RP2040-LCD-0.99-B 教程

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官方资料

树莓派官方文档

树莓派开源例程

开发软件

说明

产品概述

RP2040-LCD-0.99-B 是一款Waveshare设计的高性能的微控制器开发板,其在较小的板型情况下,板载了0.99inch LCD、六轴传感器(三轴加速度与三轴陀螺仪)等外设,通过 SH1.0 连接器引出 4 个 GPIO,方便开发并嵌入应用到产品中。

产品特性

  • 采用了 Raspberry Pi 研发的 RP2040 微控制器芯片
  • 搭载了双核 ARM Cortex M0 + 处理器,运行频率高达 133MHz 灵活时钟
  • 内置了 264KB 的 SRAM 和 2MB 的片上 Flash
  • 采用 Type-C 接口,紧跟时代潮流,无需纠结正反插
  • 板载一个 0.99 英寸的 LCD 显示屏
  • 通过 SH1.0 连接器引出 4 个 GPIO
  • 上壳采用 CNC 金属材质,背面装有亚克力磨砂底板
  • USB1.1 主机和设备支持
  • 支持低功耗睡眠和休眠模式
  • 可通过 USB 识别为大容量存储器进行拖放式下载程序
  • 2 个 I2C,4 个 12 位 ADC
  • 精确的片上时钟和定时器
  • 温度传感器
  • 片上加速浮点库
  • 8 个可编程 I/O (PIO) 状态机,用于自定义外设支持

产品参数

LCD参数
控制芯片GC9107分辨率128(H)RGB x 115(V)
通信接口SPI显示尺寸Φ33mm
显示面板IPS像素大小0.19(H)x 0.19(V)mm


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

尺寸图

Pico快速上手

固件下载

折叠MicroPython固件下载
C_Blink固件下载

文字教程

基础介绍

Raspberry Pi Pico的基础介绍

MicroPython系列

【MicroPython】machine.Pin类函数详解
【MicroPython】machine.PWM类函数详解
【MicroPython】machine.ADC类函数详解
【MicroPython】machine.UART类函数详解
【MicroPython】machine.I2C类函数详解
【MicroPython】machine.SPI类函数详解
【MicroPython】rp2.StateMachine类函数详解

C/C++系列

【C/C++】 Windows教程1——环境搭建
【C/C++】 Windows教程2——创建工程

Arduino IDE 系列

安装Arduino IDE

  1. 首先到Arduino官网下载Arduino IDE的安装包。
  2. 这里选择仅下载就可以了。
  3. 下载完成后,点击安装。

    注意:安装过程中会提示你安装驱动,我们点击安装即可

Arduino IDE中文界面

  1. 第一次安装完成后,打开Arduino IDE全是英文界面,我们可以在File>Preferences切换成简体中文。
  2. 在Language里面选择简体中文,点击OK。

在Arduino IDE中安装Arduino-Pico Core

  1. 打开Arduino IDE,点击左上角的文件,选择首选项
  2. 在附加开发板管理器网址中添加如下链接,然后点击OK
    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
  3. 点击工具>开发板>开发板管理器>搜索pico,由于我的电脑已经安装过了,所以显示已安装

    开发板管理器-1.png
国内用户
  • 因为网络原因,国内用户连接github并不稳定,我们另外提供了一份安装包,可以跳过在线的过程
  • 若已经成功配置了pico环境,可以直接跳过本章
  1. 下载rp2040压缩包,将解压的rp2040文件夹复制到如下路径下
    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

第一次上传程序

  1. 按住Pico板上的BOOTSET按键,将pico通过Micro USB线接到电脑的USB接口,待电脑识别出一个可移动硬盘(RPI-RP2)后,松开按键。


  1. 下载程序,打开arduino\PWM\D1-LED路径下的D1-LED.ino
  2. 点击工具>端口,记住已有的COM,不需要点击这个COM(不同电脑显示的COM不一样,记住自己电脑上已有的COM)
  3. 用USB线将驱动板和计算机连接起来,再点击工具>端口,第一次连接选择uf2 Board,上传完成后,再次连接就会多出一个COM口
  4. 点击工具>开发板>Raspberry Pi Pico/RP2040>Raspberry Pi Pico

    Arduono-Raspberrypi pico.png
  5. 设置完成后,点击向右箭头上传将程序
  • 如果期间遇到了问题,需要重新安装或者更换Arduino IDE版本时,卸载Arduino IDE需要卸载干净,卸载软件后需要手动删除C:\Users\[name]\AppData\Local\Arduino15这个文件夹内的所有内容(需要显示隐藏文件才能看到) 再重新安装

开源例程

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)

API详解

如果您以前使用过我们的SPI屏幕应该会对这份例程比较熟悉

C

底层硬件接口

我们进行了底层的封装,由于硬件平台不一样,内部的实现是不一样的,如果需要了解内部实现可以去对应的目录中查看
在DEV_Config.c(.h)可以看到很多定义,在目录:c\lib\Config

  • 数据类型:
#define UBYTE   uint8_t
#define UWORD   uint16_t
#define UDOUBLE uint32_t
  • 模块初始化与退出的处理:
void DEV_Module_Init(void);
void DEV_Module_Exit(void);
注意:
1.这里是处理使用液晶屏前与使用完之后一些GPIO的处理。
  • GPIO读写:
void 	DEV_Digital_Write(UWORD Pin, UBYTE Value);
UBYTE 	DEV_Digital_Read(UWORD Pin);
  • SPI写数据
void DEV_SPI_WriteByte(UBYTE Value);

上层应用

对于屏幕而言,如果需要进行画图、显示中英文字符、显示图片等怎么办,这些都是上层应用做的。这有很多小伙伴有问到一些图形的处理,我们这里提供了一些基本的功能 在如下的目录中可以找到GUI,在目录:c\lib\GUI\GUI_Paint.c(.h)

在如下目录下是GUI依赖的字符字体,在目录:c\lib\Fonts

  • 新建图像属性:新建一个图像属性,这个属性包括图像缓存的名称、宽度、高度、翻转角度、颜色
void Paint_NewImage(UWORD *image, UWORD Width, UWORD Height, UWORD Rotate, UWORD Color)
参数:
 	image:  图像缓存的名称,实际上是一个指向图像缓存首地址的指针;
 	Width:  图像缓存的宽度;
 	Height: 图像缓存的高度;
 	Rotate: 图像的翻转的角度
 	Color:  图像的初始颜色;
  • 选择图像缓存:选择图像缓存,选择的目的是你可以创建多个图像属性,图像缓存可以存在多个,你可以选择你所创建的每一张图像
void Paint_SelectImage(UBYTE *image)
参数:
 	image: 图像缓存的名称,实际上是一个指向图像缓存首地址的指针;
  • 图像旋转:设置选择好的图像的旋转角度,最好使用在Paint_SelectImage()后,可以选择旋转0、90、180、270
void Paint_SetRotate(UWORD Rotate)
参数:
 	Rotate: 图像选择角度,可以选择ROTATE_0、ROTATE_90、ROTATE_180、ROTATE_270分别对应0、90、180、270度
【说明】不同选择角度下,坐标对应起始像素点不同,这里以1.14为例,四张图,按顺序为0°, 90°, 180°, 270°。仅做为参考
  • 图像镜像翻转:设置选择好的图像的镜像翻转,可以选择不镜像、关于水平镜像、关于垂直镜像、关于图像中心镜像。
void Paint_SetMirroring(UBYTE mirror)
参数:
 	mirror: 图像的镜像方式,可以选择MIRROR_NONE、MIRROR_HORIZONTAL、MIRROR_VERTICAL、MIRROR_ORIGIN分别对应不镜像、关于水平镜像、关于垂直镜像、关于图像中心镜像
  • 设置点在缓存中显示位置和颜色:这里是GUI最核心的一个函数、处理点在缓存中显示位置和颜色;
void Paint_SetPixel(UWORD Xpoint, UWORD Ypoint, UWORD Color)
参数:
 	Xpoint: 点在图像缓存中X位置
 	Ypoint: 点在图像缓存中Y位置
 	Color:  点显示的颜色
  • 图像缓存填充颜色:把图像缓存填充为某颜色,一般作为屏幕刷白的作用
void Paint_Clear(UWORD Color)
参数:
 	Color: 填充的颜色
  • 图像缓存部分窗口填充颜色:把图像缓存的某部分窗口填充为某颜色,一般作为窗口刷白的作用,常用于时间的显示,刷白上一秒
void Paint_ClearWindows(UWORD Xstart, UWORD Ystart, UWORD Xend, UWORD Yend, UWORD Color)
参数:
 	Xstart: 窗口的X起点坐标
 	Ystart: 窗口的Y起点坐标
 	Xend:   窗口的X终点坐标
 	Yend:   窗口的Y终点坐标
 	Color:  填充的颜色
  • 画点:在图像缓存中,在(Xpoint, Ypoint)上画点,可以选择颜色,点的大小,点的风格
void Paint_DrawPoint(UWORD Xpoint, UWORD Ypoint, UWORD Color, DOT_PIXEL Dot_Pixel, DOT_STYLE Dot_Style)
参数:
 	Xpoint: 点的X坐标
 	Ypoint: 点的Y坐标
 	Color:  填充的颜色
 	Dot_Pixel: 点的大小,提供默认的8种大小点
 	 	 typedef enum {
 	 	 	 DOT_PIXEL_1X1  = 1,	// 1 x 1
 	 	 	 DOT_PIXEL_2X2  , 		// 2 X 2
 	 	 	 DOT_PIXEL_3X3  , 	 	// 3 X 3
 	 	 	 DOT_PIXEL_4X4  , 	 	// 4 X 4
 	 	 	 DOT_PIXEL_5X5  , 		// 5 X 5
 	 	 	 DOT_PIXEL_6X6  , 		// 6 X 6
 	 	 	 DOT_PIXEL_7X7  , 		// 7 X 7
 	 	 	 DOT_PIXEL_8X8  , 		// 8 X 8
 	 	} DOT_PIXEL;
 	Dot_Style: 点的风格,大小扩充方式是以点为中心扩大还是以点为左下角往右上扩大
 	 	typedef enum {
 	 	   DOT_FILL_AROUND  = 1,		
 	 	   DOT_FILL_RIGHTUP,
 	 	} DOT_STYLE;
  • 画线:在图像缓存中,从 (Xstart, Ystart) 到 (Xend, Yend) 画线,可以选择颜色,线的宽度,线的风格
void Paint_DrawLine(UWORD Xstart, UWORD Ystart, UWORD Xend, UWORD Yend, UWORD Color, LINE_STYLE Line_Style , LINE_STYLE Line_Style)
参数:
 	Xstart: 线的X起点坐标
 	Ystart: 线的Y起点坐标
 	Xend:   线的X终点坐标
 	Yend:   线的Y终点坐标
 	Color:  填充的颜色
 	Line_width: 线的宽度,提供默认的8种宽度
 	 	typedef enum {
 	 	 	 DOT_PIXEL_1X1  = 1,	// 1 x 1
 	 	 	 DOT_PIXEL_2X2  , 		// 2 X 2
 	 	 	 DOT_PIXEL_3X3  ,		// 3 X 3
 	 	 	 DOT_PIXEL_4X4  ,		// 4 X 4
 	 	 	 DOT_PIXEL_5X5  , 		// 5 X 5
 	 	 	 DOT_PIXEL_6X6  , 		// 6 X 6
 	 	 	 DOT_PIXEL_7X7  , 		// 7 X 7
 	 	 	 DOT_PIXEL_8X8  , 		// 8 X 8
 	 	} DOT_PIXEL;
 	 Line_Style: 线的风格,选择线是以直线连接还是以虚线的方式连接
 	 	typedef enum {
 	 	 	 LINE_STYLE_SOLID = 0,
 	 	 	 LINE_STYLE_DOTTED,
 	 	} LINE_STYLE;
  • 画矩形:在图像缓存中,从 (Xstart, Ystart) 到 (Xend, Yend) 画一个矩形,可以选择颜色,线的宽度,是否填充矩形内部
void Paint_DrawRectangle(UWORD Xstart, UWORD Ystart, UWORD Xend, UWORD Yend, UWORD Color, DOT_PIXEL Line_width, DRAW_FILL Draw_Fill)
参数:
 	Xstart: 矩形的X起点坐标
 	Ystart: 矩形的Y起点坐标
 	Xend:   矩形的X终点坐标
 	Yend:   矩形的Y终点坐标
 	Color:  填充的颜色
 	Line_width: 矩形四边的宽度,提供默认的8种宽度
 	 	typedef enum {
 	 	 	 DOT_PIXEL_1X1  = 1,	// 1 x 1
 	 	 	 DOT_PIXEL_2X2  , 		// 2 X 2
 	 	 	 DOT_PIXEL_3X3  ,		// 3 X 3
 	 	 	 DOT_PIXEL_4X4  ,		// 4 X 4
 	 	 	 DOT_PIXEL_5X5  , 		// 5 X 5
 	 	 	 DOT_PIXEL_6X6  , 		// 6 X 6
 	 	 	 DOT_PIXEL_7X7  , 		// 7 X 7
 	 	 	 DOT_PIXEL_8X8  , 		// 8 X 8
 	 	} DOT_PIXEL;
 	Draw_Fill: 填充,是否填充矩形的内部
 	 	typedef enum {
 	 	 	 DRAW_FILL_EMPTY = 0,
 	 	 	 DRAW_FILL_FULL,
 	 	} DRAW_FILL;
  • 画圆:在图像缓存中,以 (X_Center Y_Center) 为圆心,画一个半径为Radius的圆,可以选择颜色,线的宽度,是否填充圆内部
void Paint_DrawCircle(UWORD X_Center, UWORD Y_Center, UWORD Radius, UWORD Color, DOT_PIXEL Line_width, DRAW_FILL Draw_Fill)
参数:
 	X_Center: 圆心的X坐标
 	Y_Center: 圆心的Y坐标
 	Radius:  圆的半径
 	Color:    填充的颜色
 	Line_width: 圆弧的宽度,提供默认的8种宽度
 	 	typedef enum {
 	 	 	 DOT_PIXEL_1X1  = 1,	// 1 x 1
 	 	 	 DOT_PIXEL_2X2  , 		// 2 X 2
 	 	 	 DOT_PIXEL_3X3  ,		// 3 X 3
 	 	 	 DOT_PIXEL_4X4  ,		// 4 X 4
 	 	 	 DOT_PIXEL_5X5  , 		// 5 X 5
 	 	 	 DOT_PIXEL_6X6  , 		// 6 X 6
 	 	 	 DOT_PIXEL_7X7  , 		// 7 X 7
 	 	 	 DOT_PIXEL_8X8  , 		// 8 X 8
 	 	} DOT_PIXEL;
 	Draw_Fill: 填充,是否填充圆的内部
 	 	typedef enum {
 	 	 	 DRAW_FILL_EMPTY = 0,
 	 	 	 DRAW_FILL_FULL,
 	 	} DRAW_FILL;
  • 写Ascii字符:在图像缓存中,在 (Xstart Ystart) 为左顶点,写一个Ascii字符,可以选择Ascii码可视字符字库、字体前景色、字体背景色
void Paint_DrawChar(UWORD Xstart, UWORD Ystart, const char Ascii_Char, sFONT* Font, UWORD Color_Foreground, UWORD Color_Background)
参数:
 	Xstart: 字符的左顶点X坐标
 	Ystart: 字体的左顶点Y坐标
 	Ascii_Char:Ascii字符
 	Font: Ascii码可视字符字库,在Fonts文件夹中提供了以下字体:
 	 	font8:5*8的字体
 	 	font12:7*12的字体
 	 	font16:11*16的字体
 	 	font20:14*20的字体
 	 	font24:17*24的字体
 	Color_Foreground: 字体颜色
 	Color_Background: 背景颜色
  • 写英文字符串:在图像缓存中,在 (Xstart Ystart) 为左顶点,写一串英文字符,可以选择Ascii码可视字符字库、字体前景色、字体背景色
void Paint_DrawString_EN(UWORD Xstart, UWORD Ystart, const char * pString, sFONT* Font, UWORD Color_Foreground, UWORD Color_Background)
参数:
 	Xstart:  字符的左顶点X坐标
 	Ystart:  字体的左顶点Y坐标
 	pString: 字符串,字符串是一个指针
 	Font: Ascii码可视字符字库,在Fonts文件夹中提供了以下字体:
 	 	font8:5*8的字体
 	 	font12:7*12的字体
 	 	font16:11*16的字体
 	 	font20:14*20的字体
 	 	font24:17*24的字体
 	Color_Foreground: 字体颜色
 	Color_Background: 背景颜色
  • 写中文字符串:在图像缓存中,在 (Xstart Ystart) 为左顶点,写一串中文字符,可以选择GB2312编码字符字库、字体前景色、字体背景色;
void Paint_DrawString_CN(UWORD Xstart, UWORD Ystart, const char * pString, cFONT* font, UWORD Color_Foreground, UWORD Color_Background)
参数:
 	Xstart:  字符的左顶点X坐标
 	Ystart:  字体的左顶点Y坐标
 	pString: 字符串,字符串是一个指针
 	Font: GB2312编码字符字库,在Fonts文件夹中提供了以下字体:
 	 	font12CN:ascii字符字体11*21,中文字体16*21
 	 	font24CN:ascii字符字体24*41,中文字体32*41
 	Color_Foreground: 字体颜色
 	Color_Background: 背景颜色
  • 写数字:在图像缓存中,在 (Xstart Ystart) 为左顶点,写一串数字,可以选择Ascii码可视字符字库、字体前景色、字体背景色
void Paint_DrawNum(UWORD Xpoint, UWORD Ypoint, double Nummber, sFONT* Font, UWORD Digit,UWORD Color_Foreground, UWORD Color_Background);
参数:
 	Xstart:  字符的左顶点X坐标
 	Ystart:  字体的左顶点Y坐标
 	Nummber: 显示的数字,这里使用的是32位长的int型保存,可以最大显示到2147483647
 	Font: Ascii码可视字符字库,在Fonts文件夹中提供了以下字体:
 	 	font8:5*8的字体
 	 	font12:7*12的字体
 	 	font16:11*16的字体
 	 	font20:14*20的字体
 	 	font24:17*24的字体
        Digit:显示小数点位数
 	Color_Foreground: 字体颜色
 	Color_Background: 背景颜色
  • 显示时间:在图像缓存中,在 (Xstart Ystart) 为左顶点,显示一段时间,可以选择Ascii码可视字符字库、字体前景色、字体背景色;
void Paint_DrawTime(UWORD Xstart, UWORD Ystart, PAINT_TIME *pTime, sFONT* Font, UWORD Color_Background, UWORD Color_Foreground)
参数:
 	Xstart: 字符的左顶点X坐标
 	Ystart: 字体的左顶点Y坐标
 	pTime:  显示的时间,这里定义好了一个时间的结构体,只要把时分秒各位数传给参数;
 	Font: Ascii码可视字符字库,在Fonts文件夹中提供了以下字体:
 	 	font8:5*8的字体
 	 	font12:7*12的字体
 	 	font16:11*16的字体
 	 	font20:14*20的字体
 	 	font24:17*24的字体
 	Color_Foreground: 字体颜色
 	Color_Background: 背景颜色

QMI8658

  • 模块初始化
unsigned char QMI8658_init(void);
  • 读取数据
void QMI8658_read_xyz(float acc[3], float gyro[3], unsigned int *tim_count);
参数:
	 float acc[3]:  存储加速度值的数组,表示为浮点数,包含三个元素,分别是 X、Y 和 Z 轴上的加速度
	 float gyro[3]: 存储陀螺仪值的数组,表示为浮点数,包含三个元素,分别是 X、Y 和 Z 轴上的角速度

Python

底层硬件接口

  • 模块初始化
def __init__(self)
  • 发送命令
def write_cmd(self, cmd)
  • 发送数据
def write_data(self, buf)
  • 调节背光
def set_bl_pwm(self,duty)

画图GUI

  • 导入库
import framebuf
  • 创建对象

自定义类 LCD_0inch99 继承 MicroPython 中的 framebuf.FrameBuffer 类,这个类提供了许多绘制图像的方法,我们先创建 LCD_0inch99 类对象

LCD = LCD_0inch99()
  • 画线
LCD.line(x1, y1, x2, y2, color)
参数:
	x1, y1: 起始点的 x 和 y 坐标
	x2, y2: 终点的 x 和 y 坐标
	color:  线的颜色
  • 画框
LCD.fill_rect(x1, y1, w, h, color)
参数:
	x1, y1: 矩形左上角的 x 和 y 坐标
        w, h:   矩形的宽度和高度
        color:  矩形的填充颜色
  • 绘制文本
LCD.text(str, x, y, color)
参数:
         str:   显示文本
	 x, y:  文本左上角的 x 和 y 坐标
         color: 文本的颜色
  • 更改文本大小
LCD.write_text(str, x, y, size, color)
参数:
	 size: 该函数与 LCD.text 的区别是支持自定义字体大小,该参数用于指定字体大小
  • 显示
LCD.show()

QMI8658

  • 创建对象
qmi8658=QMI8658()
  • 读取并解析传感器的XYZ数据
xyz=qmi8658.Read_XYZ()
返回值:
          xyz[0]~xyz[2]: 函数返回一个数组,前三个元素表示 X、Y 和 Z 轴上的加速度
	  xyz[3]~xyz[5]: 这三个元素表示 X、Y 和 Z 轴上的角速度