TFT-LCD显示屏能实现65536色至16万色的精准色阶控制,具有响应快、色彩准、亮度高、支持多触控等优点,适用于中控屏、仪表盘、人机交互界面等场景。
本小节使用的TFT-LCD显示屏模块为2.4英寸320 x 240像素、ST7789芯片驱动,SPI协议通信。
SPI协议是一主多从的工作模式,通过CS片选信号来确定当前从设备,显然SPI总线属于互斥资源,不能同时与多个SPI设备通讯。
下面用两个示例来说明其用法
从 https://gitee.com/billyzh/esp32-cpp-lesson 下载本教程的源码到本地硬盘文件夹,如d:\esp32-cpp-lesson
在VSCode中,选择【文件】->【打开文件夹...】选择上一步保存的文件夹打开
本示例使用TFT_eSPI库来驱动TFT-LCD屏显示相关信息。
打开项目后,选择config.h文件,修改第10行为
#define APP_LESSON73_A 1
打开unit7-lesson73a/board_config.h文件,设置显示模块的相关显示,
#define DISPLAY_WIDTH 320 //屏幕宽度像素
#define DISPLAY_HEIGHT 240 //屏幕高度像素
#define DISPLAY_INVERT_COLOR true //是否反转颜色
配置启用显示模块和显示驱动库
#define CONFIG_USE_DISPLAY 1
#define CONFIG_USE_TFT_ESPI 1
请注意本框架的非必需模块和功能均为可裁剪的,故在使用非必需模块和功能时需要设置启用,否则在编译时会提示找不到相关类定义。
在ArduinoIDE中使用库管理器安装TFT_eSPI库
打开TFT_eSPI库文件夹内的User_Setup.h文件,修改以下设置:
1.删除行#define ST7789_DRIVER的//注释符,注释其他的芯片驱动;
2.设置引脚如下
#define TFT_MISO 23
#define TFT_MOSI 14
#define TFT_SCLK 33
#define TFT_CS 17 // 片选
#define TFT_DC 15
#define TFT_BL 32 // LED背光
#define TFT_RST 16
创建Display实例,代码如下(unit7-lesson73a/my_board.cpp):
void MyBoard::InitDisplay() {
Log::Info( TAG, "Init st7789 display ......" );
/**
* 注意!!!
* 请在TFT_eSPI库包内的User_Setup.h中配置引脚
*/
TFT_eSPI *tft_espi = new TFT_eSPI(DISPLAY_HEIGHT, DISPLAY_WIDTH);
tft_espi->invertDisplay(DISPLAY_INVERT_COLOR);
//u8g2_font_unifont_t_chinese2
display_ = new TftDisplay(tft_espi, DISPLAY_HEIGHT, DISPLAY_WIDTH);
}
程序解读
1. 创建TFT_eSPI驱动实例,并做相关设置;
2. 创建TftDisplay显示实例,指定像素尺寸,TtfDisplay是Display的子类(相关内容可查看Unit7-2或源码);
TFT-LCD显示应用
代码如下(unit7-lesson73a/my_application.cpp):
void MyApplication::OnInit() {
Display* display = Board::GetInstance().GetDisplay();
display->GetWindow()->SetText(1, "Hello world!");
}
void MyApplication::OnLoop() {
count_++;
Display* display = Board::GetInstance().GetDisplay();
display->GetWindow()->SetText(2, "Count: " + std::to_string(count_));
delay(1000);
}
程序解读
1. 在应用类的OnInit方法中,先通过Board的实例获取到Display实例,然后调用SetText设置第1行的文本;
2. 在应用类的OnLoop方法中,调用SetText设置第2行的文本,且每秒更次计数的内容;
可以看到此处与上一节使用OLED显示屏示例的代码几乎一样,这就是使用面向对象多态特性来实现的,也是本开发框架的特点(即应用功能代码与硬件驱动代码分离)。
编译项目并上传开发板检验

在Lesson72和Lesson73a两个示例中,通过Display实例的GetWindow()方法得到Window实例来显示文本。
Window类定义(src/framework/display/window.h)如下:
class Window {
public:
virtual void SetStatus(const std::string& status) = 0;
virtual void SetText(uint8_t line, const std::string& text) = 0;
};
目前Window类只提供了简单的文本显示功能,若需要更高级的显示操作,如显示复杂文本、画图、显示图片等,可通过定制Window类来实现。
本示例使用TFT_eSPI库来驱动TFT-LCD屏显示定制内容。
打开项目后,选择config.h文件,修改第10行为
#define APP_LESSON73_B 1
其它设置同示例1
创建Display实例,代码同示例1(unit7-lesson73b/my_board.cpp)
实现自定义的Window类
本例使用TftDisplay显示类,自定义Window类必须继承自TftWindow类,
MyWindow头文件代码如下( unit7_lesson73b/my_window.h):
class MyWindow : public TftWindow {
public:
MyWindow();
void SetStatus(const std::string& status) override { }
void SetText(uint8_t line, const std::string& text) override { }
void Update();
};
在类添加一个Update方法用于显示自定义内容
MyWindow实现代码如下(unit7_lesson73b/my_window.cpp):
void MyWindow::Update() {
Log::Info(TAG, "Update");
driver_->fillScreen(TFT_DARKGREY);
driver_->setCursor(0, 0, 2);
driver_->setTextColor(TFT_WHITE,TFT_BLACK);
driver_->setTextSize(1);
driver_->println("Hello World!");
driver_->setTextColor(TFT_YELLOW);
driver_->setTextFont(7);
driver_->println(1234.56);
driver_->setTextColor(TFT_RED,TFT_BLACK);
driver_->setTextFont(4);
driver_->setTextColor(TFT_GREEN,TFT_BLACK);
driver_->setTextFont(4);
driver_->println("Groop");
driver_->println("I implore thee,");
driver_->setTextFont(2);
driver_->println("my foonting turlingdromes.");
driver_->println("And hooptiously drangle me");
driver_->println("with crinkly bindlewurdles,");
driver_->println("Or I will rend thee in the gobberwarts with my blurglecruncheon, see if I don't!");
float fnumber = 123.45;
driver_->setTextColor(TFT_BLUE);
driver_->setTextFont(4);
driver_->print("Float = ");
driver_->println(fnumber);
driver_->print("Binary = ");
driver_->println((int)fnumber, BIN);
driver_->print("Hexadecimal = ");
driver_->println((int)fnumber, HEX);
}
本例自定义显示调用TFT_eSPI库的print方法来显示内容,代码来自TFT_eSPI的示例程序
TFT-LCD定制显示应用
代码如下(unit7-lesson73b/my_application.cpp):
MyApplication::MyApplication() : Application() {
window_ = new MyWindow();
TftDisplay *disp = (TftDisplay*)(Board::GetInstance().GetDisplay());
disp->SetWindow(window_);
}
void MyApplication::OnLoop() {
// 其它代码
window_->Update();
delay(1000);
}
程序解读
1. 在应用类的构造方法中,先创建MyWindow的实例window_,然后设置关联到TftDisplay实例中;
2. 在应用类的OnLoop方法中,调用window_的Update方法1s刷新一次界面;
编译项目并上传开发板检验
使用MyWindow类

使用MyWindow2类

作业:
使用GfxDisplay类驱动TFT-LCD显示屏模块
递归简单点来说,就是一个函数直接或间接调用自身的一种方法,它通常把一个大型复杂的问题层层转化为一个与原问题相似的规模较小的问题来求解。
这篇文章展示了如何将化学与工程、信息技术、现代制造技术紧密结合,以“血氧指标控制的简易供氧器”为载体,组织一次真实的跨学科项目。设计中突出“从需求出发”“闭环控制”“可视化反馈”,不仅呼应了新课标中“跨学科实践”的要求,更贴近生活实际需求,尤其适用于对科技应用、健康关怀有兴趣的学生群体,可作为项目式学习或社团活动的优质课例。
本节主要讲解OLED显示屏的使用和Display类及派生类的介绍及使用。
本节主要讲解用TM1650来驱动四位7段式数码管模块的显示使用。
本节主要讲解FreeRTOS任务间如何使用互斥对象来实现资源互斥访问。
在ESP32的开发,经常会有系统崩溃一直重启的情况,那么如何快速定位出现异常的代码呢?
本节主要讲解FreeRTOS任务间如何使用消息队列、事件组和二进制信号量进行通信。
本节主要讲解Task类,FreeRTOS多任务的使用。
本节主要讲解Timer类,FreeRTOS定时器的使用。
本节主要讲解舵机驱动类和用按键控制舵机。
本节主要讲解执行器件类型和用按键控制继电器。