星期五, 4月 26, 2024
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凌顺实验室

凌晨时分，顺便做个实验

ESP32 指南 

ESP32 使用 LovyanGFX 点亮1.54寸IPS全视角TFT屏幕（ST7789系列 240×240）

lingshun

实验效果

凌顺实验室（lingshunlab.com）在本示例中，主要运行LovyanGFX库的2_user_settiing.ino程序，对1.54寸的ST7789屏幕进行测试。

WX20230306-2024522x

LovyanGFX 特性

LovyanGFX是一个图形库，可与 ESP32 和 SPI、I2C、8 位并联显示器/ESP8266 和 SPI 连接显示器/ATSAMD51 和 SPI 连接显示器组合使用。
目标是拥有更高的功能和更快的操作，同时保持与AdafruitGFX和TFT_eSPI的某种程度的兼容性。该库模仿AdafruitGFX和TFT_eSPI API，同时旨在实现更高的功能覆盖和性能。

与现有库相比，它具有以下优点：

该库具有以下优点。

  • 支持 Arduino ESP32 和 ESP-IDF。
  • 支持 16 位和 24 位颜色模式。
  • 在使用 DMA 传输的通信操作期间执行另一个进程。
  • 屏幕外缓冲区（精灵）的快速旋转/扩展。
  • 同时使用多个显示器。
  • 单色显示器减色图自动处理。
  • OpenCV、SDL2可作为绘图目标，可在PC上运行。
  • 复合视频信号（NTSC、PAL）输出（仅限ESP32）
SPI I2C 8bit Para 16bit Para RGB CVBS
ESP32 HW HW HW (I2S) --- --- HW(I2SDAC)
ESP32-S2 HW HW HW (I2S) HW (I2S) --- ---
ESP32-S3 HW HW HW(LCD/CAM) HW(LCD/CAM) HW(LCD/CAM) ---
ESP32-C3 HW HW SW --- --- ---
ESP8266 HW SW --- --- --- ---
SAMD51 HW HW --- --- --- ---
SAMD21 HW HW --- --- --- ---
RP2040 HW --- --- --- --- ---

※ HW = HardWare Peripheral / SW = SoftWare implementation

TouchScreens
ESP32 supported
ESP32-S2 supported
ESP32-S3 supported
ESP32-C3 supported
ESP8266 supported
SAMD51 supported
SAMD21 supported
RP2040 ---

支持的环境

  • 平台平台
    • ESP-IDF
    • Arduino ESP32
    • Arduino ATSAMD51（种子）
    • Arduino RP2040
  • 显示
    • GC9107 (M5AtomS3)
    • GC9A01
    • GDEW0154M09 (M5Stack CoreInk)
    • HX8357
    • ILI9163
    • ILI9225
    • ILI9341 (WioTerminal, ESP-WROVER-KIT, ODROID-GO, LoLin D32 Pro, WiFiBoy Pro)
    • ILI9342 (M5Stack, M5Stack Core2, ESP32-S3-BOX)
    • ILI9481
    • ILI9486
    • ILI9488 (Makerfabs Touch with Camera)
    • IT8951（M5纸）
    • NT35510/OTM8009A
    • R61529
    • RA8875
    • RM68120
    • SH110x（SH1106、SH1107、M5堆叠单元OLED）
    • S6D04K1
    • 固态硬盘1306 (固态硬盘1309)
    • SSD1327
    • SSD1331
    • SSD1351 (SSD1357)
    • SSD1963
    • ST7735 (M5StickC, TTGO T-Wristband, TTGO TS, LoLin D32 Pro, WiFiBoy mini, ESPboy, PyBadge)
    • ST7789（M5StickCPlus、TTGO T-Watch、ESP-WROVER-KIT、Makerfabs MakePython、DSTIKE D-duino-32 XS）
    • ST7796 (WT32-SC01)
    • M5堆叠单元LCD
    • M5Stack 原子显示器
  • 触摸屏
    • I2C FT5x06（FT5206、FT5306、FT5406、FT6206、FT6236、FT6336、FT6436）
    • I2C GSLx680 (GSL1680)
    • I2C GT911
    • I2C NS2009
    • I2C TT21xxx (TT21100)
    • SPI XPT2046
    • SPI STMPE610

如何配置的示例在src/lgfx_user中。
凡是与上述兼容机型命令系统相似的显示器均可支持，但官方只支持已拿到并确认可用的显示器。
我们将优先支持我们收到支持请求的模型。

setting examples is src/lgfx_user
这个库也兼容上面的模型和显示面板，具有类似的命令系统，但只有那些已经获得并确认可以工作的才被官方支持。

ST7789屏幕引脚说明

模块引脚 引脚说明
GND 液晶屏电源地
VCC 液晶屏电源正(3.3V)
SCL 液晶屏SPI总线时钟信号
SDA 液晶屏SPI总线写数据信号
RES 液晶屏复位控制信号（低电平复位）
DC 液晶屏寄存器/数据选择控制信号（低电平：寄存器，高电平：数据）
CS 液晶屏片选控制信号（低电平使能）
BLK 液晶屏背光控制信号（高电平点亮，如不需要控制，请接3.3V）

BOM

名称 数量
ESP32 开发板 x1
ST7789 1.54' x1
跳线（杜邦线） 若干

接线

WX20230302-2306492x

LovyanGFX库的安装

方法一：通过Arduino IDE 2 的安装方法

1，点击Library

2，搜索框输入「LovyanGFX」

3，点击「INSTALL」进行安装

4，安装完成后，该库的名称旁边会显示「INSTALLED」

方法二：GITHUB 仓库下载安装方法
1，首先到GITHUB下载「LovyanGFX」：https://github.com/lovyan03/LovyanGFX

2，解压

3，把解压的文件放进Arduino IDE的libraries文件夹

测试代码程序

以下代码是根据接线图，适配ESP32+ST7789（240x240分辨率）的配置方式。

// welcome to www.lingshunlab.com

#include <LovyanGFX.hpp>

// 使用LovyanGFX对ESP32进行配置的例子

/// 为你自己的配置创建一个类，派生自LGFX_Device。
class LGFX : public lgfx::LGFX_Device
{
/*
 该类的名称可以从 "LGFX "改为其他名称。
 当与AUTODETECT一起使用时，"LGFX "已经被使用了，所以要把名字改为LGFX以外的名字。
 如果同时使用多个面板，给每个面板一个不同的名字。
 如果改变了类的名称，构造函数的名称也必须改成相同的名称。

 命名方案可以自由决定，但万一配置的数量增加，请将构造函数的名称改为与面板的名称相同。
 例如，如果你在ESP32 DevKit-C中设置了一个ILI9341 SPI连接，你可以使用
  LGFX_DevKitC_SPI_ILI9341
 并将文件名与类名相匹配，这样在使用时就不容易混淆了。
//*/

// 为要连接的屏幕类型准备一个实例。
//lgfx::Panel_GC9A01      _panel_instance;
//lgfx::Panel_GDEW0154M09 _panel_instance;
//lgfx::Panel_HX8357B     _panel_instance;
//lgfx::Panel_HX8357D     _panel_instance;
//lgfx::Panel_ILI9163     _panel_instance;
//  lgfx::Panel_ILI9341     _panel_instance;
//lgfx::Panel_ILI9342     _panel_instance;
//lgfx::Panel_ILI9481     _panel_instance;
//lgfx::Panel_ILI9486     _panel_instance;
//lgfx::Panel_ILI9488     _panel_instance;
//lgfx::Panel_IT8951      _panel_instance;
//lgfx::Panel_RA8875      _panel_instance;
//lgfx::Panel_SH110x      _panel_instance; // SH1106, SH1107
//lgfx::Panel_SSD1306     _panel_instance;
//lgfx::Panel_SSD1327     _panel_instance;
//lgfx::Panel_SSD1331     _panel_instance;
//lgfx::Panel_SSD1351     _panel_instance; // SSD1351, SSD1357
//lgfx::Panel_SSD1963     _panel_instance;
//lgfx::Panel_ST7735      _panel_instance;
//lgfx::Panel_ST7735S     _panel_instance;
lgfx::Panel_ST7789      _panel_instance;
//lgfx::Panel_ST7796      _panel_instance;

// 为屏幕所连接的总线类型准备一个实例。
  lgfx::Bus_SPI        _bus_instance;   // SPI
//lgfx::Bus_I2C        _bus_instance;   // I2C
//lgfx::Bus_Parallel8  _bus_instance;   // 8 Parallel

// 如果进行背光控制，请提供一个实例。 (如果不需要则删除）。
// lgfx::Light_PWM     _light_instance;

// 为触摸屏类型准备一个实例。 (如果不需要则删除）。
// lgfx::Touch_FT5x06           _touch_instance; // FT5206, FT5306, FT5406, FT6206, FT6236, FT6336, FT6436
//lgfx::Touch_GSL1680E_800x480 _touch_instance; // GSL_1680E, 1688E, 2681B, 2682B
//lgfx::Touch_GSL1680F_800x480 _touch_instance;
//lgfx::Touch_GSL1680F_480x272 _touch_instance;
//lgfx::Touch_GSLx680_320x320  _touch_instance;
//lgfx::Touch_GT911            _touch_instance;
//lgfx::Touch_STMPE610         _touch_instance;
//lgfx::Touch_TT21xxx          _touch_instance; // TT21100
//lgfx::Touch_XPT2046          _touch_instance;

public:

  // 创建一个构造函数并在这里配置各种设置。
  // 如果你改变了类的名称，请为构造函数指定相同的名称。
  LGFX(void)
  {
    { // 配置总线控制设置。
      auto cfg = _bus_instance.config();   // 获得总线配置的结构。

// SPI设定
      cfg.spi_host = VSPI_HOST;     // 选择要使用的SPI ESP32-S2,C3 : SPI2_HOST 或 SPI3_HOST / ESP32 : VSPI_HOST 或 HSPI_HOST
       // * 随着ESP-IDF版本的升级，VSPI_HOST , HSPI_HOST的描述被废弃了，所以如果发生错误，请使用SPI2_HOST , 
      cfg.spi_mode = 0;             //设置SPI通信模式(0 ~ 3)
      cfg.freq_write = 40000000;    // 发送时的SPI时钟（最大80MHz，四舍五入为80MHz的整数）。
      cfg.freq_read  = 6000000;    // 接收时的SPI时钟
      cfg.spi_3wire  = true;        // 如果用MOSI引脚进行接收，则设置为true
      cfg.use_lock   = true;        //如果使用交易锁则设置为true
      cfg.dma_channel = 0; // 设置要使用的DMA通道（0=不使用DMA/1=1ch/2=ch/SPI_DMA_CH_AUTO=auto设置）。
      // *随着ESP-IDF版本的升级，现在推荐使用SPI_DMA_CH_AUTO（自动设置）作为DMA通道，1ch和2ch被弃用。
      cfg.pin_sclk = 18;            // 设置SPI SCLK引脚编号
      cfg.pin_mosi = 23;            // 设置SPI的MOSI引脚编号
      cfg.pin_miso = -1;            // 设置SPI的MISO针脚编号（-1 = 禁用）。
      cfg.pin_dc   = 13;            // 设置SPI的D/C针脚编号（-1 = 禁用）。
     // 当与SD卡共同使用SPI总线时，必须无遗漏地设置MISO。

      _bus_instance.config(cfg);    // //反映总线上的配置值。
      _panel_instance.setBus(&_bus_instance);      /// 设置屏幕总线。
    }

    { // 配置显示面板控制设置。
      auto cfg = _panel_instance.config();    // 获取屏幕配置的结构。。

      cfg.pin_cs           =    5;  // 连接CS的引脚编号（-1 = 禁用）。
      cfg.pin_rst          =    14;  // 连接RST的引脚编号 (-1 = 禁用)
      cfg.pin_busy         =    -1;  // 连接BUSY的引脚编号 (-1 = 禁用)

        // * 下面的设置对每个面板都有一般的默认值，如果你对某个项目不确定，可以把它注释出来并试一试。

      cfg.panel_width      =   240;  // 实际可显示的宽度
      cfg.panel_height     =   240;  // 实际可显示的高度
      cfg.offset_x         =     0;  // 在屏幕的X方向上的偏移量
      cfg.offset_y         =     0;  // 在屏幕的Y方向上的偏移量
      cfg.offset_rotation  =     0;  // 旋转方向的偏移量为0~7（4~7为倒置）。
      cfg.dummy_read_pixel =     8;  // 读取像素前的假读位数量
      cfg.dummy_read_bits  =     1;  // 读取非像素数据前的虚拟读取位数
      cfg.readable         =  true;  // 如果可以读取数据，则设置为true。
      cfg.invert           = true;   // 设定 是否反色，有些屏幕需要设置这个值才能获取正确的颜色
      cfg.rgb_order        = false;  // true 为 RGB false 为 BGR
      cfg.dlen_16bit       = false;  // 如果面板在16位并行或SPI中以16位单位传输数据长度，则设置为true。
      cfg.bus_shared       = false;  // SDカー如果与SD卡共享总线，则设置为true（总线控制由drawJpgFile等执行）。

      _panel_instance.config(cfg);
    }

    setPanel(&_panel_instance); // 设置要使用的面板。
  }
};

// 创建一个准备好的类的实例。
LGFX display;
LGFX_Sprite sprite(&display);

void setup(void)
{
  // 在使用之前可以进行SPI总线和面板的初始化。
  display.init();
  display.setColorDepth(1);
  sprite.setColorDepth(1);  // RGB888的24色設定
  display.setTextSize((std::max(display.width(), display.height()) + 255) >> 8);

  display.fillScreen(TFT_BLACK);
}

uint32_t count = ~0;
void loop(void)
{
  display.startWrite();
  display.setRotation(++count & 7);
  display.setColorDepth((count & 8) ? 16 : 24);

  display.setTextColor(TFT_BLACK);
  display.drawNumber(display.getRotation(), 16, 0);

  display.setTextColor(0xFF0000U);
  display.drawString("R", 25, 16);
  display.setTextColor(0x00FF00U);
  display.drawString("G", 32, 16);
  display.setTextColor(0x0000FFU);
  display.drawString("B", 39, 16);
  display.setTextColor(0x0467FFU);
  display.drawString("LingShunLAB.com !", 25, 3);  
  display.drawRect(30,30,display.width()-60,display.height()-60,count*7);
  display.drawFastHLine(0, 0, 10);

  display.endWrite();

  int32_t x, y;
  if (display.getTouch(&x, &y)) {
    display.fillRect(x-2, y-2, 5, 5, count*7);
  }
}

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