机器谱

【U010】如何使用探索者输出模块

作者：机器谱

图文展示3264(1)(1)

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副标题

OLED显示模块
红绿双色LED
语音录放模块

1. 简介

       OLED显示屏是一款无需背光源、自发光的显示模块。显示颜色为白色，显示尺寸0.96寸，驱动IC：SSD1306，该模块采用3.3V电源，通过IIC接口与控制器通信。显示效果好，安装方便。

2. 特点

  · 支持 Arduino OLED 12864 驱动库

  · I2C 接口，节省显示模块与控制器的连接线数量。

3. 参数

  · 工作电压：3.3V

  · 显示颜色：白色

  · 像素个数：128列 × 64行

  · 接口方式：IIC

  · 工作温度：-30℃~+70℃

  · 显示面积：21.744 × 10.864(mm)

4. 实物图片与接口

5. 用法示例

（1）显示字母、数字、图形

环境：OLED显示屏、Basra控制板、BigFish扩展板、Arduino 1.5.2。

将OLED显示模块连接在Bigfish的A4/A5端口上。

将OLED扩展库“MultiLCD”拷贝到arduino的libraries中。

启动Arduino IDE，可以发现，在Example中增加了MultiLCD的例程，打开File→Examples→MultiLCD→lcdhello

例程源代码如下（lcdhello.ino）：

将例程uploading到控制板中，观察OLED屏上显示的内容，如下图所示：

序号

内容
1

参考资料

2
字模软件
3OLED模块函数库
4OLED模块例程


/*************************************************************************

* Demo sketch of Arduino Text Display Library for Multiple LCDs

* Distributed under GPL v2.0

* Copyright (c) 2013 Stanley Huang <stanleyhuangyc@live.com>

* All rights reserved.

*************************************************************************/

#include <Arduino.h>

#include <Wire.h>

#include <MultiLCD.h>

LCD_SSD1306 lcd; /* for SSD1306 OLED module */

static const PROGMEM uint8_t smile[48 * 48 / 8] = {

0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0xC0,0xE0,0xF0,0xF8,0xF8,0xFC,0xFC,0xFE,0xFE,0x7E,0x7F,0x7F,0x3F,0x3F,0x3F,0x3F,0x3F,0x3F,0x3F,0x3F,0x3F,0x3F,0x7F,0x7F,0x7E,0xFE,0xFE,0xFC,0xFC,0xF8,0xF8,0xF0,0xE0,0xC0,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xC0,0xF0,0xFC,0xFE,0xFF,0xFF,0xFF,0x3F,0x1F,0x0F,0x07,0x03,0x01,0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00,0x01,0x03,0x07,0x0F,0x1F,0x3F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFE,0xFC,0xF0,0xC0,0x00,0xFE,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x07,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x06,0x1F,0x1F,0x1F,0x3F,0x1F,0x1F,0x02,0x00,0x00,0x00,0x00,0x06,0x1F,0x1F,0x1F,0x3F,0x1F,0x1F,0x02,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x07,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFE,0x7F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xE0,0x00,0x00,0x30,0xF8,0xF8,0xF8,0xF8,0xE0,0xC0,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0xC0,0xE0,0xF8,0xF8,0xFC,0xF8,0x30,0x00,0x00,0xE0,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x7F,0x00,0x03,0x0F,0x3F,0x7F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFC,0xF8,0xF0,0xE1,0xC7,0x87,0x0F,0x1F,0x3F,0x3F,0x3E,0x7E,0x7C,0x7C,0x7C,0x78,0x78,0x7C,0x7C,0x7C,0x7E,0x3E,0x3F,0x3F,0x1F,0x0F,0x87,0xC7,0xE1,0xF0,0xF8,0xFC,0xFF,0xFF,0xFF,0x7F,0x3F,0x0F,0x03,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x03,0x07,0x0F,0x1F,0x1F,0x3F,0x3F,0x7F,0x7F,0x7E,0xFE,0xFE,0xFC,0xFC,0xFC,0xFC,0xFC,0xFC,0xFC,0xFC,0xFC,0xFC,0xFE,0xFE,0x7E,0x7F,0x7F,0x3F,0x3F,0x1F,0x1F,0x0F,0x07,0x03,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,};

void setup()

{

lcd.begin();

}

void loop()

{

lcd.clear();

    lcd.draw(smile, 40, 8, 48, 48);

    delay(3000);


lcd.clear();

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("Hello, world!");


lcd.setCursor(0, 1);

lcd.printLong(1234567890, FONT_SIZE_SMALL);


lcd.setCursor(0, 2);

lcd.printLong(1234567890, FONT_SIZE_MEDIUM);


lcd.setCursor(0, 3);

lcd.printLong(12345678, FONT_SIZE_LARGE);

    delay(3000);

}

#define ECHOPIN A0 //使用宏定义对超声波模块连接的引脚进行定义

#define TRIGPIN A1


#include <Arduino.h>

#include <Wire.h>

#include <MultiLCD.h>


LCD_SSD1306 lcd; /* for SSD1306 OLED module */


void setup()

{

lcd.begin();

        int a=0;

        pinMode(ECHOPIN, INPUT);

        pinMode(TRIGPIN, OUTPUT);

       

}


void loop()


{   lcd.clear();


        int a=Distance();

lcd.clear();

lcd.setCursor(0, 2);

lcd.print("The distance is:");


lcd.setCursor(0, 4);

lcd.print(a);


lcd.setCursor(0, 5);

lcd.print("cm");

        delay(3000);

}


int Distance() //超声波距离测量函数，返回测量的距离

{

digitalWrite(TRIGPIN, LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(TRIGPIN, HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(TRIGPIN, LOW);

int distance = pulseIn(ECHOPIN, HIGH);

distance= distance/58;

return distance;

}

配置之后，点击主界面右下侧的“生成字模”。将生成的字模编码复制粘贴到例程中的相应位置，即可显示不同的图形。

7. 原理图

8. 参考资料

【MultiLCD作者】

【GOF】

9. 应用前景

  · 互动媒体设计

  · 改装玩具

  · 教育行业方案快速成型

  · DIY电子

10. 注意事项

显示屏易碎，勿承受压力！

11. 资料清单

（2）电子测距仪

该段代码实现的具体功能为：在超声波传感器前放置屏障，移动传感器，随着距离的增减，OLED显示屏会刷新显示相应的距离数值。

显示效果如下：

从左至右

1、GND

2、VCC：逻辑电压5V

3、SDA/A4：IIC数据输入引脚

4、SCL/A5：IIC时钟输入引脚

6. 字模软件

      在“显示字母、数字、图形”的例程中，oled屏上显示的一张笑脸是通过一个48*48/8大小的一维十六进制数组设置的。这个数组中的每一个十六进制数即8位二进制数代表了屏幕上某8个像素点的亮灭情况（这8个像素点可以视为一个小单元），这些数组元素叫做“字模”是由字模软件生成的。

     在本文的最后可以下载一款字模软件。打开软件后，“模式”选项下，有两种模式，“图形模式”和“字符模式”，默认为图形模式。

     在图形模式下，可以新建一个合适像素大小的BMP图像，之后在空白图像上画自己想要的图形，左键画图，右键擦除，画完之后，经过“配置”，即可生成字模数组。

      在字符模式下，可以使用键盘输入数字、字母和汉字，同样，输入完之后经过“配置”即可生成字模数组。

     “配置”选项，对于探索者的OLED屏，请按如下图片配置。

OLED显示模块
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1. 简介

      探索者红绿双色LED是一种灯光输出模块，它可以显示红绿两种颜色，当检测到不同方向的电流时，传感器上的LED灯会显示不同的颜色。主控芯片可根据传感器采集的电平高低做出相应的颜色。

2. 工作原理

      红绿双色LED是检测通过三极管的电流方向来显示不同的颜色。也就是说三极管左右两侧电压的正负决定了显示什么。比如A端的电压为正极，B端为负极，那么led显示红色。相反的B端的电压为正极，A端为负极，那么led显示绿色


原理图：

实物与PCB引脚对照图：

引脚从左到右接线说明表：

pin

名称

注释

1
GND

接地，电源负极

2
VCC供电5V DC
3DATA1数据接口1
4

DATA2

数据接口2


void red();

void green();

void off();


void setup()

{

  pinMode( A4 , OUTPUT);

  pinMode( A5 , OUTPUT);

}


void loop()

{

  red();

  delay( 1000 );

  off();

  delay( 1000 );

  green();

  delay( 1000 );

  off();

  delay( 1000 );

}


void red()

{

  digitalWrite( A4 , HIGH );

  digitalWrite( A5 , LOW );

}


void off()

{

  digitalWrite( A4 , LOW );

  digitalWrite( A5 , LOW );

}


void green()

{

  digitalWrite( A4 , LOW );

  digitalWrite( A5 , HIGH );

}

3. 用法示例

效果：当A4为高电平，A5为低电平时，LED显示红色，否则LED显示绿色。

环境：Basra主控板，Bigfish扩展板，红绿双色LED，Arduino IDE等。

电路：将传感器接在Bigfish的A4/A5接口上。


程序源代码如下：

4. 应用场景

  · 模拟信号灯

  · 摩尔斯电码模拟

5. 资料清单

序号

内容
1

红绿双色LED_原理文件

2红绿双色LED_例程


红绿双色LED
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1. 按键说明

    语音模块可录制、存储和播放50分贝以上音频，最长可录制音频的时间为20秒。

    ①REC:录制键，一直按下可以录音，录音时黄色LED灯长亮，录制完毕后松开录音键LED灯熄灭，录制时长不超过20s，且只能录制1段；

    ②四芯输出线接口，用于连接四芯输出线；

    ③PLAY:播放键，按下，课播放录音，播放音频结束后，LED灯闪烁一下；

    ④固定孔，便于用螺丝将模块固定于机器人上；

    ⑤音频输出口，课插入音频输出线进行录音；

    ⑥麦克风，录制音频时需要将音源对准麦克风；

    ⑦音频输入口，可插入音频输入线进行录音；

2. 使用方法

（1）长按REC键，录制一小段语音，接线如下（注意使用四芯输出线）：

（2）按PLAY键，即可播放该段语音；也可以将下面的代码写入Basra主控板，来播放录制的音频；

void setup() {

  // put your setup code here, to run once:

pinMode(14,OUTPUT);

}


void loop() {

  // put your main code here, to run repeatedly:

  voice();

  delay(2000);

}


void voice()

{

  digitalWrite(A0,HIGH);

  digitalWrite(A0,LOW);

}

3. 注意事项

    语音模块的声音播放的声音比较小，可以连结音箱使用。使用音箱时，要注意：

（1）首先需要一根耳机双头线，一端连上电脑耳机孔，一段连在语音模块的音频输入口（即图一中的⑦号口），在电脑上播放想要录制的语音文件，即可将语音录制到模块中。

（2）录制完语音后，将音箱的音频线连接到语音模块的音频输出口（即图一中的⑤号口）。

这样，就可以通过音箱放大语音模块的声音了。




4.资料清单

语音录放模块

序号

内容
1

语音录放模块_电路文件


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