基于arduino的ESP32 学习笔记 TFT_eSPI和LVGL库使用笔记

Posted 2021-09-06 张竞豪

前言

本文的目的是为了给将要制作的ESP32手环做技术储备

记录基于arduino的ESP32驱动TFT-LCD屏幕的配置过程，并且进一步使用LVGL这个GUI框架

硬件准备

• ST7789 240x240 1.3寸 SPI接口LCD屏 16位色深RGB565

• ESP-WROOM-32E开发板

• ESP32的数据手册链接 https://download.csdn.net/download/weixin_42487906/21119656

软件准备

• Arduino 1.8.9

相关链接

LVGL移植到arduino的官方文档 https://docs.lvgl.io/7.11/get-started/arduino.html#get-the-lvgl-ardunio-library

TFT_eSPI github仓库 https://github.com/Bodmer/TFT_eSPI

相关博客 https://blog.csdn.net/weixin_44007534/article/details/113653031?spm=1001.2014.3001.5501

LVGL移植到arduino的官方文档里提到LVGL在arduino运行是基于TFT_eSPI库，所以我们先配置TFT_eSPI库

TFT_eSPI库配置

在库管理器下载TFT_eSPI库

安装好后不能直接用，需要针对自己使用的LCD来完成配置

安装好的库通常在 C:\\Users\\Alpha\\Documents\\Arduino\\libraries Alpha是我的用户名

进入TFT_eSPI库文件夹，打开User_Setup_select.h

注释掉User_Setup.h头文件，同时找到适合自己屏幕的头文件，解开他的注释

最终效果如下

//#include <User_Setup.h>           // Default setup is root library folder
#include <User_Setups/Setup24_ST7789.h>            // Setup file configured for ST7789 240 x 240

然后还要进到Setup24_ST7789.h，完成引脚更改。根据开发板的数据手册，MOSI设置为IO23引脚，也就是VSPID，SCLK设置为IO18引脚，也就是VSPICLK，其他脚接到一般的IO上就行，记得RST引脚一定记得接到板子的引脚上不能省，LCD的BLK背光控制引脚可以不用接悬空。剩下一些字库的配置暂时不管

完成硬件上的接线，除了MOSI,SCLK,DC,RST外还要接VCC,GND总共6条线

然后在tft_espi的示例代码中找到boing_ball示例程序，别的示例程序也可以，来做个测试，这个程序虽然是320*240的但是也能在我们的屏幕上用，编译下载观察现象

可以看到屏幕正常显示

LVGL库配置

在库管理器中安装lvgl和lv_examples,保险起见我安装的是7.6.0版本

下面根据，LVGL移植到arduino的官方文档完成配置

步骤一

下图，官方文档让我们进到库所在文件夹里，把lv_conf_template.h从lvgl文件夹里拿出来放到与lvgl同级的文件夹里，并改名为lv_conf.h

最终的效果如下图

打开lv_conf.h,将LV_TICK_CUSTOM设为1

把分辨率和色深改成自己屏幕的，将最上面的#if 0改成#if 1

步骤二

将lv_examples文件夹中lv_ex_conf_template.h拿出来放到与lv_exmaples文件夹同级的文件夹中，也就是libraries文件夹中，并改名为lv_ex_conf.h

最终效果如下图

修改 lv_ex_conf.h 中内容，将#if 0 改为 #if 1

根据官方文档，找到LVGL_Arduino.ino,打开这个工程

打开工程后，提示建立同名文件夹，建立后重启arduino就可以看到lvgl的示例了

示例工程LVGL_Arduino.ino中也有包含触摸屏的部分，本文用不到，就将其删去

注意要加入#include <lv_examples.h>，不然示例程序会报错，示例程序是以函数的形式出现的lv_ex_btn_1();

还有最后的loop中

void loop()
{
    long last_time = millis();
    lv_task_handler(); /* let the GUI do its work */
    delay(5);
    lv_tick_inc(int(millis()-last_time));
}

原本是这样的，但是参考一些博客后，按照上面代码方式改，可以保证lvgl的获得的执行时间是准确的，理论上lv_tick_inc()执行的间隔实践会决定LVGL刷屏的最大帧率

下面是工程的所有代码

void loop()
{
    lv_task_handler(); /* let the GUI do its work */
    delay(5);
    lv_tick_inc(5);
}

#include <lvgl.h>
#include <lv_examples.h>
#include <TFT_eSPI.h>

TFT_eSPI tft = TFT_eSPI(); /* TFT instance */
static lv_disp_buf_t disp_buf;
static lv_color_t buf[LV_HOR_RES_MAX * 10];

#if USE_LV_LOG != 0
/* Serial debugging */
void my_print(lv_log_level_t level, const char * file, uint32_t line, const char * dsc)
{

    Serial.printf("%s@%d->%s\\r\\n", file, line, dsc);
    Serial.flush();
}
#endif

/* Display flushing */
void my_disp_flush(lv_disp_drv_t *disp, const lv_area_t *area, lv_color_t *color_p)
{
    uint32_t w = (area->x2 - area->x1 + 1);
    uint32_t h = (area->y2 - area->y1 + 1);

    tft.startWrite();
    tft.setAddrWindow(area->x1, area->y1, w, h);
    tft.pushColors(&color_p->full, w * h, true);
    tft.endWrite();

    lv_disp_flush_ready(disp);
}



void setup()
{
    Serial.begin(115200); /* prepare for possible serial debug */

    lv_init();

#if USE_LV_LOG != 0
    lv_log_register_print_cb(my_print); /* register print function for debugging */
#endif

    tft.begin(); /* TFT init */
    tft.setRotation(1); /* Landscape orientation */


    lv_disp_buf_init(&disp_buf, buf, NULL, LV_HOR_RES_MAX * 10);

    /*Initialize the display*/
    lv_disp_drv_t disp_drv;
    lv_disp_drv_init(&disp_drv);
    disp_drv.hor_res = 240;
    disp_drv.ver_res = 240;
    disp_drv.flush_cb = my_disp_flush;
    disp_drv.buffer = &disp_buf;
    lv_disp_drv_register(&disp_drv);

    

		/* Try an example from the lv_examples repository
		 * https://github.com/lvgl/lv_examples */
		lv_ex_btn_1();
}


void loop()
{
    long last_time = millis();
    lv_task_handler(); /* let the GUI do its work */
    delay(5);
    lv_tick_inc(int(millis()-last_time));
}