ESP32在Arduino框架中使用LVGL(v8.3)的简单实现

效果展示

小相机，按一下能拍照，并将照片保存在sd卡中。

开发环境

使用的时VSCode+PlatformIO进行开发（强力推荐，用了就回不去了），当然也可以使用ArduinoIDE进行开发。
具体怎么使用上述软件，网上有很多答案，可以自行查找。
使用到的库：TFT_eSPI和lvgl

一、TFT_eSPI配置

添加该库到项目之后，首先进行编译，可能会出现找不到SPI.h文件的情况，但是该文件明明存在。
解决办法：在配置文件platformio.ini文件中加入lib_ldf_mode = deep+，问题得到解决。
配置文件内容如下所示

[env:pico32]
platform = espressif32
board = pico32
framework = arduino
lib_ldf_mode = deep+
lib_deps = 
	bodmer/TFT_eSPI@^2.4.75
	lvgl/lvgl@^8.3.1

然后在文件User_Setup.h中进行如下更改。

1、设置屏幕驱动

使用的屏幕如上图所示，需要将上述文件的第45行进行注释，打开第55行注释，如下图所示，注意上面有说明只能同时定义一个驱动。

// Only define one driver, the other ones must be commented out
//#define ILI9341_DRIVER       // Generic driver for common displays
//#define ILI9341_2_DRIVER     // Alternative ILI9341 driver, see https://github.com/Bodmer/TFT_eSPI/issues/1172
//#define ST7735_DRIVER      // Define additional parameters below for this display
//#define ILI9163_DRIVER     // Define additional parameters below for this display
//#define S6D02A1_DRIVER
//#define RPI_ILI9486_DRIVER // 20MHz maximum SPI
//#define HX8357D_DRIVER
//#define ILI9481_DRIVER
//#define ILI9486_DRIVER
//#define ILI9488_DRIVER     // WARNING: Do not connect ILI9488 display SDO to MISO if other devices share the SPI bus (TFT SDO does NOT tristate when CS is high)
#define ST7789_DRIVER      // Full configuration option, define additional parameters below for this display

2、设置屏幕尺寸

在程序的第83行下面更改屏幕尺寸，如下图所示。

// For ST7789, ST7735, ILI9163 and GC9A01 ONLY, define the pixel width and height in portrait orientation
// #define TFT_WIDTH  80
// #define TFT_WIDTH  128
// #define TFT_WIDTH  172 // ST7789 172 x 320
 #define TFT_WIDTH  240 // ST7789 240 x 240 and 240 x 320
 #define TFT_HEIGHT 280

3、定义ESP32引脚

可以使用硬件SPI也可以使用软件模拟SPI，只需要更改相应的引脚号即可
在文件的第203行下面定义ESP32引脚。
ESP32与屏幕链接引脚：

// For ESP32 Dev board (only tested with ILI9341 display)
// The hardware SPI can be mapped to any pins

//#define TFT_MISO 19
#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_RST  -1  // Set TFT_RST to -1 if display RESET is connected to ESP32 board RST

二、LVGL配置

LVGL官方链接：点击这里
操作步骤：
1、将lvgl库文件夹中的lv_conf_template.h复制粘贴到lvgl文件夹之外，并重命名为lv_conf.h
2、将第15行，#if 0 改为 #if 1 使能代码
3、更改该文件中的第27行，将LV_COLOR_DEPTH改为屏幕的色深值，本屏幕为16不做更改
4、将第88行#define LV_TICK_CUSTOM定义为1

三、Example测试

1、测试一

lvgl库中又demos和examples两个文件夹，这两个文件夹中的示例可以用来测试框架是否配置完毕。
操作步骤：
1、将examples文件夹复制到lvgl/src文件夹中（本测试并未使用example中的例子，小伙伴们可以自行测试），让该部分能够得到编译。
2、将examples/arduino文件夹中的示例LVGL_Arduino.ino中的内容，复制到main.cpp中，将main.cpp中原有内容全部覆盖，但要保留#include<Arduino.h>
3、此时文件会报错，将第10行#include <lv_demo.h>删除；第13、14行改为自己的屏幕尺寸（注意要和TFT_eSPi中设置的宽高保持一致）
4、此时依然报错，注释掉my_touchpad_read（）函数，此外注释掉第93、94行代码uint16_t calData[5] = { 275, 3620, 264, 3532, 1 }; tft.setTouch( calData );
5、将文件中第115行#if 0 改为#if 1，使能label代码，此时运行程序，得到如下结果。如果发现屏幕显示的方向不正确，可以调整第88行的tft.setRotation( 1 );数值0、1、2、3分别向不同的方向旋转。

修改后的完整示例代码如下：

#include<Arduino.h>
#include <lvgl.h>
#include <TFT_eSPI.h>
/*If you want to use the LVGL examples,
  make sure to install the lv_examples Arduino library
  and uncomment the following line.
#include <lv_examples.h>
*/



/*Change to your screen resolution*/
static const uint16_t screenWidth  = 280;
static const uint16_t screenHeight = 240;

static lv_disp_draw_buf_t draw_buf;
static lv_color_t buf[ screenWidth * 10 ];

TFT_eSPI tft = TFT_eSPI(screenWidth, screenHeight); /* TFT instance */

#if LV_USE_LOG != 0
/* Serial debugging */
void my_print(const char * buf)
{
    Serial.printf(buf);
    Serial.flush();
}
#endif

/* Display flushing */
void my_disp_flush( lv_disp_drv_t *disp, const lv_area_t *area, lv_color_t *color_p )
{
    uint32_t w = ( area->x2 - area->x1 + 1 );
    uint32_t h = ( area->y2 - area->y1 + 1 );

    tft.startWrite();
    tft.setAddrWindow( area->x1, area->y1, w, h );
    tft.pushColors( ( uint16_t * )&color_p->full, w * h, true );
    tft.endWrite();

    lv_disp_flush_ready( disp );
}

/*Read the touchpad*/
// void my_touchpad_read( lv_indev_drv_t * indev_driver, lv_indev_data_t * data )
// {
//     uint16_t touchX, touchY;

//     bool touched = tft.getTouch( &touchX, &touchY, 600 );

//     if( !touched )
//     {
//         data->state = LV_INDEV_STATE_REL;
//     }
//     else
//     {
//         data->state = LV_INDEV_STATE_PR;

//         /*Set the coordinates*/
//         data->point.x = touchX;
//         data->point.y = touchY;

//         Serial.print( "Data x " );
//         Serial.println( touchX );

//         Serial.print( "Data y " );
//         Serial.println( touchY );
//     }
// }

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

    String LVGL_Arduino = "Hello Arduino! ";
    LVGL_Arduino += String('V') + lv_version_major() + "." + lv_version_minor() + "." + lv_version_patch();

    Serial.println( LVGL_Arduino );
    Serial.println( "I am LVGL_Arduino" );

    lv_init();

#if LV_USE_LOG != 0
    lv_log_register_print_cb( my_print ); /* register print function for debugging */
#endif

    tft.begin();          /* TFT init */
    tft.setRotation( 1 ); /* Landscape orientation, flipped */

    /*Set the touchscreen calibration data,
     the actual data for your display can be acquired using
     the Generic -> Touch_calibrate example from the TFT_eSPI library*/
    // uint16_t calData[5] = { 275, 3620, 264, 3532, 1 };
    // tft.setTouch( calData );

    lv_disp_draw_buf_init( &draw_buf, buf, NULL, screenWidth * 10 );

    /*Initialize the display*/
    static lv_disp_drv_t disp_drv;
    lv_disp_drv_init( &disp_drv );
    /*Change the following line to your display resolution*/
    disp_drv.hor_res = screenWidth;
    disp_drv.ver_res = screenHeight;
    disp_drv.flush_cb = my_disp_flush;
    disp_drv.draw_buf = &draw_buf;
    lv_disp_drv_register( &disp_drv );

    /*Initialize the (dummy) input device driver*/
    // static lv_indev_drv_t indev_drv;
    // lv_indev_drv_init( &indev_drv );
    // indev_drv.type = LV_INDEV_TYPE_POINTER;
    // indev_drv.read_cb = my_touchpad_read;
    // lv_indev_drv_register( &indev_drv );

#if 1
    /* Create simple label */
    lv_obj_t *label = lv_label_create( lv_scr_act() );
    lv_label_set_text( label, LVGL_Arduino.c_str() );
    lv_obj_align( label, LV_ALIGN_CENTER, 0, 0 );
#else
    /* Try an example from the lv_examples Arduino library
       make sure to include it as written above.
    lv_example_btn_1();
   */

    // uncomment one of these demos
    lv_demo_widgets();            // OK
    // lv_demo_benchmark();          // OK
    // lv_demo_keypad_encoder();     // works, but I haven't an encoder
    // lv_demo_music();              // NOK
    // lv_demo_printer();
    // lv_demo_stress();             // seems to be OK
#endif
    Serial.println( "Setup done" );
}

void loop()
{
    lv_timer_handler(); /* let the GUI do its work */
    delay( 5 );
}

2、测试二

从上面文件的第115行到第133行为屏幕显示内容的代码，那么来测试一下第120行后面的部分，操作步骤如下：
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1、将lvgl文件夹中的demos文件夹拷贝到lvgl/src文件夹中，使该部分代码得到编译，此时会报如下错误
.pio/libdeps/pico32/lvgl/src/demos/benchmark/assets/img_benchmark_cogwheel_rgb565a8.c:4:10: fatal error: lvgl/lvgl.h: No such file or directory
可以使用ctrl+鼠标左键点击该行错误，会在错误文件中定位到错误语句，也可找到该文件自行更改。
将改行（第4行）#include "lvgl/lvgl.h"改为#include "lvgl.h，再次编译即可通过。
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2、在main.cpp中引用#include<src/demos/lv_demos.h>
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2、将第115行#if 0 改为#if 1，打开下面的示例注释，例如打开lv_demo_benchmark(); （其它示例也是相同的操作步骤），此时编译会报错，
进入lv_demo_benchmark.c文件发现代码没有被使能，此时需要进入lv_conf.h文件中将第736行改为#define LV_USE_DEMO_BENCHMARK 1，此时lv_demo_benchmark.c文件中的代码才会被使能。编译下载运行结果如下图所示。

四、编写自己的UI界面

开发工具：点击这里
不同的版本操作基本一致，新建项目时需要填写屏幕大小和色深（16bit）。
随后随便点击几个控件，拖拽来摆放。如下图所示。

然后点击Explort File,生成界面代码。如下图所示。将这几个文件中所有的#include "lvgl/lvgl.h"全部改为#include "lvgl.h"

将上述几个文件放在一个文件夹中，并将该文件夹放在libs文件夹下，结构如图所示。

在main.cpp中添加头文件#include<ui.h>，在下图所示位置添加ui_init()

运行结果如下图所示

五、结语

lvgl的简单使用到此就结束了，有兴趣的还可以接着搞文件系统，中文显示等；然后结合Esp32的强大功能实现自己的小玩意。
大家有什么问题的话，欢迎提出问题。此外TFT_eSPI也支持了电子墨水屏的驱动，有兴趣的可以搞一搞。