ESP32 利用 SPI 连通 TFT 彩屏

本文给出了一个ESP32与SPI 接口TFT显示屏接线的详细说明，供大家参考。

【ESP32开发指南】

重要提示：
本文使用的TFT显示屏驱动芯片：ILI9488，驱动程序：C (TFT_eSPI库），主控：ESP32，连接方式为：SPI

1. 硬件配置

1.1 ESP32

本篇中的 ESP32 是采用 ESP-WROOM-32 模组的板子。

1.2 TFT 彩屏

本篇使用的 TFT 屏幕也是在某宝上买的，显示屏的型号是ILI9488尺寸是3.5寸480*320。

1.3 TFT 彩屏上的触摸屏

该屏幕有带触摸和不带触摸的，观察了大部分带触摸的，是在屏幕上贴一块同样大小的触摸屏，并把线接在一起，触摸屏可能是类似XPT2046的产品。下图是该彩屏的背面，可以看到左侧，触摸屏的接线端子（T_IRQ、T_DO、T_DIN、T_CS、T_CLK）是跟 TFT 的接线端子（LED 至 VCC）并排在一起的。

2. 接线

2.1 SPI 接口简介

SPI（Serial Peripheral Interface）是串行外设接口的缩写，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，这四根线分别是：
- MISO– Master Input Slave Output**，**主设备数据输入，从设备数据输出，也称SDO。
- MOSI– Master Output Slave Input，主设备数据输出，从设备数据输入，也称SDI。
- SCLK– Serial Clock，时钟信号，由主设备产生，也有板子上标为SCK。
- CS– Chip Select，从设备使能信号，由主设备控制。
除了上述主要的 4 根线，TFT屏幕还有其他管脚标识及含义如下，参考这个文档TFT User Manual
- LED- 该引脚用于控制背光的强度，如果不是由模拟电压控制，将此引脚连接到 3.3V 会将显示器设置为全亮度。。
- DC- Data/Command select，DC 线低电平时，接受命令； DC 线高电平，接受数据。
- RESET- 用于重置，也有板子标为RST。
- VCC- 5V/3.3V 供电
- GND- 接地

2.2 TFT SPI 与 ESP GPIO 连接

网上各类接线图五花八门，板子也不尽相同，这里我总结一个基本原则如下。

接线原则：SPI 管脚名称 - 接 - GPIO 号，举例，如果你确定 SPI 中的 SCK 管脚应该接 ESP 32 上的 GPIO = 18，那么不论你的 ESP32 板子上面是怎么标的号，只要从原理图上找到 GPIO 为 18 的管脚并与 TFT 屏幕的 SCK 管脚用导线连起来就对了。

这里分享一个接线对应关系如下表所示：

TFT 9488 显示触摸屏 SPI 管脚（从上至下）	ESP 32 GPIO 管脚
T_IRQ【触屏相关】	空
T_DO【触屏相关】	19 单独接
T_DIN【触屏相关】	23 与显示屏 SDI 并联，同样接 23
T_CS【触屏相关】	21 单独接
T_CLK【触屏相关】	18 与显示屏 SCK 并联，同样接 18
SDO(MISO)【显示屏相关】	空着注意这里 SDO 空着
LED【显示屏相关】	可接 3v3
SCK【显示屏相关】	18
SDI(MOSI)【显示屏相关】	23
DC【显示屏相关】	2
RESET【显示屏相关】	4
CS【显示屏相关】	15
GND【显示屏相关】	GND
VCC【显示屏相关】	3v3/V5 均可

特别注意，接下来我们将使用 TFT_eSPI 这个 Arduino 库来驱动屏幕，为了避免触摸屏与显示屏的冲突，这里将显示屏的SDO空着，只接触摸屏的T_DO即可，参考了这位博主ESP32连接ILI9488触摸屏触摸功能无法使用问题。
上表中有需要并联的线，有些博客介绍了直接驱动触摸屏的方法，利用了触摸屏的 Arduino 库（例如 TFT Touch Shield），然后需要单独定义触摸屏的针脚号，而 TFT_eSPI 库中直接能够驱动触摸屏，前提是把触摸屏的相关线和显示屏并在一起，仅需要单独接T_CS这一根即可。

3. TFT_eSPI 库驱动屏幕

TFT_eSPI 是在 Ardunio 中编写 ESP32 驱动 TFT 屏幕最广泛使用的库，方便入门。

3.1 Arduino 中安装 TFT_eSPI

仍然是在 Tools - Manage Libraries 中打开库管理器，然后搜索TFT_eSPI找到 Bodmer 作者的进行安装。github - TFT_eSPI

ESP32 利用 SPI 连通 TFT 彩屏

安装后就可以在 File - Examples 中看到 TFT_eSPI 相关的例程了，那么在测试例子之前，还有一些配置工作要做。

3.2 TFT_eSPI 配置文件

已安装好库后，一般在 ubuntu 你的 arduino 安装路径下会有一个 libraries 文件夹，打开它就能看到 TFT_eSPI 这个文件夹。
进入后，打开User_Setup.h这个头文件，我们需要针对我们的屏幕和管脚进行一些配置定义。

需要修改的主要有，显示屏型号、尺寸、管脚与ESP的GPIO对应关系、字体、SPI参数这几项，分享一个我的配置如下，删去了大部分注释。

#define ILI9488_DRIVER
#define TFT_WIDTH  320
#define TFT_HEIGHT 480

// The hardware SPI can be mapped to any pins
#define TFT_MISO 19
#define TFT_MOSI 23
#define TFT_SCLK 18
#define TFT_CS   15  // Chip select control pin
#define TFT_DC    2  // Data Command control pin
#define TFT_RST   4  // Reset pin (could connect to RST pin)
#define TOUCH_CS 21

// Section 3. Define the fonts that are to be used here
#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_FONT8N // Font 8. Alternative to Font 8 above, slightly narrower, so 3 digits fit a 160 pixel TFT
#define LOAD_GFXFF  // FreeFonts. Include access to the 48 Adafruit_GFX free fonts FF1 to FF48 and custom fonts

#define SMOOTH_FONT

// Section 4. Other options
#define SPI_FREQUENCY  27000000
#define SPI_READ_FREQUENCY  20000000
#define SPI_TOUCH_FREQUENCY  2500000

#define USE_HSPI_PORT //这条重要

这里简要说明一下:
- Section 3 的字体和Section 4的Other options保持了默认没有动；
- 最后一句USE_HSPI_PORT打开了注释，参考了这个博主LittleVGL踩坑指南03：Arduino下显示和触摸驱动配置(TFT_eSPI)；
- 最上面三句就是按照你的屏幕来选择，我是 9488，480x320，所以我选择这些参数；
- 中间的接线定义完全跟 2.2 节中的表格一致，注意这里需要把TOUCH_CS打开注释并设置 GPIO 号。
- 上述修改完成后，保存User_Setup.h文件即可，配置就结束了。