《ESP32 學習筆記》之 Arduino環境下玩轉 LVGL-搭建環境

1. LVGL簡介

LittlevGL是一個免費的開源圖形庫,提供了建立嵌入式GUI所需的一切,具備易於使用的圖形元素、漂亮的視覺效果和低內存佔用。演示效果
使用效果能夠去:LittlevGL開源GUI看看,使用效果然的非常驚豔,這裏使用羣友的一張圖來看看近年來各類GUI圖形庫的發展趨勢:
GUI發展趨勢

html

2. 演示效果

對於ESP32上使用LVGL,我在三種設備上進行了測試,屏幕驅動型號分別爲:1.14寸ST7789V3.5寸ILI94883.5寸ST7796S,爲了方便對比,我在他們上邊建立了一樣的儀表控件,下面請看演示效果:git

  1. 我本身的小手錶
    我在前幾個月基於ESP32製做的小手錶,集成多種功能,硬件資源有:1.14寸屏幕自動下載電路溫溼度RTC時鐘大氣壓計光亮度傳感加速度計撥輪按鍵TFT卡蜂鳴器振動馬達WS2812RGB燈鋰電池管理,能夠說是能夠知足目前的開發要求了;
    項目地址 : ESP32-Watch
    在這裏插入圖片描述


    github

  2. 啓明雲端GUI開發板
    該開發板是啓明雲端公司推出的一款基於ESP32的GUI開發板,搭載了3.5寸ST7796S屏幕FT6336U電容觸摸,開發平臺爲自研的8ms創新視界拖拽式平臺,有點相似Mixly吧,具體使用效果請查看:ESP32GUI開發板
    屏幕和觸摸的驅動,我也進行了移植和修改,下面放出修改後的庫:
    3.5寸ST7796S屏幕驅動
    FT6336U電容觸摸驅動
    移植了LVGL儀表盤的演示效果:
    在這裏插入圖片描述





    ide

  3. 3.5寸ILI9488屏幕
    這種屏幕相信某寶能隨處買到了,屏幕硬件爲:3.5寸ILI9488屏幕XPT2046電阻觸摸,屏幕分辨率爲480x320,在初始化觸摸屏時,也要注意觸摸分辨率也要初始化爲480x320,並設置好觸摸方向,下面看演示效果:
    在這裏插入圖片描述

    oop

看完這些演示,你應該明白我爲何使用LVGL了吧,一樣的GUI源碼能夠很方便的在各類移植了LVGL的硬件上使用,達到一樣的演示效果,這是我最喜歡的part了學習

3. 開始移植

3.1 源碼準備

3.1.1 目前lvgl在GitHub上已經有了Arduino上的庫支持,庫名字爲 lv_arduino進去後你能夠發現該庫已經有不少版本了,能夠根據本身的喜愛下載,並放入到你的ArduinoLibrary文件夾下:測試

  1. lv_arduino V2.1.5 版本對應的 LVGL 版本爲V6,適合已經習慣 LittlevGL V6 的老師傅們了。ui

  2. lv_arduino V3.0.1 版本對應的 LVGL 版本爲V7,適合正在學習的新人們,可是沒法兼容老版本的GUI程序。spa

3.1.2 完成以上操做,你能夠根據你選擇的 lv_arduino 版本下載 LVGL 的例程進行學習,版本對應關係請看上述「1和2」,例程連接爲:lv_examples.net

3.1.3 lv_arduino 給出的 examples 使用的是 TFT_eSPI 庫,這個庫刷屏速度比其餘庫要快,配合 lv_arduino 的例程能夠直接使用。

3.2 學習文檔

  1. LVGL V7.3.1開發文檔
  2. LVGL V7.1.0開發文檔
  3. LVGL V6.1.2開發文檔

固然,嫌麻煩的,能夠把文檔下載下來,進去以後頁面頂部有PDF下載按鈕。
可是,這種英文文檔對咱們來講着實不友好,尤爲是我這種英語四級還沒經過的zhazha,還記得我以前提過GUI代碼是通用的嘛,所以你能夠學習其餘廠商的LVGL教程,畢竟GUI代碼通用,只是接口移植部分不同而已。

  1. 正點原子手把手教你學littleVGL【輕量級開源GUI】
  2. 微雪電子 STM32之littlevGL系列教程

3.3 移植

因爲屏幕衆多,就不一一演示移植過程了,下面就以最簡單的 3.5寸 ILI9488屏幕爲例,lv_arduino 庫版本爲 lv_arduino V3.0.1 ,購買連接就不放出來了,你們經過圖片在某寶搜索便可,尺寸隨意,可是我感受3.5寸顯示更漂亮:
在這裏插入圖片描述
屏幕的引腳說明爲:
在這裏插入圖片描述


【屏幕驅動】: TFT_eSPI
【觸摸驅動】: TFT_Touch
【LVGL庫】: lv_arduino

3.3.1 第1步(下載庫)

TFT_eSPITFT_Touchlv_arduino 三個庫放入到你的ArduinoLibrary文件夾下。

3.3.2 第2步(修改屏幕驅動庫TFT_eSPI)

打開ArduinoLibrary文件夾下的TFT_eSPI目錄,打開 User_Setup_Select.h 文件:

將第22行的
#include <User_Setup.h> // Default setup is root library folder
註釋掉爲
//#include <User_Setup.h> // Default setup is root library folder
將第47行的
//#include <User_Setups/Setup21_ILI9488.h> // Setup file for ESP32 and ILI9488 SPI bus TFT
取消註釋爲
#include <User_Setups/Setup21_ILI9488.h> // Setup file for ESP32 and ILI9488 SPI bus TFT






完成以上操做後打開 User_Setups 目錄下的 Setup21_ILI9488.h 文件:

將其內容刪掉並修改成:

// See SetupX_Template.h for all options available

#define ILI9488_DRIVER

//#define TFT_INVERSION_OFF

#define TFT_MISO 19 // (leave TFT SDO disconnected if other SPI devices share MISO)
#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 TFT_BL 21 //背光引腳

#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 20000000
// #define SPI_FREQUENCY 27000000
// #define SPI_FREQUENCY 40000000
// #define SPI_FREQUENCY 80000000

#define SPI_FREQUENCY 60000000

// Optional reduced SPI frequency for reading TFT
#define SPI_READ_FREQUENCY 16000000

#define SPI_TOUCH_FREQUENCY 2500000

3.3.3 第3步(ESP32與屏幕接線)

屏幕引腳 ESP32引腳
VCC 5V
GND GND
CS IO15
RESET IO4
DC/RS IO2
SDI(MOSI) IO23
SCK IO18
LED IO21
SDO(MISO) IO19
—— ——
T_CLK IO25
T_CS IO26
T_DIN IO27
T_DO IO14
T_IRQ 不接

3.3.4 第4步 (測試例程)

/** * @name:liuzewen * @title:lvgl_test * @time:2020/8/14 */
#include <lvgl.h>
#include <TFT_eSPI.h>
#include <Arduino.h>
#include <SPI.h>
#include <TFT_Touch.h>

#define LVGL_TICK_PERIOD 60

TFT_eSPI tft = TFT_eSPI(); /* TFT instance */
static lv_disp_buf_t disp_buf;
static lv_color_t buf[LV_HOR_RES_MAX * 10];

lv_obj_t * slider_label;
int screenWidth = 480;
int screenHeight = 320;

//觸摸
#define DOUT 14 /* Data out pin (T_DO) of touch screen */
#define DIN 27 /* Data in pin (T_DIN) of touch screen */
#define DCS 26 /* Chip select pin (T_CS) of touch screen */
#define DCLK 25 /* Clock pin (T_CLK) of touch screen */
TFT_Touch touch = TFT_Touch(DCS, DCLK, DIN, DOUT);
int X_Raw = 0, Y_Raw = 0;

#if USE_LV_LOG != 0
/* Serial debugging */
void my_print(lv_log_level_t level, const char * file, uint32_t line, const char * dsc)
{

  Serial.printf("%s@%d->%s\r\n", file, line, dsc);
  delay(100);
}
#endif

/* Display flushing */
void my_disp_flush(lv_disp_drv_t *disp, const lv_area_t *area, lv_color_t *color_p)
{
  uint16_t c;

  tft.startWrite(); /* Start new TFT transaction */
  tft.setAddrWindow(area->x1, area->y1, (area->x2 - area->x1 + 1), (area->y2 - area->y1 + 1)); /* set the working window */
  for (int y = area->y1; y <= area->y2; y++) {
    for (int x = area->x1; x <= area->x2; x++) {
      c = color_p->full;
      tft.writeColor(c, 1);
      color_p++;
    }
  }
  tft.endWrite(); /* terminate TFT transaction */
  lv_disp_flush_ready(disp); /* tell lvgl that flushing is done */
}

bool my_touchpad_read(lv_indev_drv_t * indev_driver, lv_indev_data_t * data)
{
    uint16_t touchX, touchY;

    bool touched = touch.Pressed();//檢測觸摸是否按下
    //獲取屏幕座標
    touchX = touch.X();
    touchY = touch.Y();

    if(!touched)
    {
      return false;
    }

    if(touchX>screenWidth || touchY > screenHeight)
    {
      Serial.println("Y or y outside of expected parameters..");
      Serial.print("y:");
      Serial.print(touchX);
      Serial.print(" x:");
      Serial.print(touchY);
    }
    else
    {

      data->state = touched ? LV_INDEV_STATE_PR : LV_INDEV_STATE_REL; 
  
      /*Save the state and save the pressed coordinate*/
      //if(data->state == LV_INDEV_STATE_PR) touchpad_get_xy(&last_x, &last_y);
     
      /*Set the coordinates (if released use the last pressed coordinates)*/
      data->point.x = touchX;
      data->point.y = touchY;
  
      Serial.print("Data x");
      Serial.println(touchX);
      
      Serial.print("Data y");
      Serial.println(touchY);

    }

    return false; /*Return `false` because we are not buffering and no more data to read*/
}

lv_obj_t * gauge1;
long date = 0;
uint8_t date_cotter = 0;

void setup() {

  //屏幕背光采用PWM調光
  ledcSetup(10, 5000/*freq*/, 10 /*resolution*/);
  ledcAttachPin(TFT_BL, 10);
  analogReadResolution(10);
  ledcWrite(10,1023);

  Serial.begin(115200); /* prepare for possible serial debug */

  lv_init();

  #if USE_LV_LOG != 0
    lv_log_register_print_cb(my_print); /* register print function for debugging */
  #endif
  
  //屏幕初始化
  tft.begin(); /* TFT init */
  tft.setRotation(1);

  //觸摸初始化
  touch.setCal(481, 3395, 755, 3487, 480, 320, 1);
  //旋轉
  touch.setRotation(3);

  lv_disp_buf_init(&disp_buf, buf, NULL, LV_HOR_RES_MAX * 10);

  //顯示刷新接口
  lv_disp_drv_t disp_drv;
  lv_disp_drv_init(&disp_drv);
  disp_drv.hor_res = screenWidth;
  disp_drv.ver_res = screenHeight;
  disp_drv.flush_cb = my_disp_flush;
  disp_drv.buffer = &disp_buf;
  lv_disp_drv_register(&disp_drv);

  //觸摸板輸入接口
  lv_indev_drv_t indev_drv;
  lv_indev_drv_init(&indev_drv);             /*Descriptor of a input device driver*/
  indev_drv.type = LV_INDEV_TYPE_POINTER;    /*Touch pad is a pointer-like device*/
  indev_drv.read_cb = my_touchpad_read;      /*Set your driver function*/
  lv_indev_drv_register(&indev_drv);         /*Finally register the driver*/

   //放置儀表盤控件
    static lv_color_t needle_colors[1];
    needle_colors[0] = LV_COLOR_PURPLE;
    //gauge控件
    gauge1 = lv_gauge_create(lv_scr_act(), NULL);
    lv_gauge_set_needle_count(gauge1, 1, needle_colors);
    lv_obj_set_size(gauge1, 300, 300);
    lv_obj_align(gauge1, NULL, LV_ALIGN_CENTER, 0, 0);
    //設置儀表指針指向的值
    lv_gauge_set_value(gauge1, 0, 0);

    date = millis();
}

void loop() {
  lv_task_handler(); /* let the GUI do its work */
  delay(5);
  if(millis()-date>20)
  {
    date = millis();
    date_cotter++;
    date_cotter = date_cotter>100?0:date_cotter;
    //刷新儀表指針指向的值
    lv_gauge_set_value(gauge1, 0, date_cotter);
    Serial.printf("date_cotter: %d\n",date_cotter);
  }
}

上傳程序到你的ESP32開發板,便可看到屏幕上出現儀表控件,而且指針也在轉圈圈,哈哈!

3.3.5 第5步 (跑一下官方demo)

最後在啓明雲端的板子和3.5寸的ILI9488屏幕上跑一下LVGL官方的demo程序lv_demo_widgets(),下面放出演示效果:
在這裏插入圖片描述
在這裏插入圖片描述

3.3.6 第6步 (注意事項)

若是你按照過程操做,卻未看到預想的效果,請注意從新認真看一遍本文檔,並留意其中每一句話。

待續~~~~~~~~

相關文章
相關標籤/搜索