TFT_eSPI库学习

文章目录

TFT_eSPI库学习
- TFT_eSPI库安装以及配置
- - TFT_eSPI库文件目录
  - 配置文件
  - - 1.User_Setup_.h
    - 2. User_Setup_Select.h
    - 3. Rotation.h- 镜像设置
- TFT_eSPI库常用API
- - 初始化
  - 常用函数
  - - 1. eSPI类
    - 文字
    - 图片
    - 绘制图形
- 2. Sprite 类
- - sprite类API
- 示例代码

TFT_eSPI库是通过SPI方式驱动LCD屏幕的一个Arduino库，并且支持PlatformIOIDE一键下载使用。对于Arduino模式开发的屏幕开发既便捷又稳定。
同时LVGLGUI开发的底层驱动接口也是使用TFT_eSPI库的API。

TFT_eSPI库安装以及配置

基于PlatformIO IDE 讲解。

在这里插入图片描述

首先在Libraries里面搜索安装TFT_eSPI库到你的工程文件里面。

在这里插入图片描述

TFT_eSPI库文件目录

TFT_eSPI是基于SPI通信的图形驱动库，所以，使用时需要芯片支持SPI通信，并且确保工程中已经引入了Arduino的 SPI.h 等SPI通信的库文件。

在这里插入图片描述

配置文件

有两种方法，一种就是通过User_Setup_.h进行配置，可以配置驱动型号以及所有需要修改的信息。
另一种就是在User_Setup_Select.h中先选择驱动芯片型号，然后在TFT_Driver文件夹中的驱动配置文件中配置各种信息。

1.User_Setup_.h

首先选择驱动型号如：#define ST7789_2_DRIVER ，将注释去掉即可。
配置屏幕大小
设置GBR显示的LCD屏幕的显示转换
配置引脚
文件中已经定义好了可以使用的引脚，如果需要修改的话，取消注释后修改相应引脚的值即可
在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/dd8b4e35f2254ebfbee2c9f8162ebde7.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBAX-WiqOesul8=,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16)
配置SPI速率
设置SPI的通信速率，根据硬件芯片的性能设置（一般保持默认即可）

2. User_Setup_Select.h

对于学习，小作品开发不推荐，最好在User_Setup.h中进行配置，便于修改和查找。

直接在文件中取消LCD驱动芯片的头文件注释即可。引脚定义按照默认，或者在文件中进行修改（没有使用过）。

3. Rotation.h- 镜像设置

//屏幕选择函数
TFT_eSPI tft = TFT_eSPI();
tft.setRotation(4);//1-3是90度到270度旋转
/*
要实现镜像的话
需要在驱动的Rotation.h里面进行设置
在switch语句中添加case 4选项
代码如下
*/
   case 4: // Inverter portrait & Mirror Y
#ifdef CGRAM_OFFSET
	if (_init_width == 135)
	{
		colstart = 53;
		rowstart = 40;
	}
	else
	{
		colstart = 0;
		rowstart = 0;
	}
#endif
	writedata(TFT_MAD_MX | TFT_MAD_COLOR_ORDER);

	_width = _init_width;
	_height = _init_height;
	break;
/*
然后使用函数tft.setRotation(4);即可。
*/

TFT_eSPI库常用API

初始化

屏幕对象实例化

TFT_eSPI::TFT_eSPI(int16_t w, int16_t h)
//设定屏幕大小
TFT_eSPI tft = TFT_eSPI(240, 240);

参数：宽度和高度

初始化

tft.init();

设置屏幕方向

tft.serRotation(3);

参数为：0, 1, 2, 3 分别代表 0°、90°、180°、270°，可设置4为镜像。

RGB颜色转GBR565

uint16_t TFT_eSPI::color565(uint8_t r, uint8_t g, uint8_t b)
// 颜色转换
uint16_t yellow = tft.color565(255, 255, 0);
tft.setTextColor(yellow); //

清屏函数

void TFT_eSPI::fillScreen(uint32_t color)
//清理屏幕 默认颜色，可以设置不同的颜色
tft.fillScreen(TFT_BLACK);

常用函数

1. eSPI类

文字

void TFT_eSPI::setTextSize(uint8_t s)
//设置字体大小为2
tft.setTextSize(2);

void TFT_eSPI::setTextColor(uint16_t c)
//字体颜色 绿色
tft.setTextColor(TFT_GREEN);

void TFT_eSPI::setCursor(int16_t x, int16_t y)
//设置文字开始坐标(0,0)
tft.setCursor(0, 0);

void TFT_eSPI::setTextDatum(uint8_t d)
// 引用数据
tft.setTextDatum(MC_DATUM);

int16_t TFT_eSPI::drawString(const String& string, int32_t poX, int32_t poY)
//显示文字 Moonbeam (10,10)位置
tft.drawString("Moonbeam ", 10, 10);
/*此外还有文字居中，居右，绘制浮点数或者整数等函数都位于 头文件 TFT_eSPI.h 中*/

图片

图片取模的画，好多博客，按照bmp格式取RGB565的数组即可
如果要显示jpg图片的话需要用到图片解码库

/*  */
void TFT_eSPI::setSwapBytes(bool swap)
// 开启显示，一般需要图片显示的时候都加上这个函数即可
tft.setSwapBytes(true);

void TFT_eSPI::drawBitmap(int16_t x, int16_t y, const uint8_t *bitmap, int16_t w, int16_t h, uint16_t color)
void TFT_eSPI::drawBitmap(int16_t x, int16_t y, const uint8_t *bitmap, int16_t w, int16_t h, uint16_t fgcolor, uint16_t bgcolor)

绘制图形

uint16_t TFT_eSPI::alphaBlend(uint8_t alpha, uint16_t fgc, uint16_t bgc)
// 半透明颜色 
 tft.alphaBlend(a, TFT_RED,   TFT_WHITE);

void TFT_eSPI::drawFastHLine(int32_t x, int32_t y, int32_t w, uint32_t color)
//绘制线  
tft.drawFastHLine(204, a, 12, tft.alphaBlend(a, TFT_RED,   TFT_WHITE));

void TFT_eSPI::drawPixel(int32_t x, int32_t y, uint32_t color)
//画点
tft.drawPixel(204,10,TFT_RED);

//画竖线
void TFT_eSPI::drawFastVLine(int32_t x, int32_t y, int32_t h, uint32_t color)

//画圆
void TFT_eSPI::drawCircle(int32_t x0, int32_t y0, int32_t r, uint32_t color)
tft.drawCircle(100,100,50,TFT_RED);

//画实心圆
void TFT_eSPI::fillCircle(int32_t x0, int32_t y0, int32_t r, uint32_t color)

//画矩形
void TFT_eSPI::drawRect(int32_t x, int32_t y, int32_t w, int32_t h, uint32_t color)
void TFT_eSPI::fillRect(int32_t x, int32_t y, int32_t w, int32_t h, uint32_t color)

//画三角型
void TFT_eSPI::drawTriangle(int32_t x0, int32_t y0, int32_t x1, int32_t y1, int32_t x2, int32_t y2, uint32_t color)
void TFT_eSPI::fillTriangle( int32_t x0, int32_t y0, int32_t x1, int32_t y1, int32_t x2, int32_t y2, uint32_t color)

2. Sprite 类

Sprite 理论上是一个不可见的图形屏幕，它保存在处理器 RAM 中。图形可以绘制到 Sprite 中，就像它们可以直接绘制到屏幕上一样。Sprite 完成后，可以将其绘制到屏幕上的任何位置。如果有足够的 RAM，则 Sprite 可以与屏幕大小相同并用作帧缓冲区。默认情况下，精灵使用 16 位颜色，位深度可以设置为 8 位（256 色）或 1 位（任意 2 种颜色）以减少所需的 RAM。在 ESP8266 上，可以创建的最大 16 位彩色 Sprite 大约为 160x128 像素，这会消耗 40 KB 的 RAM。在 ESP32 上，16 位色深的 Sprite 限制为约 200x200 像素(~ 80KB），8 位色深的 sprite 限制为 320x240 像素（~76KB）。
可以创建一个或多个Sprite ，Sprite 可以是任何像素宽度和高度，仅受可用 RAM 的限制。16 位色深 Sprite 所需的 RAM 为（2 x 宽 x 高）字节，8 位色深 Sprite 所需的 RAM 为（宽 x 高）字节。 Sprite 可以根据需要在程序中动态创建和删除，这意味着可以在 Sprite 绘制在屏幕上后释放 RAM，然后可以运行更多 RAM 密集型基于 WiFi 的代码，并且正常的图形操作仍然可以工作。
将图形绘制到Sprite 中的速度非常快，对于熟悉示例 Adafruit “graphicstest”的人来说，用 160x128 Sprite 可以在 18ms 内完成整个测试。Sprite 使用示例可以在“examples/Sprite”文件夹中找到。Sprite 可以绘制到 TFT 中，其中一种颜色被指定为“透明”，这需要看 Transparent_Sprite_Demo 示例。
如果 ESP32 开发板安装了 SPIRAM（即 PSRAM），那么 Sprite 将使用 PSRAM 内存，并且可以创建大型全屏缓冲区 Sprite。全屏Sprite需要更长的时间来渲染（320 x 240 16 位Sprite大约需要 45 毫秒）！！！
------------------官方解释--------------------------

sprite类API

人话：可以解决刷新闪屏的问题-暂时就这样。

/*实例化*/
TFT_eSprite clk = TFT_eSprite(&tft);
//创建一个 宽x高像素 的sprite，返回一个指向RAM的指针
//如果需要，Sketch 可以将返回值转换为 (uint16_t*) 以获得 16 位深度
void*  createSprite(int16_t width, int16_t height, uint8_t frames = 1);
void*  getPointer(void);//如果未创建，则返回一个指向精灵或 nullptr 的指针，用户必须转换为指针类型
bool   created(void);   //如果精灵已经创建，则返回真
void   deleteSprite(void);//删除精灵以释放 RAM 

//设置或获取颜色深度为 4、8 或 16 位。可用于更改现有精灵的深度，但会将其清除为黑色，如果重新创建精灵，则返回一个新指针。 
void*  setColorDepth(int8_t b);
int8_t getColorDepth(void);

void     drawChar(int32_t x, int32_t y, uint16_t c, uint32_t color, uint32_t bg, uint8_t font);//在 Adafruit GLCD 或 freefont 中绘制单个字符

//在屏幕上绘制一个 unicode 字形。任何 UTF-8 解码都必须在调用 drawChar() 之前完成 
int16_t  drawChar(uint16_t uniCode, int32_t x, int32_t y, uint8_t font);
int16_t  drawChar(uint16_t uniCode, int32_t x, int32_t y);

//设置滚动区域，从左上角定义x,y,宽度和高度。颜色（可选，默认为黑色）用于填充滚动后的间隙
void 	 setScrollRect(int32_t x, int32_t y, int32_t w, int32_t h, uint16_t color = TFT_BLACK);

//滚动 定义区域 dx,dy 像素。负值向上、左滚动；正值向右、下滚动。向上、向下滚动是可选的（默认是没有向上/向下滚动）。
//Sprite 坐标系不移动，移动的是像素
void     scroll(int16_t dx, int16_t dy = 0),

void     setRotation(uint8_t rotation);//设置Sprite 的旋转坐标（仅适用于 1位色深的Sprite ）  显示器内部硬件中的 CGRAM 旋转
uint8_t  getRotation(void);

//将 Sprite 的旋转副本推送到具有可选透明颜色的 TFT 
bool     pushRotated(int16_t angle, uint32_t transp = 0x00FFFFFF);   // Using fixed point maths

//将 Sprite 的旋转副本推送到另一个具有可选透明颜色的不同 Sprite
bool     pushRotated(TFT_eSprite *spr, int16_t angle, uint32_t transp = 0x00FFFFFF);   

//获取此 Sprite 旋转副本的 TFT 边界框 
bool     getRotatedBounds(int16_t angle, int16_t *min_x, int16_t *min_y, int16_t *max_x, int16_t *max_y);

//获取此 Sprite 的旋转副本的目标 Sprite 边界框
bool     getRotatedBounds(TFT_eSprite *spr, int16_t angle, int16_t *min_x, int16_t *min_y,
                                                           int16_t *max_x, int16_t *max_y);
                                                          
//获取旋转的 Sprite wrt 枢轴的 TFT 边界框
void     getRotatedBounds(int16_t angle, int16_t w, int16_t h, int16_t xp, int16_t yp,
                          int16_t *min_x, int16_t *min_y, int16_t *max_x, int16_t *max_y);
                          
uint16_t readPixel(int32_t x0, int32_t y0);//读取 x,y 处像素的颜色并以 565 格式返回值
uint16_t readPixelValue(int32_t x, int32_t y);//返回 x,y 处像素的数值（滚动时使用）

其他的eSPI库的函数都是可以在sprite类中通用的，不在复述。

示例代码

void TFT_init(){
  tft.init();              
  tft.setRotation(4);                 //初始化
  Serial.println("TFT_INIT_OK");  
}
/******************************************************************************/
void drawAr(){
  
  clk.setColorDepth(8);
  clk.createSprite(64, 64);//创建窗口
  clk.fillSprite(0x0000);   //填充率
  clk.setTextDatum(CC_DATUM);   //设置文本数据
  clk.setTextColor(TFT_WHITE, bgColor);
  clk.setSwapBytes(true);
  clk.pushImage(0, 0,  64, 64, Astronaut[i]); 
  clk.println("ok");
  clk.pushSprite(64,64);  //窗口位置
  clk.deleteSprite();// (10,55) 显示 64 × 64 像素的图片
  if(millis() - imgtime>150){	
    imgtime = millis();		//延时
    i+=1;								//下一帧
    if(i>8){i=0;}	
}
}
/**********************************************************************************************/
void setup() {
  Serial.begin(115200);
 TFT_init();

  Serial.println("OKKKK");
   tft.fillScreen(TFT_BLACK);
   scanNetworks();						//扫描wifi并打印信息
   connect();							//连接到指定wifi
   timeClient.begin();                 //连接NTP服务器
   timeClient.setTimeOffset(28800);    //时区偏移
   wea.Get();
//    Serial.println(land.post(IPdata,land.url_land));
//    delay(5000);
//    land.post(IPdata,land.url_unland);
   //imu.init();
   
                   //获取天气
}

void loop() {
  clk.loadFont(MY_FONT_Z);
  clk.setColorDepth(8);
  clk.createSprite(128, 128);//创建窗口
  clk.fillSprite(0x0000);   //填充率
  clk.setTextDatum(CC_DATUM);   //设置文本数据
  clk.setTextColor(TFT_WHITE, bgColor); 
  clk.setCursor(20,20,2);
  clk.setSwapBytes(true);
  //Serial.println(timeClient.getFormattedTime());
  clk.println(timeClient.getFormattedTime());
  clk.println(wea.now_address);
  clk.println(wea.now_weather);  
  clk.println(wea.now_temperature+"℃");
  clk.pushImage(60, 55,  64, 64, Astronaut[i]); // (10,55) 显示 64 × 64 像素的图片
  clk.pushSprite(0,0);  //窗口位置
  clk.deleteSprite();
  clk.unloadFont();
    if(millis() - imgtime>150){	
    imgtime = millis();		//延时
    i+=1;								//下一帧
    if(i>8){i=0;}	
    }

显示效果

基于ESP32 开发太空人小电视时的eSPI库学习成果
做了镜像翻转。

在这里插入图片描述

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