模板: LCD for rpi use 1in69 tp

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树莓派使用说明

  • bookworm系统只能用python示例

硬件连接

模块引脚 树莓派(BCM)
VCC 3.3V
GND GND
LCD_DIN 10
LCD_CLK 11
LCS_CS 8
LCS_DC 25
LCS_RST 27
LCS_BL 18
TP_SDA 2
TP_SCL 3
TP_RST 17
TP_IRQ 4

示例使用

开启SPI跟I2C接口

  • 打开树莓派终端，输入以下指令进入配置界面
sudo raspi-config
选择Interfacing Options -> SPI -> Yes 开启SPI接口
选择Interfacing Options -> I2C -> Yes 开启I2C接口

RPI open spi.png
请确保SPI没有被其他的设备占用，你可以在/boot/config.txt中间检查

安装库

wiringPi

git clone https://github.com/WiringPi/WiringPi
cd WiringPi
./build
gpio -v
# 运行gpio -v会出现2.70版本，如果没有出现说明安装出错

Python

#python2
sudo apt-get update
sudo apt-get install python-pip
sudo apt-get install python-pil
sudo apt-get install python-numpy
sudo pip install RPi.GPIO
sudo pip install smbus
sudo pip install spidev
#python3
sudo apt-get update
sudo apt-get install python3-pip
sudo apt-get install python3-pil
sudo apt-get install python3-numpy
sudo pip3 install RPi.GPIO
sudo pip3 install smbus
sudo pip3 install spidev

下载测试程序

打开树莓派终端，执行：

sudo apt-get install unzip -y
cd ~
sudo wget https://www.waveshare.net/w/upload/9/9a/1.69inch_Touch_LCD_RPI.zip
sudo unzip ./1.69inch_Touch_LCD_RPI.zip
cd 1.69inch_Touch_LCD_RPI

运行测试程序

以下命令请在RaspberryPi下执行，否则不在索引不到目录；

C语言

  • 重新编译，编译过程可能需要几秒
cd ~
cd 1.69inch_Touch_LCD_RPI/c
sudo make clean
sudo make -j
sudo ./main

python

cd ~
cd 1.69inch_Touch_LCD_RPI/python/example
sudo python 1inch69_LCD_test.py
  • 运行对应屏幕的程序即可，程序支持python2/3

API详解(请选读c或python部分)

RaspberryPi系列均可以共用一套程序，因为他们都是嵌入式系统，兼容性比较强。
程序分为底层硬件接口、中间层液晶屏驱动、上层应用；

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：RaspberryPi\c\lib\Config

C语言使用了3种方式进行驱动：分别是BCM2835库、WiringPi库和Dev库
默认使用WiringPi库进行操作，因为BCM2835库跟Dev库目前没有外部中断
  • 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：RaspberryPi\c\lib\GUI\GUI_Paint.c(.h)
LCD rpi GUI.png
在如下目录下是GUI依赖的字符字体，在目录：RaspberryPi\c\lib\Fonts
LCD rpi Font.png

  • 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(UBYTE *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；
  • 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, int32_t Nummber, 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
 	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
 	Color_Foreground: 字体颜色
 	Color_Background: 背景颜色
  • 写带小数的数字:在图像缓存中，在 (Xstart Ystart) 为左顶点，写一串数字可以带小数的数字，可以选择Ascii码可视字符字库、字体前景色、字体背景色
void Paint_DrawFloatNum(UWORD Xpoint, UWORD Ypoint, double Nummber,  UBYTE Decimal_Point,	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
 	Nummber：显示的数字，这里使用的是double型保存，足够普通需求
        Decimal_Point：显示小数点后几位数字
 	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
  • 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
  • 读取本地的bmp图片并写到缓存中

对于Raspberry Pi这些Linux操作系统的，可以读写图片
对于Raspberry Pi，在目录：RaspberryPi\c\lib\GUI\GUI_BMPfile.c(.h)

UBYTE GUI_ReadBmp(const char *path, UWORD Xstart, UWORD Ystart)
参数：
	path：BMP图片的相对路径
 	Xstart: 图片的左顶点X坐标，一般默认传0
 	Ystart: 图片的左顶点Y坐标，一般默认传0

用户测试代码

前三个章节介绍了经典的linux三层代码结构，这里稍微讲解一下用户测试代码
对于Raspberry Pi，在目录：RPI\c\examples；
如果需要运行测试程序，你需要运行mian程序
在linux命令模式下重新执行如下：

make clean
make -j
sudo ./main

Python(适用于Raspberry Pi)

适用于python和python3
对于python而言他的调用没有C复杂
Raspberry Pi：RPI\python\lib\

lcdconfig.py

  • 模块初始化与退出的处理：
def module_init()
def Touch_module_init()
def module_exit()
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。
 2.module_init()跟Touch_module_init()函数会分别在液晶屏跟触摸屏的init()初始化程序自动调用，但module_exit()需要自行调用
  • GPIO读写
def  digital_write(pin, value)
def  digital_read(pin)
  • SPI写数据
def spi_writebyte(data)
  • I2C读写数据
def i2c_write_byte( Addr, val)
def i2c_read_byte(Addr)

python在如下目录：
RPI\python\examples\
在linux命令模式下重新执行如下：

sudo python 1inch28_LCD_test.py

画图GUI

由于python有一个image库pil官方库链接，他十分的强大，不需要像C从逻辑层出发编写代码，可以直接引用image库进行图像处理，以下将以1.54inch LCD为例，对程序中使用了的进行简要说明

  • 需要使用image库，需要安装库
sudo apt-get install python3-pil  安装库

然后导入库

from PIL import Image,ImageDraw,ImageFont

其中Image为基本库、ImageDraw为画图功能、ImageFont为文字

  • 定义一个图像缓存，以方便在图片上进行画图、写字等功能
image1 = Image.new("RGB", (disp.width, disp.height), "WHITE")

第一个参数定义图片的颜色深度，定义为"RGB"说明是RGB888彩色图，第二个参数是一个元组，定义好图片的宽度和高度，第三个参数是定义缓存的默认颜色，定义为“WHITE”。

  • 创建一个基于image1的画图对象，所有的画图操作都在这个对象上
draw = ImageDraw.Draw(image1)


  • 画线
draw.line([(20, 10),(70, 60)], fill = "RED",width = 1)

第一个参数为一个4个元素的元组，以（20，10）为起始点，（70，60）为终止点，画一条直线，fill="RED"表示线为红色，width=1表示线宽为1个像素。


  • 画框
draw.rectangle([(20,10),(70,60)],fill = "WHITE",outline="BLUE")

第一个参数为一个4个元素的元组，（20，10）矩形左上角坐标值，（70，60）为矩形右下角坐标值，fill= "WHITE"表示内部填充黑色，outline="BLUE"表示外边框为蓝色。


  • 画圆
draw.arc((150,15,190,55),0, 360, fill =(0,255,0))

在正方形内画一个内切圆，第一个参数为一个4个元素的元组，以（150，15）为正方形的左上角顶点，（190，55）为正方形右下角顶点，规定矩形框的水平中位线为0度角，角度顺时针变大，第二个参数表示开始角度，第三个参数标识结束角度，fill =(0,255,0)表示线为绿色
如果不是正方形，画出来的就是椭圆，这个实际上是圆弧的绘制。

除了arc可以画圆之外，还有ellipse可以画实心圆

draw.ellipse((150,65,190,105), fill = (0,255,0))

实质是椭圆的绘制，第一个参数指定弦的圆外切矩形，fill =(0,255,0)表示内部填充颜色为绿色，如果椭圆的外切矩阵为正方形，椭圆就是圆了。

  • 写字符

写字符往往需要写不同大小的字符，需要导入ImageFont模块，并实例化：

    Font1 = ImageFont.truetype("../Font/Font01.ttf",25)
    Font2 = ImageFont.truetype("../Font/Font01.ttf",35)
    Font3 = ImageFont.truetype("../Font/Font02.ttf",32)

为了有比较好的视觉体验，这里使用的是来自网络的免费字体，如果是其他的ttf结尾的字库文件也是支持的。
注：每字库包含的字符均有不同；如果某些字符不能显示，建议根据字库使用的编码集来使用
写英文字符直接使用即可，写中文，由于编码是GB2312所以需要在前面加个u：

draw.text((40, 50), 'WaveShare', fill = (128,255,128),font=Font2)
text= u"微雪电子"
draw.text((74, 150),text, fill = "WHITE",font=Font3)

第一个参数为一个2个元素的元组，以（40，50）为左顶点，字体为Font2，fill为字体颜色，你可以直接让 fill = "WHITE"，因为常规的颜色的值已经定义好了，当然你也可以使用fill = (128,255,128)，括号里对应的是RGB三种颜色的值，这样你就能精确的控制你想要的颜色。第二句显示微雪电子，使用Font3，字体颜色为白色。

  • 读取本地图片
image = Image.open('../pic/LCD_1inch28.jpg')

参数为图片路径。

  • 其他功能

python的image库十分强大，如果需要实现其他的更多功能，可以上官网学习http://effbot.org/imagingbook pil，官方的是英文的，如果感觉对你不友好，当然我们国内也有很多的优秀的博客都有讲解。

取自“https://www.waveshare.net/w/index.php?title=模板:LCD_for_rpi_use_1in69_tp&oldid=105557”