代码收藏家技术教程 2023-08-20

基于STM32物联网开发板的LCD屏幕应用详解

基于stm32物联网开发板(2)–LCD屏幕

LCD应用展示：

LCD屏幕应用

1.概述

屏幕尺寸为1.3寸，分辨率240*240，颜色格式RGB565，驱动IC：ST7789VW；

超大可视角度:大于160°(显示屏中可视角度最大的一种屏幕)；

宽电压供电(3V~5V),兼容3.3V和5V电平逻辑,无需电平转换芯片；

采用7线制SPI接口；

工作温度范围为工业级(-20℃~60℃)；

军工级工艺标准,长期稳定工作；

硬件接口：

引脚	说明
LEDK	PB0背光
CS	PA4片选
SCL	PA5 时钟
SDA	PA7主机输出
RES	PB1 复位脚(电平复位)
D/C	PC4 数据命令选择脚

2.通讯协议

ST7789VW是一款用于262K彩色图形型TFT-LCD的单片机控制器/驱动器。它由720个源极线和320个栅极线驱动电路组成。该芯片能够直接连接到外部微处理器，并接受8位/9位/16位/18位并行接口。显示数据可以存储在240x320x18位的片上显示数据RAM。它可以执行显示数据RAM读/写操作，无需外部操作时钟，以最大限度地减少功耗。此外，由于集成电源驱动液晶所必需的电路；可以制造具有最少部件的显示系统。

2.1 SPI接口时序

本次LCD屏幕采用SPI时序驱动，时序图如下：

上升沿采样数据，下降沿发送数据。
4线串行接口包括串行时钟SCLK，串行数据SDIN，数据命令选择D/C，片选CS。

u8 SPI_WriteReadByte(u8 dat_tx)
{
	u8 data_rx=0;
	SPI_CLK=0;//空闲电平为低电平
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		SPI_CLK=0;//开始发送数据(主机和从机都发送数据)
		if(dat_tx&0x80)SPI_MOSI=1;
		else SPI_MOSI=0;
		SPI_CLK=1;//数据发送完成，开始读取数据
		dat_tx<<=1;//准备发送下一位数据
		//0x23--- 0010 0011
		data_rx<<=1;//默认读取到的数据为0
		if(SPI_MISO)data_rx=data_rx|0x01;
	}
	SPI_CLK=0;//空闲电平为低电平
	return data_rx;
}

关于SPI硬件配置参考：STM32 SPI硬件配置

2.2 写数据和写命令

当采用SPI接口驱动时，D/C引脚作为数据命令选择脚，D/C=0时读写命令，D/C=1时读写数据。

/************************************************************
函数说明：LCD写入数据
入口数据：dat 写入的数据
返回值：  无
**************************************************************/
void LCD_WR_DATA(u16 dat)
{
    OLED_CS(0);
	OLED_DC_Set();//写数据
	LCD_Writ_Bus(dat>>8);
	LCD_Writ_Bus(dat);
    OLED_CS(1);
}

/****************************************************
函数说明：LCD写入命令
入口数据：dat 写入的命令
返回值：  无
*****************************************************/
void LCD_WR_REG(u8 dat)
{
    OLED_CS(0);
	OLED_DC_Clr();//写命令
	LCD_Writ_Bus(dat);
    OLED_CS(1);
}

3.常用命令介绍

(1)设置屏幕扫描方向0x36

参数说明：

(2)设置列(Column)地址0x2A

0x2A指令用于设置列的起始地址和结束地址，XS<=XE。

(3)设置行(ROW)地址0x2B

0x2B指令用于设置行的起始地址和结束地址，YS<=YE。

(4)写GRAM指令0x2C
此命令用于将数据从MCU传输到帧存储器。接受此命令后，列寄存器和页寄存器将重置为起始列/起始页面位置。起始列/起始页的位置根据MADCTL设置而不同。发送任何其他命令都可以停止帧写入。

4.ST7789驱动序列

void Lcd_Init(void)
{
	OLED_RST_Clr();
	Delay_Ms(200);
	OLED_RST_Set();
	Delay_Ms(20);  
  //************* Start Initial Sequence **********// 
  LCD_WR_REG(0x36);
  if(USE_HORIZONTAL==0)LCD_WR_DATA8(0x00);//横屏
  else if(USE_HORIZONTAL==1)LCD_WR_DATA8(0xC0);//横屏
  else if(USE_HORIZONTAL==2)LCD_WR_DATA8(0x70);//竖屏
  else LCD_WR_DATA8(0xA0);//竖屏

  LCD_WR_REG(0x3A); 
  LCD_WR_DATA8(0x05);

  LCD_WR_REG(0xB2);
  LCD_WR_DATA8(0x0C);
  LCD_WR_DATA8(0x0C);
  LCD_WR_DATA8(0x00);
  LCD_WR_DATA8(0x33);
  LCD_WR_DATA8(0x33); 

  LCD_WR_REG(0xB7); 
  LCD_WR_DATA8(0x35);  

  LCD_WR_REG(0xBB);
  LCD_WR_DATA8(0x19);

  LCD_WR_REG(0xC0);
  LCD_WR_DATA8(0x2C);

  LCD_WR_REG(0xC2);
  LCD_WR_DATA8(0x01);

  LCD_WR_REG(0xC3);
  LCD_WR_DATA8(0x12);   

  LCD_WR_REG(0xC4);
  LCD_WR_DATA8(0x20);  

  LCD_WR_REG(0xC6); 
  LCD_WR_DATA8(0x0F);    

  LCD_WR_REG(0xD0); 
  LCD_WR_DATA8(0xA4);
  LCD_WR_DATA8(0xA1);

  LCD_WR_REG(0xE0);
  LCD_WR_DATA8(0xD0);
  LCD_WR_DATA8(0x04);
  LCD_WR_DATA8(0x0D);
  LCD_WR_DATA8(0x11);
  LCD_WR_DATA8(0x13);
  LCD_WR_DATA8(0x2B);
  LCD_WR_DATA8(0x3F);
  LCD_WR_DATA8(0x54);
  LCD_WR_DATA8(0x4C);
  LCD_WR_DATA8(0x18);
  LCD_WR_DATA8(0x0D);
  LCD_WR_DATA8(0x0B);
  LCD_WR_DATA8(0x1F);
  LCD_WR_DATA8(0x23);

  LCD_WR_REG(0xE1);
  LCD_WR_DATA8(0xD0);
  LCD_WR_DATA8(0x04);
  LCD_WR_DATA8(0x0C);
  LCD_WR_DATA8(0x11);
  LCD_WR_DATA8(0x13);
  LCD_WR_DATA8(0x2C);
  LCD_WR_DATA8(0x3F);
  LCD_WR_DATA8(0x44);
  LCD_WR_DATA8(0x51);
  LCD_WR_DATA8(0x2F);
  LCD_WR_DATA8(0x1F);
  LCD_WR_DATA8(0x1F);
  LCD_WR_DATA8(0x20);
  LCD_WR_DATA8(0x23);
  LCD_WR_REG(0x21); 
  LCD_WR_REG(0x11); 
  LCD_WR_REG(0x29);//开启显示 
  LCD_Clear(WHITE);//清屏
  OLED_BLK_Set();//开背光 
}

5.LCD屏示例

5.1 横竖屏配置示例

要实现屏幕横屏和竖屏效果，可设置屏幕扫描方向寄存器0x36。

#define USE_HORIZONTAL 0  //设置横屏或者竖屏显示 0或1为竖屏 2或3为横屏
/******************************************************************************
函数说明：设置起始和结束地址
入口数据：x1,x2 设置列的起始和结束地址
          y1,y2 设置行的起始和结束地址
返回值：  无
******************************************************************************/
void LCD_Address_Set(u16 x1,u16 y1,u16 x2,u16 y2)
{
	if(USE_HORIZONTAL==0)
	{
		LCD_WR_REG(0x2a);//列地址设置
		LCD_WR_DATA(x1);
		LCD_WR_DATA(x2);
		LCD_WR_REG(0x2b);//行地址设置
		LCD_WR_DATA(y1);
		LCD_WR_DATA(y2);
		LCD_WR_REG(0x2c);//储存器写
	}
	else if(USE_HORIZONTAL==1)
	{
		LCD_WR_REG(0x2a);//列地址设置
		LCD_WR_DATA(x1);
		LCD_WR_DATA(x2);
		LCD_WR_REG(0x2b);//行地址设置
		LCD_WR_DATA(y1+80);
		LCD_WR_DATA(y2+80);
		LCD_WR_REG(0x2c);//储存器写
	}
	else if(USE_HORIZONTAL==2)
	{
		LCD_WR_REG(0x2a);//列地址设置
		LCD_WR_DATA(x1);
		LCD_WR_DATA(x2);
		LCD_WR_REG(0x2b);//行地址设置
		LCD_WR_DATA(y1);
		LCD_WR_DATA(y2);
		LCD_WR_REG(0x2c);//储存器写
	}
	else
	{
		LCD_WR_REG(0x2a);//列地址设置
		LCD_WR_DATA(x1+80);
		LCD_WR_DATA(x2+80);
		LCD_WR_REG(0x2b);//行地址设置
		LCD_WR_DATA(y1);
		LCD_WR_DATA(y2);
		LCD_WR_REG(0x2c);//储存器写
	}
}

5.2 图片显示

/******************************************************************************
函数说明：显示图片
入口数据：x1,y1    起点坐标
          width,height --图片宽高
          bmp --要显示的图片内容
返回值：  无
******************************************************************************/
void LCD_ShowPicture(u16 x1,u16 y1,u16 width,u16 height,u8*bmp)
{
    int i;
    LCD_WR_REG(0x2a);//列地址设置
    LCD_WR_DATA(x1);
    LCD_WR_DATA(x1+width-1);
		LCD_WR_REG(0x2b);//行地址设置
		LCD_WR_DATA(y1);
    LCD_WR_DATA(y1+height-1);
		LCD_WR_REG(0x2c);//储存器写
		for(i=0;i<width*height;i++)
	  { 	
			LCD_WR_DATA8(bmp[i*2]);	 
			LCD_WR_DATA8(bmp[i*2+1]);			
	  }
    LCD_WR_REG(0x2a);//列地址设置	
		LCD_WR_DATA(0);
    LCD_WR_DATA(LCD_W);
    LCD_WR_REG(0x2b);//行地址设置
    LCD_WR_DATA(0);
    LCD_WR_DATA(LCD_H);
}