ESP8266/ESP32 驱动ST7789屏幕
2024-06-10 09:18:11
ESP8266/ESP32 驱动ST7789屏幕
本文以ESP12系列的esp8266相关多个开发板和一款ESP32开发板测试。只需要指定自己开发板具体的SPI引脚即可。
以ardunio 框架开发，本项目需要修改库文件，推荐基于platformio开发，一个项目一个第三方库目录这样不会与其他项目冲突。
安装库
ardunio IDE
这里以arduino ide 2.0举例，库管理搜索 搜索TFT_eSPI 找到作者为Bodmer的那个进行安装
使用platformio + ardunio 框架开发的
1.一种方式，使用pio home的界面搜索安装添加到 当前项目
2.第二种方式：在当前项目路径打开终端执行以下命令，则会安装到本项目路径
pio pkg install -l bodmer/TFT_eSPI3.第三种方式，修改ini.
在platformio.ini里面添加以下内容,再执行构建或者 执行初始化
pio init，触发检测ini文件变化会自动下载到本项目路径lib_deps =bodmer/TFT_eSPI@^2.4.76使用clion+platformio 环境的同学使用第三种修改ini配置的，重新初始化项目更好一些，
pio init --ide clion帮助把下载的库文件路径加到 cmake 的include中。
定义模组引脚和屏幕
找到 TFT_eSPI 库本地文件路径中的 User_Setup_Select.h文件
ardunio ide需要自己去库的路径去查找文件。
使用platformio开发，当库安装完成后本项目的.pio文件夹下有一个libdeps文件夹
找到User_Setup_Select.h中的 #ifndef USER_SETUP_LOADED
在其上方粘贴以下代码
ESP8266
// ############# 直接在这里统一定义 屏幕和开发板/模块SPI引脚############ #define USER_SETUP_LOADED // 使其它定义不生效 #define ST7789_DRIVER // 定义SPI的引脚 以下为8266通用的数字引脚 // #define TFT_MISO 12 // 主读从写 暂不需要 #define TFT_MOSI 13 // 主写从读 #define TFT_SCLK 14 // 时钟 #define TFT_CS 15 // 片选 #define TFT_DC 2 // 数据/命令选择线 #define TFT_RST -1 // 这里连RST故设置为-1 #define TOUCH_CS -1 // 触控的片选，这里暂不使用// 宽 高 #define TFT_WIDTH 240 #define TFT_HEIGHT 320// 以下设置为默认暂未修改 #define LOAD_GLCD // Font 1. Original Adafruit 8 pixel font needs ~1820 bytes in FLASH #define LOAD_FONT2 // Font 2. Small 16 pixel high font, needs ~3534 bytes in FLASH, 96 characters #define LOAD_FONT4 // Font 4. Medium 26 pixel high font, needs ~5848 bytes in FLASH, 96 characters #define LOAD_FONT6 // Font 6. Large 48 pixel font, needs ~2666 bytes in FLASH, only characters 1234567890:-.apm #define LOAD_FONT7 // Font 7. 7 segment 48 pixel font, needs ~2438 bytes in FLASH, only characters 1234567890:-. #define LOAD_FONT8 // Font 8. Large 75 pixel font needs ~3256 bytes in FLASH, only characters 1234567890:-. #define LOAD_GFXFF // FreeFonts. Include access to the 48 Adafruit_GFX free fonts FF1 to FF48 and custom fonts #define SMOOTH_FONT #define SPI_FREQUENCY 27000000 // SPI频率 #define SPI_TOUCH_FREQUENCY 2500000 // 字面意思 触控的SPI频率 // ###########################################################################ESP32 esp32并未测试多个不同的板子spi是否相等
// ############# 直接在这里统一定义 屏幕和开发板/模块SPI引脚############ #define USER_SETUP_LOADED // 使其它定义不生效 #define ST7789_DRIVER // 定义SPI的引脚 以下为esp32 spi引脚 不确定是否通用 // #define TFT_MISO -1 // 主读从写 暂不需要 #define TFT_MOSI 23 // 主写从读 #define TFT_SCLK 18 // 时钟 #define TFT_CS 5 // 片选 #define TFT_DC 2 // 数据/命令选择线 #define TFT_RST -1 // 这里连RST故设置为-1 #define TOUCH_CS -1 // 触控的片选，这里暂不使用// 宽 高 #define TFT_WIDTH 240 #define TFT_HEIGHT 320// 以下设置为默认暂未修改 #define LOAD_GLCD // Font 1. Original Adafruit 8 pixel font needs ~1820 bytes in FLASH #define LOAD_FONT2 // Font 2. Small 16 pixel high font, needs ~3534 bytes in FLASH, 96 characters #define LOAD_FONT4 // Font 4. Medium 26 pixel high font, needs ~5848 bytes in FLASH, 96 characters #define LOAD_FONT6 // Font 6. Large 48 pixel font, needs ~2666 bytes in FLASH, only characters 1234567890:-.apm #define LOAD_FONT7 // Font 7. 7 segment 48 pixel font, needs ~2438 bytes in FLASH, only characters 1234567890:-. #define LOAD_FONT8 // Font 8. Large 75 pixel font needs ~3256 bytes in FLASH, only characters 1234567890:-. #define LOAD_GFXFF // FreeFonts. Include access to the 48 Adafruit_GFX free fonts FF1 to FF48 and custom fonts#define SMOOTH_FONT #define SPI_FREQUENCY 27000000 // SPI频率 #define SPI_TOUCH_FREQUENCY 2500000 // 字面意思 触控的SPI频率 // ###########################################################################需要注意需要注意
MOSISCLKCS这个三个用到引脚是否为默认SPI引脚。
引脚接线
BLK 是背光开关 可以不接MCU，该脚触碰芯片的金属屏蔽罩也能熄屏
ESP8266系列开发板
| ST7789引脚 | ESP8266数字引脚 | Wemos D1 R1 | Wemos d1 r2 & mini | NodeMcu 12(E/F) |
|---|---|---|---|---|
| GND (地) | - | GND | GND | G |
| VCC (可以输入3.3或者5V) | - | 5V/3.3V | 5V/3.3V | 3V |
| SCl (SCK时钟) | 14 | D13/SCK/D5 | D5 | D5 |
| SDA (数据线mcu到屏幕) | 13 | D11/MOSI/D7 | D7 | D7 |
| RES (复位线) | - | RST | RST | RST |
| DC (数据/命令选择线) | 2 | D9 | D4 | D4 |
| CS (片选) | 15 | D10/SS | D8 | D8 |
ESP32系列开发板
| ST7789引脚 | ESP32数字引脚 | Wemos D1 R32 |
|---|---|---|
| GND (地) | - | GND |
| VCC (可以输入3.3或者5V) | - | 5V/3.3V |
| SCl (SCK时钟) | 18 | IO18 |
| SDA (数据线mcu到屏幕) | 23 | IO23 |
| RES (复位线) | - | RST |
| DC (数据/命令选择线) | 2 | IO2 |
| CS (片选) | 5 | IO5 |
代码
在库文件的examples目录很多。这里找了一个分辨率匹配的时钟例子。
#include <Arduino.h>
#include <SPI.h>
#include "TFT_eSPI.h" // Hardware-specific library#define TFT_GREY 0x5AEBTFT_eSPI tft = TFT_eSPI(); // Invoke custom libraryfloat sx = 0, sy = 1, mx = 1, my = 0, hx = -1, hy = 0; // Saved H, M, S x & y multipliers
float sdeg = 0, mdeg = 0, hdeg = 0;
uint16_t osx = 120, osy = 120, omx = 120, omy = 120, ohx = 120, ohy = 120; // Saved H, M, S x & y coords
uint16_t x0 = 0, x1 = 0, yy0 = 0, yy1 = 0;
uint32_t targetTime = 0; // for next 1 second timeoutstatic uint8_t conv2d(const char *p); // Forward declaration needed for IDE 1.6.x
uint8_t hh = conv2d(__TIME__), mm = conv2d(__TIME__ + 3), ss = conv2d(__TIME__ + 6); // Get H, M, S from compile timeboolean initial = 1;void setup(void) {tft.init();tft.setRotation(0);//tft.fillScreen(TFT_BLACK);//tft.fillScreen(TFT_RED);//tft.fillScreen(TFT_GREEN);//tft.fillScreen(TFT_BLUE);//tft.fillScreen(TFT_BLACK);tft.fillScreen(TFT_GREY);tft.setTextColor(TFT_WHITE, TFT_GREY); // Adding a background colour erases previous text automatically// Draw clock facetft.fillCircle(120, 120, 118, TFT_GREEN);tft.fillCircle(120, 120, 110, TFT_BLACK);// Draw 12 linesfor (int i = 0; i < 360; i += 30) {sx = cos((i - 90) * 0.0174532925);sy = sin((i - 90) * 0.0174532925);x0 = sx * 114 + 120;yy0 = sy * 114 + 120;x1 = sx * 100 + 120;yy1 = sy * 100 + 120;tft.drawLine(x0, yy0, x1, yy1, TFT_GREEN);}// Draw 60 dotsfor (int i = 0; i < 360; i += 6) {sx = cos((i - 90) * 0.0174532925);sy = sin((i - 90) * 0.0174532925);x0 = sx * 102 + 120;yy0 = sy * 102 + 120;// Draw minute markerstft.drawPixel(x0, yy0, TFT_WHITE);// Draw main quadrant dotsif (i == 0 || i == 180) tft.fillCircle(x0, yy0, 2, TFT_WHITE);if (i == 90 || i == 270) tft.fillCircle(x0, yy0, 2, TFT_WHITE);}tft.fillCircle(120, 121, 3, TFT_WHITE);// Draw text at position 120,260 using fonts 4// Only font numbers 2,4,6,7 are valid. Font 6 only contains characters [space] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 : . - a p m// Font 7 is a 7 segment font and only contains characters [space] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 : .tft.drawCentreString("clock", 120, 260, 4);targetTime = millis() + 1000;
}void loop() {if (targetTime < millis()) {targetTime += 1000;ss++; // Advance secondif (ss == 60) {ss = 0;mm++; // Advance minuteif (mm > 59) {mm = 0;hh++; // Advance hourif (hh > 23) {hh = 0;}}}// Pre-compute hand degrees, x & y coords for a fast screen updatesdeg = ss * 6; // 0-59 -> 0-354mdeg = mm * 6 + sdeg * 0.01666667; // 0-59 -> 0-360 - includes secondshdeg = hh * 30 + mdeg * 0.0833333; // 0-11 -> 0-360 - includes minutes and secondshx = cos((hdeg - 90) * 0.0174532925);hy = sin((hdeg - 90) * 0.0174532925);mx = cos((mdeg - 90) * 0.0174532925);my = sin((mdeg - 90) * 0.0174532925);sx = cos((sdeg - 90) * 0.0174532925);sy = sin((sdeg - 90) * 0.0174532925);if (ss == 0 || initial) {initial = 0;// Erase hour and minute hand positions every minutetft.drawLine(ohx, ohy, 120, 121, TFT_BLACK);ohx = hx * 62 + 121;ohy = hy * 62 + 121;tft.drawLine(omx, omy, 120, 121, TFT_BLACK);omx = mx * 84 + 120;omy = my * 84 + 121;}// Redraw new hand positions, hour and minute hands not erased here to avoid flickertft.drawLine(osx, osy, 120, 121, TFT_BLACK);osx = sx * 90 + 121;osy = sy * 90 + 121;tft.drawLine(osx, osy, 120, 121, TFT_RED);tft.drawLine(ohx, ohy, 120, 121, TFT_WHITE);tft.drawLine(omx, omy, 120, 121, TFT_WHITE);tft.drawLine(osx, osy, 120, 121, TFT_RED);tft.fillCircle(120, 121, 3, TFT_RED);}
}static uint8_t conv2d(const char *p) {uint8_t v = 0;if ('0' <= *p && *p <= '9')v = *p - '0';return 10 * v + *++p - '0';
}
可以看出主要就是利用TFT_eSPI相关函数进行绘制。
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