在树莓派上使用 SSD1306 OLED 屏幕

时间：2024-03-04 12:52:01

原文地址：https://shumeipai.nxez.com/2019/04/29/use-the-ssd1306-oled-display-on-the-raspberry-pi.html

树莓派在许多使用场景下并不需要接一台专用显示器，如需要查看树莓派上的一些信息可以通过手机、电脑登录到树莓派上操作，但总归不够便利。
下面介绍两款 OLED 小屏（均为 SSD1306 芯片驱动）可以直接插到树莓派 GPIO 上，配有 Python 源码让树莓派玩家可以轻松用它来显示任何图文或动画内容。

1、Pi OLED 128×32 OLED 屏幕扩展（I2C）

Pi OLED 配备 0.9 英寸迷你单色屏，128×32 分辨率，白光像素点。拥有极高的对比度，显示清晰极易辨识。OLED 仅使用树莓派的 I2C 和电源引脚，无需独立供电，即插即用。（查看详情，购买链接）

2、“复古小电视” OLED 屏

带有 3D 打印外壳的 OLED 小屏，分辨率 128×64。通过 I2C 连接到树莓派，无需独立供电。（购买链接）

一、启用树莓派的I2C功能

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sudo apt-get install -y python-smbus
sudo apt-get install -y i2c-tools
sudo raspi-config

按照下面的步骤设置开启 I2C 功能。

重启树莓派。

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sudo reboot

二、安装 Adafruit-SSD1306 库

Adafruit-SSD1306 是基于 Python 的 OLED 库，可以用于 128×64、128×32 像素 SSD1306 芯片控制的屏幕。
使用下面的命令安装。

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sudo python -m pip install --upgrade pip setuptools wheel

注意，如果这一步出现错误提示“TypeError: unsupported operand type(s) for -=: ‘Retry’ and ‘int’”，可以尝试卸载后重新安装 pip 来解决。

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sudo apt-get remove python-pip python3-pip
sudo apt-get install python-pip python3-pip

安装 PIL 库，有一些图片处理的程序会用到这个。

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sudo apt-get install python-pil python3-pil

使用 pip 安装 Adafruit-SSD1306 库。

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sudo pip install Adafruit-SSD1306

再下载一份包含代码示例的库后面要用。

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cd ~
git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_SSD1306.git

这里顺便提一下，如果上面的 pip 安装 Adafruit-SSD1306 库遇到网络问题，那么也可以在下载完这份代码之后运行下面的命令安装（可选）：

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cd Adafruit_Python_SSD1306
sudo python setup.py install

进到示例目录，可以看到有一些已经准备好了的代码，后面将屏幕接好之后可以直接运行看效果。

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cd ~/Adafruit_Python_SSD1306/examples/

三、连接屏幕

对于 Pi OLED 屏幕扩展，直接安插在 GPIO 如图所示位置（物理引脚编号1-6号）。

对于“小电视”屏幕，根据屏幕 PCB 上引脚的功能标注接到树莓派上对应的 GPIO 上即可。
屏幕 GND 接树莓派 GND
屏幕 VCC 接树莓派 3V3
屏幕 SDA 接树莓派 SDA
屏幕 SCL 接树莓派 SCL
注意一定不要接反 VCC 和 GND，否则会烧坏屏幕。

下面通过命令检测是否识别到 I2C 设备。

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sudo i2cdetect -y 1

将显示已连接设备的 I2C 地址，不同的屏幕地址可能会不一样，通过这个步骤可以确认一下。
注意，如果你正在使用的是初代树莓派（256MB的树莓派1代B），那么需要用这个命令：

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sudo i2cdetect -y 0

四、编程和运行

为了快速上手，我们可以直接使用示例代码。其中有一个文件名为 stats.py 的程序，用来显示树莓派的 IP、CPU Load、内存和磁盘使用情况。先拿这个来试试看。
将之前下载的源码复制到用户目录，用编辑器打开。

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cd ~
sudo cp ~/Adafruit_Python_SSD1306/examples/stats.py ~/
sudo nano stats.py

可以看到这份示例已经包含了多种屏幕参数的初始化方法。

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# 128x32 display with hardware I2C:
disp = Adafruit_SSD1306.SSD1306_128_32(rst=RST)
 
# 128x64 display with hardware I2C:
# disp = Adafruit_SSD1306.SSD1306_128_64(rst=RST)
 
# Note you can change the I2C address by passing an i2c_address parameter like:
# disp = Adafruit_SSD1306.SSD1306_128_64(rst=RST, i2c_address=0x3C)

你可以根据实际所用的屏幕来修改这些参数，例如 SSD1306_128_32 代表 128×32 分辨率屏幕的初始化方法，适用于本篇介绍的 Pi OLED 128×32 OLED 屏幕扩展，SSD1306_128_64 适用于“复古小电视” OLED 屏。i2c_address 用于配置屏幕的地址，默认为 0x3C。

运行示例代码，可看到运行效果。

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sudo python stats.py

同样的方法再试试 image.py 这个示例效果如下。

通过修改 image.py 中的初始化参数，调整为 128×64 分辨率之后。

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disp = Adafruit_SSD1306.SSD1306_128_64(rst=RST)


屏幕上的图片、形状、文本和字体都是由 PIL（Python Imaging Library）的模块 Image, ImageDraw, and ImageFont 来实现的。如有兴趣可以试试其他代码示例，并学习自己设计图文来显示。

五、设置开机运行

为了让 stats.py 能够开机自动运行，我们可以做下面的配置，这样我们就可以不用通过工具或路由器去查找树莓派的 IP 地址等信息了。
修改 /etc/rc.local 文件。

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sudo nano /etc/rc.local

在 exit 0 前面增加一行：

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sudo python /home/pi/stats.py &


编辑好之后按下 Ctrl+O 保存，再按下 Ctrl+X 退出。重启树莓派验证一下是否生效吧！

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sudo reboot

六、提高显示速率（可选，不推荐）

为了更好的显示性能，例如显示动画时如对帧率有要求，可以通过修改下面的参数将 I2C 频率从默认的 100KHz 或 400KHz 提升到 1MHz。

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sudo nano /boot/config.txt

在文件末添加一行：

dtparam=i2c_baudrate=1000000
 

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