使用Arduino生成二维码在SSD1306 OLED上显示-电子发烧友网

“快速响应”代码或缩写为 QR 代码已成为我们数字生活的重要组成部分，很可能您现在已经潜意识地熟悉它们，您可能已经在当地的杂货店漫游，或者您可能正在阅读你最喜欢的书，甚至可能你正在使用 Google Pay、PhonePe 或 Paytm 进行在线支付，或者在网上冲浪等（我想我可以继续举例吧？）而你恰好来了穿过这个看起来很奇怪的方形的东西，然后想，这个方形的东西到底是什么，如果你还没有……好吧，别担心它迟早会发生，所以为了更好地理解这个话题，我们将做一个有趣的Arduino 和 OLED小项目，揭开以下事物的神秘面纱：

QR 码的基本概念。

这个怎么运作。

如何使用 Arduino 制作您自己的二维码。

最后，将其显示在 OLED （SSD1306）屏幕上。

那么，这个二维码到底是什么？

QR 码（Quick Response code）是用于高速读取数据的矩阵二维码，由 DENSO WAVE 于 1994 年为日本汽车行业开发。与标准条形码相比，QR 码可以非常有效地压缩数据，为此它使用四种标准化编码模式（数字、字母数字、字节/二进制和汉字），该技术是“开源”的，即所有人都可以使用，所以QR 码相对于传统条码的显着优势是更大的数据容量和高容错性。

二维码如何工作？

QR 码（和其他数据矩阵码）被设计为由特殊工具读取，而不是由人类读取，因此我们只能通过视觉研究来理解特定的数量，尽管每个代码都有不同的方式，尽管它们包含一些有趣的共同点通过观察 circuitdigest.com 二维码的功能，我们将研究其中的一些

Finder Patterns：在代码的三个角内有一个实心框的大方框，因为只有三个，所以很容易确认它是一个 QR 码，所以很明显代码的方向是什么。

对齐模式：这可以确保代码在任何方向上都是可读的。

时序模式：这在三个查找器模式之间水平和垂直运行，使用这些线，读者可以确定代码的大小。

版本信息：二维码标准目前有40个不同的版本，这部分代码决定了正在使用的二维码版本，对于营销版本1-7正常使用。

格式信息：格式合作伙伴有关于容错和数据屏蔽的信息。

数据区：这部分代码包含所有数据元素和纠错码。

退出区：每个 QR 码中的间距是强制性的，以便将代码与周围环境区分开来。

下图将使您对代码有一个清晰的认识

代码的其他部分是数据和冗余代码。

在本教程中我不会讨论许多其他功能和复杂的主题，如果您想阅读有关 QR 码的更多详细信息，请关注 EPCglobal 新加坡理事会 Tan Jin Soon 的这个 QR 码教程。综合杂志，2008 年。

二维码规格

生成您自己的二维码

按照下面提到的步骤生成您自己的二维码，在这个例子中，我们将制作我们心爱的电路文摘网站的二维码

要生成 QR 码，请访问该网站，如果您查看网站的顶部，您可以看到选项列表，在本教程中，我们将为 URL 生成 QR 码，因此我们将

单击 URL 选项卡，然后将 Circuit Digest 的 URL 粘贴到 Enter URL 部分。

点击保存。

为输出文件指定一个文件名。

选择 PNG 作为我们的首选文件格式。

并点击保存。

下图将让您清楚地了解该过程

我们最亲爱的微控制器“Arduino”不够智能，它只能编译原始 PNG 图像并将其显示在 OLED 显示器上。因此，要将 QR 码显示到 OLED，我们需要执行一些简单的步骤，并将PNG 图像转换为Arduino 可读的位图数组。位图数组转换可以通过以下两个步骤完成：

将 PNG 转换为 BMP 格式。

将 BMP 图像转换为十六进制代码数组。

将 PNG 转换为 BMP 格式

要将下载的 PNG 图像转换为 BMP 图像，请访问此网站并在图像转换器部分中，然后

点击下拉菜单并选择

转换为 BMP

点击前往

下图将使您清楚地了解该过程：

您将看到一个新页面，如下图所示：

单击选择文件选项卡并选择下载的图像

在可选设置中，面板输入您想要的尺寸（我们使用的是 128x64 OLED）

点击开始转换按钮

您将看到以下页面，几秒钟后，如果下载没有自动开始，您的转换后的图像将被下载，请单击下载您的文件选项：

伟大的！现在我们得到了 BMP 文件，是时候将其转换为 Arduino 可读的 HEX 代码数组了。

将 BMP 图像转换为 HEX 代码数组

要将下载的 BMP 图像转换为 HEX 数组，请访问此网站并单击工具 -》 image2cpp

下图将让您清楚地了解该过程

您将看到一个包含四个选项的屏幕，我们将详细讨论它们

选择图片

图像设置

预习

输出

选择图像部分

在本节中，我们将选择刚刚转换为 BMP 的图像：

图像设置部分

在本节中，我们将画布大小、背景颜色、缩放和中心选项设置为我们需要的值。

画布尺寸（我们设置为 128x64，因为我们使用的是 128x64 像素密度的 OLED）。

在本节中，我们可以设置 OLED 的背景颜色（我们选择它为白色）。

缩放设置为原始大小。

最后，在中心选项中单击水平和垂直复选框，这将使图像出现在中心。

下图会给你一个清晰的思路

预览部分

在预览部分，我们可以看到将在 OLED 中显示的图像的清晰预览，如下所示：

输出部分

在输出部分，我们将生成并复制生成的代码，执行以下步骤：

代码输出格式（我们将其设置为 Arduino 代码，因为我们使用的是一种）。

标识符（此选项设置生成的数组的名称，我们将其保留为默认值）。

绘图模式（我们将绘图模式选项设置为水平）。

最后，我们点击生成代码按钮，这将生成最终的输出代码。

下图会给你一个清晰的思路

电路原理图

下图显示了Arduino Nano 和 SSD1306之间的接口连接：

代码说明

要在 OLED 上显示图像，我们需要 Arduino 库的帮助，可以从这个GitHub 存储库下载。下载库的U8glib-1.19.1.zip版本并在 Arduino IDE 中导入。如果您是 Arduino 新手，请参考此链接，描述如何导入库。在下面的部分中，我们将修改代码以将先前生成的 HEX 数组显示到 OLED。本文末尾提供了带有工作视频的完整代码。下面给出代码的详细解释。

首先，包括下载的库。

#include "U8glib.h" // 包括 U8glib 库

然后为 OLED 定义所有必要的引脚。

#define OLED_CLK_PIN 13 //Arduino 数字引脚 D13：SCK
#define OLED_MOSI_PIN 11 //Arduino 数字引脚 D11：MOSI
#define OLED_RES_PIN 10 //Arduino 数字引脚 D10：SS
#define OLED_SDC_PIN 9 //Arduino 数字引脚 D9：OC1A
#define OLED_CSS_PIN 8 //Arduino 数字引脚 D13: ICP1

初始化 u8glib 库。

U8GLIB_SH1106_128X64 u8g（OLED_CLK_PIN，OLED_MOSI_PIN，OLED_RES_PIN，OLED_SDC_PIN，OLED_CSS_PIN）；

然后包含生成的图像数组。

const uint8_t circuitdigest[] PROGMEM = {
  0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0x00, 0x1c, 0x01, 0x87, 0xf0, 0x00, 0x0f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0x00, 0x0c, 0x01, 0x87, 0xf0, 0x00, 0x0f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0xff, 0x8f, 0xf0, 0x7f, 0x31, 0xff, 0x8f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0xff, 0x8f, 0xf0, 0x7f, 0x33, 0xff, 0xcf, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0x81, 0x8f, 0x31, 0x80, 0x33, 0x81, 0xcf, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0x01, 0x8f, 0x31, 0x80, 0x33, 0x81, 0xcf, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0x01, 0x8f, 0xb1, 0x80, 0x33, 0x81, 0xcf, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0x01, 0x8f, 0xc1, 0x98, 0x33, 0x81, 0xcf, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0x01, 0x8f, 0xc1, 0x98, 0x33, 0x81, 0xcf, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
……..
…………..

绘图函数用于借助 u8g.drawBitmapP 函数在 OLED 上绘制位图图像（二维码）。

无效绘制（无效）{
  // 重绘整个屏幕的图形命令应该放在这里
  u8g.drawBitmapP(0, 0, 16, 64, 电路摘要);
……
……

最后，在loop()函数中，调用所有必要的程序在 OLED 上构建图像

无效循环（）{
  u8g.firstPage(); //调用此过程，标志着图片循环的开始。
  做 {
    画（）;
  } 而（u8g.nextPage（））；// 对该过程的调用，标志着图片循环主体的结束。
  // 延迟一段时间后重建图片
  延迟（1000）；
}

完成代码后，将Arduino插入计算机的USB 端口，选择您的COM端口并上传代码。如果您已正确完成所有操作，您将在 OLED 上看到带有 QR 码的工作显示器。

通用 8 位图形库，http://code.google.com/p/u8glib/

#include "U8glib.h" // 包括 U8glib 库

#define OLED_CLK_PIN 13 //Arduino 数字引脚 D13：SCK

#define OLED_MOSI_PIN 11 //Arduino 数字引脚 D11：MOSI

#define OLED_RES_PIN 10 //Arduino 数字引脚 D10：SS

#define OLED_SDC_PIN 9 //Arduino 数字引脚 D9：OC1A

#define OLED_CSS_PIN 8 //Arduino 数字引脚 D13: ICP1

U8GLIB_SH1106_128X64 u8g（OLED_CLK_PIN，OLED_MOSI_PIN，OLED_RES_PIN，OLED_SDC_PIN，OLED_CSS_PIN）；

制作 U8GLIB_SH1106_128X64 类的对象并初始化 arduino 的引脚

此方法首先需要五个参数（SCK_PIN、MOSI_PIN、CS_PIN、A0_pin、RESET_PIN）

//定制的电路摘要位图

const uint8_t circuitdigest[] PROGMEM = {

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0x00, 0x1c, 0x01, 0x87, 0xf0, 0x00, 0x0f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0x00, 0x0c, 0x01, 0x87, 0xf0, 0x00, 0x0f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0xff, 0x8f, 0xf0, 0x7f, 0x31, 0xff, 0x8f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0xff, 0x8f, 0xf0, 0x7f, 0x33, 0xff, 0xcf, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0x81, 0x8f, 0x31, 0x80, 0x33, 0x81, 0xcf, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0x01, 0x8f, 0x31, 0x80, 0x33, 0x81, 0xcf, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0x01, 0x8f, 0xb1, 0x80, 0x33, 0x81, 0xcf, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0x01, 0x8f, 0xc1, 0x98, 0x33, 0x81, 0xcf, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0x01, 0x8f, 0xc0, 0x67, 0x33, 0x81, 0xcf, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0xff, 0x8f, 0x31, 0xe7, 0x33, 0xff, 0xcf, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0x00, 0x0c, 0xce, 0x67, 0x30, 0x00, 0x0f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf8, 0x00, 0x1c, 0x4e, 0x27, 0x38, 0x00, 0x1f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x3e, 0x1f, 0x3f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x3e, 0x1e, 0x3f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0xe1, 0x8f, 0x3e, 0x60, 0x33, 0xff, 0xcf, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0x19, 0xf0, 0xcf, 0xf8, 0xfc, 0x00, 0x3f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0xff, 0x83, 0x3e, 0x00, 0xcc, 0x67, 0xcf, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0x00, 0x7c, 0xff, 0xc3, 0xf1, 0xe0, 0x0f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0x00, 0x7c, 0xff, 0xe7, 0xf3, 0xe0, 0x0f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0x00, 0x7c, 0xff, 0xe7, 0xf1, 0xe0, 0x0f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0xf9, 0x8f, 0x0e, 0x78, 0xf0, 0x7f, 0xcf, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0x19, 0xf3, 0xce, 0x18, 0x0f, 0x9e, 0x3f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0x19, 0xe3, 0xce, 0x18, 0x0f, 0x9e, 0x3f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0x07, 0x83, 0x0f, 0x80, 0xf3, 0x80, 0x0f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf1, 0xc7, 0xe0, 0xf3, 0xe3, 0x7c, 0x40, 0x8f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0xe7, 0xf0, 0xf1, 0xe7, 0x3c, 0x61, 0xcf, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0xe7, 0xf0, 0xf9, 0xe7, 0x3c, 0x60, 0xcf, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0x19, 0x8c, 0x3e, 0x07, 0x00, 0x18, 0x3f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0x39, 0x9c, 0x3e, 0x07, 0x00, 0x18, 0x3f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xfc, 0x3e, 0x1f, 0x3f, 0x98, 0x3f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0x00, 0x1f, 0x01, 0xff, 0x33, 0x9f, 0xcf, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0x00, 0x0f, 0x01, 0xff, 0x33, 0x9f, 0xcf, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf1, 0xff, 0x8f, 0xc7, 0x80, 0x3f, 0x9f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0xff, 0x8f, 0xcf, 0x80, 0x3f, 0x9f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0xff, 0x8f, 0xcf, 0x80, 0x3f, 0x1f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0x01, 0x8c, 0x30, 0x60, 0x00, 0x1f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0x01, 0x8c, 0xf1, 0xe0, 0x03, 0xfe, 0x0f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0x01, 0x8f, 0xc1, 0x83, 0xcf, 0x80, 0x0f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0x01, 0x8f, 0xc1, 0x87, 0xcf, 0x80, 0x0f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0xff, 0x8c, 0xff, 0xe1, 0xc0, 0x18, 0x0f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf3, 0xff, 0x8c, 0xff, 0xe0, 0xc0, 0x18, 0x0f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf1, 0xff, 0x8c, 0xff, 0xf0, 0xc0, 0x18, 0x0f, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0x00, 0x0c, 0x0e, 0x7f, 0x3f, 0xe7, 0xcf, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xf0, 0x00, 0x1c, 0x0e, 0x7f, 0x3f, 0xe7, 0xcf, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,

0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff

};

无效绘制（无效）{

// 重绘整个屏幕的图形命令应该放在这里

u8g.drawBitmapP(0, 0, 16, 64, 电路摘要);

drawBitmapP 方法接受五个参数

第一个：X 位置（位图的左侧位置）。

第二：Y 位置（位图的上方位置）。

第三：位图水平方向的字节数。位图的宽度为 cnt/8。

第四：位图的高度。

第五：位图数组。

在指定的 x/y 位置（位图的左上角）绘制位图。

位图的某些部分可能在显示边界之外。位图由数组位图指定。

清零位表示：不绘制像素。

数组中的一个设置位意味着：用当前颜色索引写入像素。对于单色显示，

颜色索引 0 通常会清除一个像素，颜色索引 1 会设置一个像素。

}

无效设置（）{

// 空设置函数，因为库在内部管理所有内容

}

无效循环（）{

u8g.firstPage(); //调用此过程，标志着图片循环的开始。

做 {

画（）;

} 而（u8g.nextPage（））；// 对该过程的调用，标志着图片循环主体的结束。

// 延迟一段时间后重建图片

延迟（1000）；

}

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