OLED 显示屏 (SSD1306/SH1106)

快速参考

类型	type 值	说明
LCD	36	LCD/OLED 显示设备

参数	说明
width	屏幕宽度像素
height	屏幕高度像素
interface	接口类型：0=Parallel, 1=SPI, 2=I2C

显示动作模板语法

语法	说明
#标题	首行以 # 开头为居中标题
${id.field}	引用传感器缓存值（id=外设ID，field=字段名）
$value	引用触发时接收到的值
\n	换行

概述

FastBee-Arduino 现已支持 OLED/LCD 显示屏，通过简单的配置即可实现数据显示功能。

当前精简版默认保留 OLED/LCD 和 TM1637 数码管能力。外设执行页面中，显示相关动作已按“显示屏”类别聚合展示，用户只需要在“显示数字、显示文本、数码管清屏、OLED 自定义显示”四类动作中选择即可。若硬件项目不需要显示屏，可在构建配置中关闭 FASTBEE_ENABLE_LCD 或 FASTBEE_ENABLE_SEVEN_SEGMENT 进一步节省资源。

OLED 使用流程是先在外设配置中添加显示屏对象，再在外设执行中选择显示动作，把固定文本、传感器变量或模板内容写到屏幕。

显示输出管道

显示调试建议先跑静态文本，再接入传感器变量，最后通过外设执行规则做定时刷新、事件刷新或告警文本。

支持的显示屏

FastBee 底层使用 U8g2 库驱动显示屏，通过 DisplayController 枚举选择控制器。当前支持的控制器如下：

控制器枚举	编号	典型尺寸/分辨率	接口	说明
SSD1306	0	0.96"/1.3" · 128x64 / 128x32	I2C / SPI	最常见的单色 OLED，默认选项
SH1106	1	1.3" · 128x64	I2C / SPI	1.3 寸 OLED，SSD1306 的兼容型号
SSD1309	2	2.42" · 128x64	I2C / SPI	大尺寸 OLED
ST7567	3	128x64 LCD	I2C / SPI	单色 LCD
ST7920	4	128x64 LCD	SPI	带内置中文字库的 LCD
PCD8544	5	84x48 LCD	SPI	Nokia 5110 经典屏幕

接口类型 (DisplayInterface)：

枚举	编号	说明
PARALLEL	0	并行接口（目前预留）
SPI_MODE	1	SPI 串行接口
I2C_MODE	2	I2C 串行接口（默认推荐）

推荐配置：I2C 接口的 SSD1306 128x64 OLED，驱动成本低、资源占用少。

硬件连接

I2C OLED (SSD1306) 接线

OLED显示屏    ESP32开发板
----------------------------------
VCC     →     3.3V
GND     →     GND
SCL     →     GPIO22 (或自定义)
SDA     →     GPIO21 (或自定义)

配置方法

方法一：通过 Web 界面配置（推荐）

1. 打开 Web 管理界面
2. 进入"外设管理"页面
3. 点击"添加外设"
4. 选择类型：LCD
5. 配置参数：
   • 名称：OLED显示屏
   • 宽度：128
   • 高度：64
   • 接口：I2C
   • SDA引脚：21
   • SCL引脚：22
6. 保存配置

方法二：通过配置文件

编辑 /config/peripherals.json：

{
  "peripherals": [
    {
      "id": "oled_01",
      "name": "OLED显示屏",
      "type": 36,
      "enabled": true,
      "pinCount": 2,
      "pins": [21, 22],
      "params": {
        "lcd": {
          "width": 128,
          "height": 64,
          "interface": 2
        }
      }
    }
  ]
}

方法三：代码中创建

#include "peripherals/LCDManager.h"
#include "core/PeripheralConfig.h"

void setup() {
    PeripheralConfig config;
    config.id = "oled_display";
    config.name = "OLED显示屏";
    config.type = PeripheralType::LCD;
    config.enabled = true;
    config.pinCount = 2;
    config.pins[0] = 21;  // SDA
    config.pins[1] = 22;  // SCL
    config.params.lcd.width = 128;
    config.params.lcd.height = 64;
    config.params.lcd.interface = 2;  // I2C
    
    LCDManager::getInstance().initialize(config);
}

使用方法

1. 显示文本

API 调用

# 显示文本（坐标模式）
curl -X POST http://192.168.x.x/api/lcd/text \
  -d "text=Hello FastBee" \
  -d "x=0" \
  -d "y=10" \
  -d "align=1"

# 显示文本（行号模式）
curl -X POST http://192.168.x.x/api/lcd/text \
  -d "text=温度: 25.5°C" \
  -d "line=0"

代码调用

LCDManager& lcd = LCDManager::getInstance();

// 显示单行
lcd.printLine("Hello FastBee", 0);

// 显示多行
String lines[] = {
    "FastBee IoT",
    "IP: 192.168.1.100",
    "Temp: 25.5 C",
    "Humidity: 60%"
};
lcd.printLines(lines, 4);

2. 显示传感器数据

LCDManager& lcd = LCDManager::getInstance();

// 显示传感器数据（自动格式化）
lcd.showSensorData("温度", 25.5, "°C", 0);
lcd.showSensorData("湿度", 60.0, "%", 1);
lcd.showSensorData("气压", 1013.2, "hPa", 2);

lcd.refresh();

3. 显示系统信息

# API 调用
curl -X POST http://192.168.x.x/api/lcd/info

// 代码调用
LCDManager::getInstance().showSystemInfo();

显示内容：

• 项目名称
• IP 地址
• 内存使用率
• 运行时间

4. 清屏

# API 调用
curl -X POST http://192.168.x.x/api/lcd/clear

// 代码调用
LCDManager::getInstance().clear();
LCDManager::getInstance().refresh();

5. 设置字体

# API 调用
curl -X POST http://192.168.x.x/api/lcd/font -d "font=1"

// 代码调用
LCDManager& lcd = LCDManager::getInstance();
lcd.setFont(0);  // 小字体
lcd.setFont(1);  // 中字体（默认）
lcd.setFont(2);  // 大字体

6. 查询状态

# API 调用
curl http://192.168.x.x/api/lcd/status

响应：

{
  "success": true,
  "data": {
    "initialized": true,
    "width": 128,
    "height": 64,
    "maxLines": 6,
    "fontHeight": 10
  }
}

完整示例

示例1：温度监测器

#include "peripherals/LCDManager.h"

void displayTemperature(float temp, float humidity) {
    LCDManager& lcd = LCDManager::getInstance();
    
    lcd.clear();
    lcd.printLine("Weather Monitor", 0);
    lcd.showSensorData("Temp", temp, "C", 2);
    lcd.showSensorData("Humidity", humidity, "%", 3);
    lcd.refresh();
}

void loop() {
    float temp = readTemperature();
    float humidity = readHumidity();
    displayTemperature(temp, humidity);
    delay(5000);
}

示例2：设备状态显示

void displayDeviceStatus() {
    LCDManager& lcd = LCDManager::getInstance();
    
    String status[] = {
        "Device Status:",
        WiFi.status() == WL_CONNECTED ? "WiFi: OK" : "WiFi: OFF",
        "Free: " + String(ESP.getFreeHeap() / 1024) + "KB",
        "Uptime: " + String(millis() / 60000) + "min"
    };
    
    lcd.printLines(status, 4);
}

性能优化

1. 减少刷新频率

// 建议：不超过 10Hz（每100ms一次）
unsigned long lastUpdate = 0;
const unsigned long updateInterval = 100;  // ms

void loop() {
    if (millis() - lastUpdate >= updateInterval) {
        updateDisplay();
        lastUpdate = millis();
    }
}

2. 按需刷新

// 只在数据变化时刷新
float lastTemp = 0;

void updateTemperature(float temp) {
    if (temp != lastTemp) {
        lcd.showSensorData("Temp", temp, "C", 0);
        lcd.refresh();
        lastTemp = temp;
    }
}

3. 局部更新

// 只更新变化的区域（减少传输数据）
lcd.print("Temp: 25.5C", 0, 20);  // 只更新温度区域
lcd.refresh();  // 发送整个缓冲区（OLED 特性）

常见问题

Q1: 显示屏不亮？

检查：

1. 接线是否正确（VCC、GND、SDA、SCL）
2. I2C 地址是否正确（默认 0x3C，部分模块为 0x3D）
3. 是否调用了 initialize() 方法

Q2: 显示乱码？

原因：

• 字体不支持某些字符
• 中文字符需要特殊字体支持

解决：

// 使用支持中文的字体（需额外配置）
// 或仅显示英文和数字

Q3: 内存不足？

症状：ESP32 重启或显示异常

解决：

• 使用 SSD1306 而非大尺寸 TFT
• 减少显示缓存
• 使用 ESP32-WROVER（带 PSRAM）

Q4: 刷新太慢？

优化：

• 降低刷新频率（10Hz 足够）
• 只在必要时刷新
• 避免在循环中频繁调用 clear()

API 参考

REST API

端点	方法	参数	说明
/api/lcd/text	POST	text, x, y, line, align	显示文本
/api/lcd/clear	POST	-	清屏
/api/lcd/info	POST	-	显示系统信息
/api/lcd/font	POST	font(0-2)	设置字体
/api/lcd/status	GET	-	获取状态

C++ API

初始化与状态

方法	说明
initialize(config)	根据外设配置初始化显示屏
deinitialize()	释放显示屏资源
isInitialized()	查询是否已初始化
getWidth() / getHeight()	返回屏幕像素宽高
getFontHeight()	当前字体的行高
getMaxLines()	当前字体下可显示的最大行数

基础显示

方法	说明
clear()	清空缓冲区
refresh()	将缓冲区推送到屏幕（含防拖油 50ms 间隔）
print(text, x, y, align)	按坐标显示文本
printLine(text, line)	按行号显示文本
printLines(lines[], count)	一次性显示多行
showCustomText(content)	解析 \n 多行文本，首行 # 开头自动识别为居中标题并绘分隔线
showSystemInfo()	显示 IP/WiFi/内存/运行时间等系统信息

传感器数据显示模块（自动轮播）

LCDManager 内置通用的传感器数据表（最多 16 条）和自动分页轮播机制，配合外设执行可实现多传感器数据的轮换展示。

方法	说明
updateSensorEntry(id, label, value, unit, decimals)	注册或更新一条传感器数据
invalidateSensorEntry(id)	将传感器条目标记为无效（采集失败时调用）
showSensorPage(page=-1)	显示指定页或自动轮播
autoRefreshSensorDisplay(intervalMs)	在主循环内调用，按指定间隔自动翻页
getSensorEntryCount()	当前注册的传感器条数
getSensorPageCount()	当前数据的总页数
showSensorData(name, value, unit, line)	单条简单显示（不入表）

图形绘制

方法	说明
drawLine(x1, y1, x2, y2)	绘制直线
drawRect(x, y, w, h)	绘制空心矩形
drawBox(x, y, w, h)	绘制填充矩形
drawCircle(x, y, r)	绘制空心圆
drawDisc(x, y, r)	绘制填充圆

外观与字体

方法	说明
setFont(index)	设置字体（0=小，1=中（默认），2=大）
setContrast(value)	设置对比度 (0-255)
setFlip(flip)	翻转显示（折叠安装时使用）
setDisplayOn(on)	开/关显示

注意事项

1. I2C 引脚：ESP32 默认 I2C 为 SDA=21, SCL=22；其他芯片可能不同
2. 显示刷新：频繁刷新（<100ms）可能导致闪烁，建议间隔 ≥1 秒
3. 字符限制：128x64 屏幕约可显示 4-6 行文本（取决于字体大小）
4. 功耗：OLED 自发光，全白屏幕功耗较高，深色背景更省电
5. 寿命：OLED 有烧屏风险，避免长时间显示固定内容

资源占用

项目	占用
Flash	+50KB（u8g2 库）
RAM	+1KB（128x64 OLED 缓冲区）
CPU	< 3%（10Hz 刷新）

结论：对 ESP32 性能影响极小，可放心使用。

相关文档

• TM1637 数码管 — 四位数码管配置
• LCD1602 字符屏 — I2C 字符屏占位参考
• 显示动作 — 外设执行显示动作详解

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