模块来源
采购链接:
1.8 寸液晶屏 1.8 寸 TFT LCD SPI 串口模块 TFT 彩屏触摸屏 st7735
资料下载链接:
https://pan.baidu.com/s/1n_vp38V7ij88PUGpbJPd7Q
资料提取码:8888
规格参数
以下信息见厂家资料
工作电压: 3.3V
工作电流: 30MA
模块尺寸: 35(H) x 56(V) MM
像素大小: 128(H) x 160(V)RGB
驱动芯片: ST7735S
通信协议: SPI
管脚数量: 12 Pin(2.54mm 间距排针)
带电阻触摸芯片: XPT2046
移植过程
我们的目标是将例程移植至天空星 STM32F407 上。按照以下步骤,即可完成移植。
- 将源码导入工程;
- 根据编译报错处进行粗改;
- 修改引脚配置;
- 修改时序配置;
- 移植验证。
查看资料
打开厂家资料例程。具体路径见 图 6.3.1-1 例程路径
在 main.c 文件发现对屏幕的初始化配置函数为 LCD_Init(); ,该函数里包含了对屏幕引脚的配置、对屏幕显示方式的配置和对触摸功能引脚的配置。
我们主要修改的是引脚的初始化与时序的延时修改。
移植至工程
将厂家资料路径下的【LCD】和文件夹,复制到自己的工程中。自己的工程至少需要有毫秒级延时函数。(工程可以参考入门手册空白工程下载)
打开自己的工程,将我们刚刚复制过来的文件导入.c 和.h 文件。
分别在**lcd_init.h、lcd.h 和 touch.h **文件中定义三个宏,u32、u16 与 u8。
#ifndef u8
#define u8 uint8_t
#endif
#ifndef u16
#define u16 uint16_t
#endif
#ifndef u32
#define u32 uint32_t
#endif
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分别在 lcd_init.h、lcd.h 和 touch.h 文件中将 sys.h 改为 stm32f4xx.h
分别在 lcd_init.c、lcd.c和touch.c文件中将delay.h 改为 board.h
引脚选择
该屏幕需要设置 12 个接口,具体接口说明见 表 6.3.3-1 各引脚说明。
下面分为软件 SPI 移植与硬件 SPI 移植进行讲解。
软件 SPI 移植
当前厂家源码使用的是软件 SPI 接口,SPI 时序部分厂家已经完成,我们只需要将引脚和延时配置好即可。所以对应接入的屏幕引脚请按照你的需要。这里选择的引脚见表 6.3.3.3-1 软件 SPI 接线
选择好引脚后,进入工程开始编写屏幕引脚初始化代码。
将 lcd_init.c 源代码中的 void LCD_GPIO_Init(void) 修改为如下代码。
void LCD_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA|RCC_AHB1Periph_GPIOB|RCC_AHB1Periph_GPIOD, ENABLE);//使能时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_7);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_9);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;//普通输入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;//普通输入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}
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将 lcd_init.h 中的LCD 端口定义 宏,修改为图 6.3.3.3-2 样式。
//-----------------LCD端口定义----------------
/*
CLK = PA5
MOS = PA7
RES = PB0
DC = PB1
BLK = PA2
MIS = PA6
CS1 = PA4
CS2 = PB9
PEN = PD9
*/
#define LCD_SCLK_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5)//SCL=SCLK
#define LCD_SCLK_Set() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5)
#define LCD_MOSI_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7)//SDA=MOSI
#define LCD_MOSI_Set() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7)
#define LCD_RES_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0)//RES
#define LCD_RES_Set() GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0)
#define LCD_DC_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_1)//DC
#define LCD_DC_Set() GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_1)
#define LCD_BLK_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2)//BLK
#define LCD_BLK_Set() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2)
#define LCD_CS_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4)//CS1
#define LCD_CS_Set() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4)
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将 lcd_init.h 处的触摸功能引脚位带操作宏进行修改
修改为如图 6.3.3.3-3 修改后触摸功能引脚所示
#define TCLK(x) GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_5, x?1:0) // SCLK
#define TDIN(x) GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_7, x?1:0) // MOSI
#define DOUT GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_6) // MISO
#define TCS(x) GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_9, x?1:0) // CS2
#define PEN GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD, GPIO_Pin_9) // PEN
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然后我们打开touch.c 文件将文件中的下列形式的语句换成后面的语句:
TCLK = 1; -----换成-------> TCLK(1);
TCLK = 0; -----换成-------> TCLK(0);
TDIN = 1; -----换成-------> TDIN(1);
TDIN = 0; -----换成-------> TDIN(0);
TCS = 1; -----换成-------> TCS(1);
TCS = 0; -----换成-------> TCS(0);
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例如:
到这里软件 SPI 就移植完成了,请移步到 6.4 节进行移植验证。
硬件 SPI 移植
硬件 SPI 与软件 SPI 相比,硬件 SPI 是靠硬件上面的 SPI 控制器,所有的时钟边缘采样,时钟发生,还有时序控制,都是由硬件完成的。它降低了 CPU 的使用率,提高了运行速度。软件 SPI 就是用代码控制 IO 输出高低电平,模拟 SPI 的时序,这种方法通信速度较慢,且不可靠。
天空星的主控为 STM32F407VET6,其带有 6 个 SPI 外设,可以通过简单的库函数调用,实现硬件 SPI 的通信。想要使用硬件 SPI 驱动屏幕,需要确定使用的引脚是否有 SPI 外设功能。可以通过数据手册进行查看。
数据手册和用户手册都在百度网盘资料,网盘地址看入门手册。
当前使用的是硬件 SPI 接口,而屏幕我们只需要控制它,而不需要读取屏幕的数据,故使用的是 3 线的 SPI,只使用到了时钟线 SCK、主机输出从机输入线 MOSI 和软件控制的片选线 NSS。而 NSS 我们使用的是软件控制,所以除了 SCL(SCK)/SDA(MOSI)引脚需要使用硬件 SPI 功能的引脚外,其他引脚都可以使用开发板上其他的 GPIO。这里选择使用 PA5/PA6/PA7 的 SPI 复用功能。其他对应接入的屏幕引脚请按照你的需要。这里选择的引脚见表硬件 SPI 接线
选择好引脚后,进入工程开始编写屏幕引脚初始化代码。
引脚初始化配置见如下代码。
void LCD_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA|RCC_AHB1Periph_GPIOB|RCC_AHB1Periph_GPIOD, ENABLE);//使能时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE); /* SPI时钟使能 */
/* 设置引脚复用 */
GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource5, GPIO_AF_SPI1);
GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_SPI1);
GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource7, GPIO_AF_SPI1);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_4);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_9);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;//普通输入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
/* FLASH_SPI 模式配置 */
SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; // 传输模式全双工
SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; // 配置为主机
SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; // 8位数据
SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;
SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge; // 极性相位
SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; // 软件cs
SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_8; // SPI时钟预调因数为2
SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //高位在前
SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;
SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);
/* 使能 FLASH_SPI */
SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);
}
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将 lcd_init.h 中的 LCD 端口定义宏
//-----------------LCD端口定义----------------
/*
CLK = PA5
MOS = PA7
RES = PB0
DC = PB1
BLK = PA2
MIS = PA6
CS1 = PA4
CS2 = PB9
PEN = PD9
*/
#define LCD_SCLK_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5)//SCL=SCLK
#define LCD_SCLK_Set() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5)
#define LCD_MOSI_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7)//SDA=MOSI
#define LCD_MOSI_Set() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7)
#define LCD_RES_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0)//RES
#define LCD_RES_Set() GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0)
#define LCD_DC_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_1)//DC
#define LCD_DC_Set() GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_1)
#define LCD_BLK_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2)//BLK
#define LCD_BLK_Set() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2)
#define LCD_CS_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4)//CS1
#define LCD_CS_Set() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4)
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将 lcd_init.h 处的触摸功能引脚位带操作宏进行修改
修改为
#define TCLK(x) GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_5, x?1:0) // SCLK
#define TDIN(x) GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_7, x?1:0) // MOSI
#define DOUT GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_6) // MISO
#define TCS(x) GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_9, x?1:0) // CS2
#define PEN GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD, GPIO_Pin_9) // PEN
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然后我们打开** touch.c 文件 **将文件中的下列形式的语句换成后面的语句:
TCLK = 1; -----换成-------> TCLK(1);
TCLK = 0; -----换成-------> TCLK(0);
TDIN = 1; -----换成-------> TDIN(1);
TDIN = 0; -----换成-------> TDIN(0);
TCS = 1; -----换成-------> TCS(1);
TCS = 0; -----换成-------> TCS(0);
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例如:
初始化部分完完成,还需要修改发送数据部分。源代码中使用的是软件 SPI,时序是由厂家编写完成的。我们使用硬件 SPI 则需要对其进行修改。
在 lcd_init.c 文件中,将源代码的 **void LCD_Writ_Bus(u8 dat)**函数修改为
/******************************************************************************
函数说明:LCD串行数据写入函数
入口数据:dat 要写入的串行数据
返回值: 无
******************************************************************************/
void LCD_Writ_Bus(u8 dat)
{
LCD_CS_Clr();
//等待发送缓冲区为空
while(RESET == SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) );
//通过SPI1发送一个字节数据
SPI_I2S_SendData(SPI1, dat);
//等待接收缓冲区不空标志
while(RESET == SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) );
SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);
LCD_CS_Set();
}
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将 touch.c 文件中的 void TP_Write_Byte(u8 num) 函数修改为
u16 TP_Write_Byte(u8 num)
{
u16 count=0;
//等待发送缓冲区为空
while(RESET == SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) );
//通过SPI1发送一个字节数据
SPI_I2S_SendData(SPI1, num);
//等待接收缓冲区不空标志
while(RESET == SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) );
count = SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);
return count;
}
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这里因为 TP_Write_Byte(u8 num)函数增加了返回类型为 u16 的返回值,故touch.h处关于**TP_Write_Byte(u8 num)**的定义也要改为返回 u16 类型的返回值。
再将 touch.c 文件中的u16 TP_Read_AD(u8 CMD) 函数修改为
u16 TP_Read_AD(u8 CMD)
{
u8 count = 0;
u16 Num=0;
TCS(0); //选中触摸屏IC
TP_Write_Byte(CMD);//发送命令字
Num=TP_Write_Byte(0xff)<<8;
Num |= TP_Write_Byte(0xff);
Num=Num>>4;
TCS(1); //释放片选
return(Num);
}
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到这里硬件 SPI 就移植完成了,请移步到最后一节进行移植验证。
移植验证
验证之前,我们要给屏幕进行校准,出厂自带的参数不建议使用。
打开 touch.h 文件,找到 Adujust 的宏定义 将后面的 1 修改为 0 ;
修改前:
修改后:
在 main.c 中输入代码如下
/*
* 立创开发板软硬件资料与相关扩展板软硬件资料官网全部开源
* 开发板官网:www.lckfb.com
* 技术支持常驻论坛,任何技术问题欢迎随时交流学习
* 立创论坛:https://oshwhub.com/forum
* 关注bilibili账号:【立创开发板】,掌握我们的最新动态!
* 不靠卖板赚钱,以培养中国工程师为己任
*
Change Logs:
* Date Author Notes
* 2024-03-14 LCKFB-LP first version
*/
#include "board.h"
#include "bsp_uart.h"
#include <stdio.h>
#include "lcd.h"
#include "lcd_init.h"
#include "touch.h"
#include "pic.h"
int main(void)
{
board_init();
uart1_init(115200U);
float t=0;
u16 lastpos[2];//最后一次的数据
LCD_Init();//LCD初始化
LCD_Fill(0,0,LCD_W,LCD_H,WHITE);
lastpos[0]=0XFFFF;
LCD_ShowString(24,30,"LCD_W:",RED,WHITE,16,0);
LCD_ShowIntNum(72,30,LCD_W,3,RED,WHITE,16);
LCD_ShowString(24,50,"LCD_H:",RED,WHITE,16,0);
LCD_ShowIntNum(72,50,LCD_H,3,RED,WHITE,16);
LCD_ShowFloatNum1(20,80,t,4,RED,WHITE,16);
t+=0.11;
LCD_ShowPicture(65,80,40,40,gImage_1);
delay_1ms(1000);
LCD_Fill(0,0,LCD_W,LCD_H,WHITE);
TP_Init();
LCD_ShowString(10,LCD_H-40,"X:",RED,WHITE,16,0);
LCD_ShowIntNum(26,LCD_H-40,0,3,RED,WHITE,16);
LCD_ShowString(10,LCD_H-20,"Y:",RED,WHITE,16,0);
LCD_ShowIntNum(26,LCD_H-20,0,3,RED,WHITE,16);
while(1)
{
tp_dev.scan(0);//扫描
if(tp_dev.sta&TP_PRES_DOWN)//有按键被按下
{
delay_1ms(1);//必要的延时,否则老认为有按键按下.
if((tp_dev.x[0]<(LCD_W-1)&&tp_dev.x[0]>=1)&&(tp_dev.y[0]<(LCD_H-1)&&tp_dev.y[0]>=1))
{
if(lastpos[0]==0XFFFF)
{
lastpos[0]=tp_dev.x[0];
lastpos[1]=tp_dev.y[0];
}
//给触摸过的地方画线
LCD_DrawRoughLine(lastpos[0],lastpos[1],tp_dev.x[0],tp_dev.y[0],BLUE);
lastpos[0]=tp_dev.x[0];
lastpos[1]=tp_dev.y[0];
//显示当前触摸位置的X轴坐标
LCD_ShowString(10,LCD_H-40,"X:",RED,WHITE,16,0);
LCD_ShowIntNum(26,LCD_H-40,tp_dev.x[0],3,RED,WHITE,16);
//显示当前触摸位置的Y轴坐标
LCD_ShowString(10,LCD_H-20,"Y:",RED,WHITE,16,0);
LCD_ShowIntNum(26,LCD_H-20,tp_dev.y[0],3,RED,WHITE,16);
}
}
}
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