RP2040-Touch-LCD-1.69 是一款微雪(Waveshare)设计的低成本,高性能的微控制器开发板。在较小的板型下,板载了1.69英寸电容触摸LCD屏、锂电池充电芯片、六轴传感器(三轴加速度计与三轴陀螺仪)、RTC、蜂鸣器等外设,方便开发并嵌入应用到产品中。
LCD参数 | |||
触摸芯片 | CST816T | 触摸接口 | I2C |
显示芯片 | ST7789V2 | 显示接口 | SPI |
分辨率 | 240(H)RGB x 280(V) | 显示尺寸 | 27.972mm × 32.634mm |
显示面板 | IPS | 像素间距 | 0.11655mm × 0.11655mm |
IMU参数 | |||
传感器名称 | QMI8658 | ||
加速度计特性 | 分辨率:16 位 量程 (可选):±2、±4、±8、±16g | ||
陀螺仪特性 | 分辨率:16 位 量程 (可选):±16、±32、±64、±128、±256、±512、 ±1024、±2048°/sec |
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【C/C++】 Windows教程1——环境搭建
【C/C++】 Windows教程2——创建工程
https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/global/package_rp2040_index.json
注意:如果您已经有ESP32板URL,您可以使用逗号分隔 URL,如下所示:
https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json,https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/global/package_rp2040_index.json
C:\Users\[username]\AppData\Local\Arduino15\packages
注意:将里面用户名:[username]替换成自己的用户名
MircoPython视频例程(github)
MicroPython固件/Blink例程(C)
树莓派官方C/C++示例程序 (github)
树莓派官方micropython示例程序 (github)
Arduino官方C/C++示例程序 (github)
本例显示的效果为四个可以通过触摸屏滑动切换的界面。
本例用于测试 LVGL 控件交互、样式美化等, LVGL 的具体开发请参考LVGL开发文档。
setx PICO_SDK_PATH "D:\pico\pico-sdk"
mkdir build cd build
cmake -G "NMake Makefiles" ..
nmake编译好后会生成一个 .uf2 格式的文件。
nano ~/.bashrc #将以下内容添加到最后一行 export PICO_SDK_PATH="/home/pico/pico-sdk"
source ~/.bashrc
mkdir build cd build
cmake ..
nmake编译好后会生成一个 .uf2 格式的文件。
在使用 LVGL 图像库之前,您需要先初始化 LVGL。
LVGL_Init();
/*2.Init LVGL core*/ lv_init();
LVGL 库定时调用心跳接口函数 lv_tick_inc 来通知LVGL过去的时间,以便 LVGL 能够更新其内部的时间状态,处理与时间相关的任务,例如动画、定时器等。在主函数的循环中还需要调用 lv_task_handler 函数,以便 LVGL 及时处理事件和任务,保证用户界面的响应和刷新。
//每5ms调用一次定时器回调函数 add_repeating_timer_ms(5, repeating_lvgl_timer_callback, NULL, &lvgl_timer); static bool repeating_lvgl_timer_callback(struct repeating_timer *t) { lv_tick_inc(5); return true; }
int main() { ... while(1) { lv_task_handler(); DEV_Delay_ms(5); ... } }
要实现 LVGL 显示,必须初始化一个显示驱动,并设置显示驱动的各个属性,例如,颜色格式、绘制缓冲区、渲染模式以及显示回调函数。在每个 LV_DISP_DEF_REFR_PERIOD(在 lv_conf.h 中设置),LVGL 会检测 UI 上是否发生了一些需要重绘的事情。例如,按下按钮、更改图表、发生动画等。需要重新绘制时,LVGL 调用显示回调函数完成图像在刷新区的绘制。
#define LV_DISP_DEF_REFR_PERIOD 10 // 单位:ms,这里为10ms
#define LV_COLOR_16_SWAP 1
static lv_disp_drv_t disp_drv; static lv_disp_draw_buf_t disp_buf; static lv_color_t buf0[DISP_HOR_RES * DISP_VER_RES/2]; static lv_color_t buf1[DISP_HOR_RES * DISP_VER_RES/2];
/*3.Init LVGL display*/ lv_disp_draw_buf_init(&disp_buf, buf0, buf1, DISP_HOR_RES * DISP_VER_RES / 2); lv_disp_drv_init(&disp_drv); disp_drv.flush_cb = disp_flush_cb; disp_drv.draw_buf = &disp_buf; disp_drv.hor_res = DISP_HOR_RES; disp_drv.ver_res = DISP_VER_RES; lv_disp_t *disp= lv_disp_drv_register(&disp_drv);
void disp_flush( lv_disp_drv_t *disp_drv, const lv_area_t *area, lv_color_t *color_p ) 参数: lv_disp_drv_t *disp_drv: 显示驱动结构体指针,包含了与显示相关的信息和函数指针。该参数常用于通知刷新完成 const lv_area_t *area : 区域结构体指针,包含待刷新区域的位置信息。在本例中,用于创建 TFT 显示的窗口 lv_color_t *color_p : 颜色结构体指针,表示要在刷新区域内显示的颜色数据。在本例中,作为DMA输入读取地址将数据传输到SPI总线,完成图像的绘制
static void disp_flush_cb(lv_disp_drv_t * disp, const lv_area_t * area, lv_color_t * color_p) { LCD_SetWindows(area->x1, area->y1, area->x2+1, area->y2+1); DEV_Digital_Write(LCD_DC_PIN, 1); DEV_Digital_Write(LCD_CS_PIN, 0); dma_channel_configure(dma_tx, &c, &spi_get_hw(LCD_SPI_PORT)->dr, color_p, // read address ((area->x2 + 1 - area-> x1)*(area->y2 + 1 - area -> y1))*2, true); }
static void dma_handler(void) { if (dma_channel_get_irq0_status(dma_tx)) { dma_channel_acknowledge_irq0(dma_tx); DEV_Digital_Write(LCD_CS_PIN, 1); lv_disp_flush_ready(&disp_drv); } }
在 LVGL 中,允许用户注册输入设备,如触摸板、鼠标、键盘或编码器等设备。用户可以通过这些输入设备控制用户界面,实现更好的交互。
#define LV_INDEV_DEF_READ_PERIOD 30 // 单位:ms,这里为30ms
/*4.Init touch screen as input device*/ lv_indev_drv_init(&indev_ts); // 设备初始化 indev_ts.type = LV_INDEV_TYPE_POINTER; // 注册为触摸屏设备 indev_ts.read_cb = ts_read_cb; // 设置回调函数 lv_indev_t * ts_indev = lv_indev_drv_register(&indev_ts); // 注册设备 DEV_IRQ_SET(Touch_INT_PIN, GPIO_IRQ_EDGE_RISE, &touch_callback); //使能触摸中断
static void ts_read_cb(lv_indev_drv_t * drv, lv_indev_data_t*data); 参数: lv_indev_drv_t *indev_drv: LVGL 中的输入设备驱动结构体指针。在本例中,该结构体为触摸屏输入设备驱动 lv_indev_data_t *data : LVGL 中的输入设备数据结构体指针。在本例中,该结构体用于存储输入设备的状态和数据,包括当前的触摸状态(按下或释放)以及触摸点的坐标
static void touch_callback(uint gpio, uint32_t events) { if (gpio == Touch_INT_PIN) { CST816S_Get_Point(); gesture = CST816S_Get_Gesture(); ts_x = Touch_CTS816.x_point; ts_y = Touch_CTS816.y_point; ts_act = LV_INDEV_STATE_PRESSED; } } static void ts_read_cb(lv_indev_drv_t * drv, lv_indev_data_t*data) { data->point.x = ts_x; data->point.y = ts_y; data->state = ts_act; ts_act = LV_INDEV_STATE_RELEASED; }
在 LVGL 中,我们能够建立各种不同的用户界面。界面的基本组成部分是对象,也称为控件(Widgets),比如按钮(Button)、标签(Label)、图像(Image)、列表(List)、图表或文本区域。在一个界面中,可以同时创建多个控件,并且我们可以设置它们的位置、尺寸、父对象、样式以及事件处理程序等基本属性。
void Widgets_Init(void);
//在 (0,0) 创建一个图块,支持向下滑动到 (0,1) tile1 = lv_tileview_add_tile(tv, 0, 0, LV_DIR_BOTTOM);
//创建一个控件,其中 tab1 为该按键的父对象,可以替换为list、title等可以有子对象的控件 sw = lv_switch_create(tab1);
//将btn控件定位在中心点向左偏移45个像素 lv_obj_align(sw, LV_ALIGN_CENTER, -45, 0);
#define LV_FONT_MONTSERRAT_16 1 // 使能16号字体 #define LV_FONT_MONTSERRAT_18 1 // 使能18号字体 #define LV_FONT_DEFAULT &lv_font_montserrat_18 // 设置默认字体大小为18号 static lv_style_t style_label; lv_style_init(&style_label); // 初始化风格 lv_style_set_text_font(&style_label, &lv_font_montserrat_16); // 设置字体大小为16号 lv_obj_add_style(label,&style_label,0); // 设置label主题的风格
//为控件 sw 添加事件 LV_EVENT_VALUE_CHANGED 的处理函数 sw_event_cb lv_obj_add_event_cb(sw, sw_event_cb,LV_EVENT_VALUE_CHANGED,NULL);
本例显示的效果为四个可以通过触摸屏滑动切换的界面。
本例用于测试 LVGL 控件交互、样式美化等,使用的版本号为9.1,LVGL V9 的开发文档中没有提供 Python 示例,具体开发请参考LVGL开发文档。
在使用 LVGL 图像库之前,您需要导入 LVGL 库并初始化 LVGL 对象
import lvgl as lv
# Init LVGL LVGL(LCD=LCD,TSC=TSC)
if not lv.is_initialized(): lv.init()
LVGL 库定时调用心跳接口函数 lv.tick_inc 来通知 LVGL 过去的时间,以便 LVGL 能够更新其内部的时间状态,处理与时间相关的任务,例如动画、定时器等。此外还需要调用 lv.task_handler 函数,以便 LVGL 及时处理事件和任务,保证用户界面的响应和刷新。
# Create event loop if not yet present if not lv_utils.event_loop.is_running(): self.event_loop=lv_utils.event_loop()
#每 5ms 调用一次定时器回调函数 self.timer.init(mode=Timer.PERIODIC, period=self.delay, callback=self.timer_cb) // 本例中 self.delay = 5 def timer_cb(self, t): lv.tick_inc(self.delay) if self.scheduled < self.max_scheduled: try: micropython.schedule(self.task_handler_ref, 0) self.scheduled += 1 # 正在处理的任务数增加 except: pass
def task_handler(self, _): try: if lv._nesting.value == 0: lv.task_handler() if self.refresh_cb: self.refresh_cb() self.scheduled -= 1 # 正在处理的任务数减少 except Exception as e: if self.exception_sink: self.exception_sink(e)
要实现 LVGL 显示,必须初始化一个显示驱动,并设置显示驱动的各个属性,例如,颜色格式、绘制缓冲区、渲染模式以及显示回调函数。在每个 LV_DEF_REFR_PERIOD(在 lv_conf.h 中设置),LVGL 会检测 UI 上是否发生了一些需要重绘的事情。例如,按下按钮、更改图表、发生动画等。需要重新绘制时,LVGL 调用显示回调函数完成图像在刷新区的绘制。
#define LV_DEF_REFR_PERIOD 10 // 单位:ms,这里为10ms
# Init LVGL display buf1 = lv.draw_buf_create(self.LCD.width, self.LCD.height // 3 , color_format, 0) buf2 = lv.draw_buf_create(self.LCD.width, self.LCD.height // 3, color_format, 0)
self.disp_drv = lv.display_create(self.LCD.width, self.LCD.height) # 创建显示驱动器对象,并设置宽度和高度 self.disp_drv.set_color_format(color_format) # 设置颜色格式为 RGB565 self.disp_drv.set_draw_buffers(buf1, buf2) # 设置绘制缓冲区 self.disp_drv.set_render_mode(lv.DISPLAY_RENDER_MODE.PARTIAL) # 设置渲染模式为部分刷新模式 self.disp_drv.set_flush_cb(self.disp_drv_flush_cb) # 设置显示回调函数
def disp_drv_flush_cb(self,disp_drv,area,color_p) 参数: disp_drv : 显示驱动结构体指针,包含了与显示相关的信息和函数指针。该参数常用于通知刷新完成 area : 区域结构体指针,包含待刷新区域的位置信息。在本例中,用于创建 TFT 显示的窗口 color_p : 颜色结构体指针,表示要在刷新区域内显示的颜色数据。在本例中,作为DMA输入读取地址将数据传输到SPI总线,完成图像的绘制
def disp_drv_flush_cb(self,disp_drv,area,color_p): self.rp2_wait_dma() # 等待 DMA 空闲 ...... self.rgb565_swap_func(data_view, size) # 转换颜色格式 self.LCD.setWindows(area.x1, area.y1, area.x2+1, area.y2+1) # 设置 LVGL 界面显示位置 ...... # DMA 配置 self.rp2_dma.enable() # 使能 DMA self.rp2_wait_dma() # 等待 DMA 空闲 self.disp_drv.flush_ready() # 通知 LVGL 数据传输完成 }
在 LVGL 中,允许用户注册输入设备,如触摸板、鼠标、键盘或编码器等设备。用户可以通过这些输入设备控制用户界面,实现更好的交互。
#define LV_DEF_REFR_PERIOD 10 // 单位:ms,这里为10ms
# Init touch screen as input device self.indev_drv = lv.indev_create() # 创建对象 self.indev_drv.set_type(lv.INDEV_TYPE.POINTER) # 注册触摸屏设备 self.indev_drv.set_read_cb(self.indev_drv_read_cb) # 设置回调函数
def indev_drv_read_cb(indev_drv, data) 参数: indev_drv : LVGL 中的输入设备驱动结构体指针。在本例中,该结构体为触摸屏输入设备驱动 data : LVGL 中的输入设备数据结构体指针。在本例中,该结构体用于存储输入设备的状态和数据,包括当前的触摸状态(按下或释放)以及触摸点的坐标
def Int_Callback(self,pin): if self.Mode == 0 : self.Gestures = self._read_byte(0x01) elif self.Mode == 1 : self.Flag = 1 self.get_point() elif self.Mode == 2 : self.Flag = 1 self.get_point() self.Gestures = self._read_byte(0x01) def indev_drv_read_cb( self, indev_drv, data): self.rp2_wait_dma() data.point.x = self.TSC.X_point data.point.y = self.TSC.Y_point data.state = 1 if self.TSC.Flag == 1 else 0 self.TSC.Flag = 0
在 LVGL 中,我们能够建立各种不同的用户界面。界面的基本组成部分是对象,也称为控件(Widgets),比如按钮(Button)、标签(Label)、图像(Image)、列表(List)、图表或文本区域。在一个界面中,可以同时创建多个控件,并且我们可以设置它们的位置、尺寸、父对象、样式以及事件处理程序等基本属性。
# Init WIDGETS WIDGETS(LCD=LCD,TSC=TSC,IMU=IMU,RTC=RTC,BEEP_pwm=BEEP_pwm)
//在 (0,0) 创建一个图块,支持向下滑动到 (0,1) self.tv = lv.tileview(self.scr) self.tile1 = self.tv.add_tile(0, 0, lv.DIR.BOTTOM)
//创建一个 table 控件,其中 tile2 为该控件的父对象,可以替换为list、title等可以有子对象的控件 self.table_imu_data = lv.table(self.tile2)
//将控件定位在中心点右偏移15个像素 self.table_imu_data.align(lv.ALIGN.CENTER, 15 ,0)
#define LV_FONT_MONTSERRAT_16 1 // 使能16号字体 #define LV_FONT_MONTSERRAT_18 1 // 使能18号字体 #define LV_FONT_DEFAULT &lv_font_montserrat_18 // 设置默认字体大小为18号 table_imu_data= lv.style_t() // 创建对象 table_imu_data.init() // 初始化 table_imu_data.set_text_font(lv.font_montserrat_16) // 设置字体大小为16 self.table_imu_data.add_style(style_imu_table, 0) // 设置风格
//为控件 sw 添加事件 LV_EVENT_VALUE_CHANGED 的处理函数 sw_event_cb self.sw.add_event_cb(self.sw_event_cb, lv.EVENT.VALUE_CHANGED, None)