[STM32U5]【NUCLEO-U5A5ZJ-Q测评】驱动DFRobot高清彩屏使用lvgl显示动态仪表盘_高清彩屏驱动-程序员宅基地
在之前的文章中：【新提醒】【NUCLEO-U5A5ZJ-Q测评】无需移植使用lvgl驱动SSD1306 OLED显示中英文和绘图，分享过使用lvgl在ssd1306 oled上进行显示。但ssd1306为单色屏，显示的效果较为一般。我手头有一个DFRobot的IPS高清彩屏，经过测试，可以在NUCLEO-U5A5ZJ-Q上使用，下面就是使用分享。
一、硬件了解
这个彩屏是DFRobot 172x320 1.47inch IPS LCD的，官方介绍如下：
1.47 英寸 172×320 IPS LCD 高清显示屏
这是一款1.47英寸，分辨率为172×320的彩色高清IPS显示屏 。采用驱动芯片ST7789V3、SPI通讯接口，显示屏显示区域占比大，边框宽度仅 1mm，圆弧边角，外形小巧美观，显示效果精细、清晰，还原真实色彩。显示屏上可高清显示各种文字、图像、动画、甚至是视频，基于 Arduino 的图像显示 GDL 库和 LVGL 库，可以做出酷炫的动态效果，适合DIY电子项目。可广泛应用于迷你游戏机、迷你气象站、背包挂件、迷你时钟、迷你视频播放、礼物制作、小型仪表显示等场景。
具体资料可以查看：1.47英寸172×320 IPS LCD高清显示屏；这个屏的显示效果，非常的不错：
二、硬件连接
DFRobot 172x320 1.47inch IPS LCD背面的连接点具体如下：
NUCLEO-U5A5ZJ-Q开发板的Arduino兼容接口连接st7789v SPI显示屏时候的连线关系：
具体的连线处理：
三、驱动处理
Zephyr中，本身提供了st7789v的驱动，并且默认已经适配了 TL019FQV01 和 Waveshare 240x240 1.3inch IPS LCD。
看起来，DFRobot的这块屏，和 Waveshare 240x240 1.3inch IPS LCD 类似，于是直接以其为基础，生成了 DFRobot 172x320 1.47inch IPS LCD。
需要处理的文件包括：
boards/shields/st7789v_generic/st7789v_dfrobot_172x320.overlay：
/*
* Copyright (c) 2019 Jan Van Winkel <[email protected]>
* Copyright (c) 2019 PHYTEC Messtechnik GmbH
* Copyright (c) 2023 HonestQiao <[email protected]>
*
* SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
*/
/ {
chosen {
zephyr,display = &st7789v_st7789v_dfrobot_172x320;
};
};
&arduino_spi {
status = "okay";
cs-gpios = <&arduino_header 16 GPIO_ACTIVE_LOW>; /* D10 */
st7789v_st7789v_dfrobot_172x320: st7789v[url=home.php?mod=space&uid=2514928]@0[/url] {
compatible = "sitronix,st7789v";
spi-max-frequency = <20000000>;
reg = <0>;
cmd-data-gpios = <&arduino_header 15 GPIO_ACTIVE_LOW>; /* D9 */
reset-gpios = <&arduino_header 14 GPIO_ACTIVE_LOW>; /* D8 */
width = <172>;
height = <320>;
x-offset = <35>;
y-offset = <0>;
vcom = <0x19>;
gctrl = <0x35>;
vrhs = <0x12>;
vdvs = <0x20>;
mdac = <0x00>;
gamma = <0x01>;
colmod = <0x05>;
lcm = <0x2c>;
porch-param = [0c 0c 00 33 33];
cmd2en-param = [5a 69 02 01];
pwctrl1-param = [a4 a1];
pvgam-param = [D0 04 0D 11 13 2B 3F 54 4C 18 0D 0B 1F 23];
nvgam-param = [D0 04 0C 11 13 2C 3F 44 51 2F 1F 1F 20 23];
ram-param = [00 F0];
rgb-param = [CD 08 14];
};
};
这个文件是显示屏初始化数据的定义。
boards/shields/st7789v_generic/Kconfig.shield：
# Copyright (c) 2019 Jan Van Winkel <[email protected]>
# SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
config SHIELD_ST7789V_TL019FQV01
def_bool $(shields_list_contains,st7789v_tl019fqv01)
config SHIELD_ST7789V_WAVESHARE_240X240
def_bool $(shields_list_contains,st7789v_waveshare_240x240)
config SHIELD_ST7789V_DFROBOT_172x320
def_bool $(shields_list_contains,st7789v_dfrobot_172x320)
这个文件中定义了可以使用的st7789v的Shield
boards/shields/st7789v_generic/Kconfig.defconfig：
# Copyright (c) 2019 Jan Van Winkel <[email protected]>
# SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
if SHIELD_ST7789V_TL019FQV01 || SHIELD_ST7789V_WAVESHARE_240X240 || SHIELD_ST7789V_DFROBOT_172x320
if DISPLAY
choice ST7789V_PIXEL_FORMAT
default ST7789V_RGB888 if SHIELD_ST7789V_TL019FQV01
default ST7789V_RGB565 if SHIELD_ST7789V_WAVESHARE_240X240
default ST7789V_RGB565 if SHIELD_ST7789V_DFROBOT_172x320
endchoice
if LVGL
config LV_Z_BITS_PER_PIXEL
default 24 if SHIELD_ST7789V_TL019FQV01
default 16 if SHIELD_ST7789V_WAVESHARE_240X240
default 16 if SHIELD_ST7789V_DFROBOT_172x320
choice LV_COLOR_DEPTH
default LV_COLOR_DEPTH_16 if SHIELD_ST7789V_WAVESHARE_240X240
default LV_COLOR_DEPTH_16 if SHIELD_ST7789V_DFROBOT_172x320
endchoice
config LV_COLOR_16_SWAP
default y if SHIELD_ST7789V_WAVESHARE_240X240
default y if SHIELD_ST7789V_DFROBOT_172x320
endif # LVGL
endif # DISPLAY
endif # SHIELD_ST7789V_TL019FQV01 || SHIELD_ST7789V_WAVESHARE_240X240 || SHIELD_ST7789V_DFROBOT_172x320
这个文件定义了配置菜单。
samples/drivers/display/sample.yaml：添加
sample.display.st7789v_dfrobot_172x320:
platform_allow: nrf52dk_nrf52832
extra_args: SHIELD=st7789v_dfrobot_172x320
tags:
- display
- shield
harness: console
harness_config:
fixture: fixture_display
这个文件定义了例子可用的选项。
做好了上述的处理后，使用下面的指令编译检查：
west build -b nucleo_u5a5zj_q samples/subsys/display/lvgl -- -DSHIELD=st7789v_dfrobot_172x320编译无误后，说明驱动设置正确。
四、显示测试
使用 【新提醒】【NUCLEO-U5A5ZJ-Q测评】无需移植使用lvgl驱动SSD1306 OLED显示中英文和绘图 这篇分享中的代码，用上面的命令，重编编译，就能够直接使用了。
显示的实际效果如下：
1. 显示线条：
2. 显示中文：
实际的显示效果，比之前的SSD1306 OLED显示屏好多了。
五、动态仪表盘
上面只是演示了简单的显示功能，下面再参考LVGL的官方案例，演示两个更有实际用途的仪表盘。查看LVGl官方的文档：Examples — LVGL documentation，其中有Meter的演示，其C代码，可以直接拷贝过来使用，具体如下：
仪表盘1演示代码：
static lv_obj_t * meter;
static void set_value(void * indic, int32_t v)
{
lv_meter_set_indicator_value(meter, indic, v);
}
/**
* A simple meter
*/
void lv_example_meter_1(void)
{
meter = lv_meter_create(lv_scr_act());
lv_obj_center(meter);
lv_obj_set_size(meter, 200, 200);
/*Add a scale first*/
lv_meter_scale_t * scale = lv_meter_add_scale(meter);
lv_meter_set_scale_ticks(meter, scale, 41, 2, 10, lv_palette_main(LV_PALETTE_GREY));
lv_meter_set_scale_major_ticks(meter, scale, 8, 4, 15, lv_color_black(), 10);
lv_meter_indicator_t * indic;
/*Add a blue arc to the start*/
indic = lv_meter_add_arc(meter, scale, 3, lv_palette_main(LV_PALETTE_BLUE), 0);
lv_meter_set_indicator_start_value(meter, indic, 0);
lv_meter_set_indicator_end_value(meter, indic, 20);
/*Make the tick lines blue at the start of the scale*/
indic = lv_meter_add_scale_lines(meter, scale, lv_palette_main(LV_PALETTE_BLUE), lv_palette_main(LV_PALETTE_BLUE),
false, 0);
lv_meter_set_indicator_start_value(meter, indic, 0);
lv_meter_set_indicator_end_value(meter, indic, 20);
/*Add a red arc to the end*/
indic = lv_meter_add_arc(meter, scale, 3, lv_palette_main(LV_PALETTE_RED), 0);
lv_meter_set_indicator_start_value(meter, indic, 80);
lv_meter_set_indicator_end_value(meter, indic, 100);
/*Make the tick lines red at the end of the scale*/
indic = lv_meter_add_scale_lines(meter, scale, lv_palette_main(LV_PALETTE_RED), lv_palette_main(LV_PALETTE_RED), false,
0);
lv_meter_set_indicator_start_value(meter, indic, 80);
lv_meter_set_indicator_end_value(meter, indic, 100);
/*Add a needle line indicator*/
indic = lv_meter_add_needle_line(meter, scale, 4, lv_palette_main(LV_PALETTE_GREY), -10);
/*Create an animation to set the value*/
lv_anim_t a;
lv_anim_init(&a);
lv_anim_set_exec_cb(&a, set_value);
lv_anim_set_var(&a, indic);
lv_anim_set_values(&a, 0, 100);
lv_anim_set_time(&a, 2000);
lv_anim_set_repeat_delay(&a, 100);
lv_anim_set_playback_time(&a, 500);
lv_anim_set_playback_delay(&a, 100);
lv_anim_set_repeat_count(&a, LV_ANIM_REPEAT_INFINITE);
lv_anim_start(&a);
}
main部分的调用代码如下：
int main(void)
{
const struct device *display_dev;
display_dev = DEVICE_DT_GET(DT_CHOSEN(zephyr_display));
if (!device_is_ready(display_dev)) {
LOG_ERR("Device not ready, aborting test");
return 0;
}
lv_obj_clean(lv_scr_act());
lv_task_handler();
display_blanking_off(display_dev);
lv_obj_clean(lv_scr_act());
lv_example_meter_1();
while(1) {
lv_task_handler();
k_sleep(K_MSEC(10));
}
}
在之前的分享中提示过，需要自己调用 lv_task_handler() 来刷新显示。
上面的代码运行结果如下：
仪表盘2演示代码：
static lv_obj_t * meter;
static void set_value2(void * indic, int32_t v)
{
lv_meter_set_indicator_end_value(meter, indic, v);
}/**
* A meter with multiple arcs
*/
void lv_example_meter_2(void)
{
meter = lv_meter_create(lv_scr_act());
lv_obj_center(meter);
lv_obj_set_size(meter, 200, 200);
/*Remove the circle from the middle*/
lv_obj_remove_style(meter, NULL, LV_PART_INDICATOR);
/*Add a scale first*/
lv_meter_scale_t * scale = lv_meter_add_scale(meter);
lv_meter_set_scale_ticks(meter, scale, 11, 2, 10, lv_palette_main(LV_PALETTE_GREY));
lv_meter_set_scale_major_ticks(meter, scale, 1, 2, 30, lv_color_hex3(0xeee), 15);
lv_meter_set_scale_range(meter, scale, 0, 100, 270, 90);
/*Add a three arc indicator*/
lv_meter_indicator_t * indic1 = lv_meter_add_arc(meter, scale, 10, lv_palette_main(LV_PALETTE_RED), 0);
lv_meter_indicator_t * indic2 = lv_meter_add_arc(meter, scale, 10, lv_palette_main(LV_PALETTE_GREEN), -10);
lv_meter_indicator_t * indic3 = lv_meter_add_arc(meter, scale, 10, lv_palette_main(LV_PALETTE_BLUE), -20);
/*Create an animation to set the value*/
lv_anim_t a;
lv_anim_init(&a);
lv_anim_set_exec_cb(&a, set_value2);
lv_anim_set_values(&a, 0, 100);
lv_anim_set_repeat_delay(&a, 100);
lv_anim_set_playback_delay(&a, 100);
lv_anim_set_repeat_count(&a, LV_ANIM_REPEAT_INFINITE);
lv_anim_set_time(&a, 2000);
lv_anim_set_playback_time(&a, 500);
lv_anim_set_var(&a, indic1);
lv_anim_start(&a);
lv_anim_set_time(&a, 1000);
lv_anim_set_playback_time(&a, 1000);
lv_anim_set_var(&a, indic2);
lv_anim_start(&a);
lv_anim_set_time(&a, 1000);
lv_anim_set_playback_time(&a, 2000);
lv_anim_set_var(&a, indic3);
lv_anim_start(&a);
}
main部分的调用代码如下：
int main(void)
{
const struct device *display_dev;
display_dev = DEVICE_DT_GET(DT_CHOSEN(zephyr_display));
if (!device_is_ready(display_dev)) {
LOG_ERR("Device not ready, aborting test");
return 0;
}
lv_obj_clean(lv_scr_act());
lv_task_handler();
display_blanking_off(display_dev);
lv_obj_clean(lv_scr_act());
lv_example_meter_2();
while(1) {
lv_task_handler();
k_sleep(K_MSEC(10));
}
}
上面的代码运行结果如下：
六、总结
NUCLEO-U5A5ZJ-Q的良好硬件设计，使得开发者可以很方便的连接Arduino兼容的硬件，大大方便了开发工作。
Zephyr对NUCLEO-U5A5ZJ-Q的给力支持，以及提供的LVGL模块支持，能够让开发者聚焦于核心业务的处理，真的是非常的方便。
在NUCLEO-U5A5ZJ-Q上，能够使用上TFT彩色显示屏，就可以更方便的进行多远信息的呈现了，不管是传感器数据的读取后的呈现，还是状态信息的呈现，结合起来，能够做出很出色的工作。。
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作者：HonestQiao
链接：https://bbs.21ic.com/icview-3347030-1-1.html
来源：21ic.com
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