modus, nur dass der Speicher spaltenweise beschrieben wird.

Quelltext

Der Quelltext der Datei ssd1306.py zeigt eine Klasse OLED in der die Initialisierung und Konfiguration des Displays realisiert wird. Anschließend werden Muster dargestellt. Die Klasse ist noch ausbaufähig. Sie kann mit pip3 install hw101 installiert und mit from ssd1306 import OLED genutzt werden.

Die Bibliothek Adafruit_Python_SSD1306 von Adafruit bietet einen leichteren Einstieg, wenn die Ansteuerung technisch zu anspruchsvoll ist.

Für den ESP32/ESP8266 gibt es einen passenden Displaytreiber in Micropython für das SSD1306.

Funktionsprüfung