【得捷电子Follow me第2期】Arduino速通教程

Lucheni

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本帖最后由 Lucheni 于 2023-8-29 14:41 编辑

本教程基于Adafruit 5693 ESP32-S3 Reverse TFT Feather（后简称Reverse板），与活动开发板Adafruit 5483 ESP32-S3 TFT Feather非常类似，但可能有细微电路差别，仅作为Arduino环境下的快速上手教程，具体使用请查阅Adafruit官方教程：Overview | Adafruit ESP32-S3 TFT Feather | Adafruit Learning System 若英文阅读有困难，推荐edge浏览器打开后使用自带翻译功能

本教程为速通教程，追求的是最快速地完成所有分支任务，并不适合想要刨根问底学习的开发者，若想要学习驱动原理或代码逻辑，请仔细阅读Adafruit官方教程

上手第一步：熟悉开发板

出厂Demo

拿到开发板的第一步可以使用Type-C数据线供电，此时开发板应如图显示，第一行为开发板名称（红色），第二行为例程名称（黄色），第三行为电量信息（绿色），usb供电下电量信息可能会显示超过100%，这是正常现象，第四行为板卡连接的I2C设备地址（蓝色），此板卡到货状态应该只焊接了MAX17048电池监视器，此传感器通信地址为0x36，此时屏幕上显示内容应为I2C：0x36

出厂例程Adafruit应该是基于Arduino环境编写的，官方也开放了Reverse板的出厂Demo代码：Factory Shipped Demo | Adafruit ESP32-S3 Reverse TFT Feather | Adafruit Learning System

清除老旧库文件

Arduino环境开发很容易出现硬件库冲突的情况，比如同事安装了tft_espi显示库和Adafruit官方显示库，编译过程中就有可能报错，所以建议先清除之前Arduino已安装的库文件，或将他们备份到另一个文件夹里，待本项目开发完毕后再恢复。

各人Arduino软件安装流程不同，库文件保存地址也不同，本例程参考默认保存地址为C:\Users\Lucheni\Documents\Arduino，库文件在此地址下的libraries文件夹下，建议备份后清空此文件夹。

安装相关库文件

此时可以安装Adafruit为此开发板相关硬件所设计的库文件，Arduino下安装库文件方式为工具-管理库

在搜索栏输入你想要的库文件，依次安装Adafruit MAX1704X，Adafruit ST7735 and ST7789 Library，安装过程中可能会询问是否安装所有依赖库，点击安装所有。

任务一：控制屏幕显示中文

屏幕显示测试

既然要显示中文，我们首先进行屏幕显示的测试，测试例程为文件-示例-Adafruit ST7735 and ST7789 Library-graphicstest_feather_esp32s2_tft

打开例程，选择开发板和串口号后就可以上传，此时开发板屏幕即开始显示测试，会显示不同尺寸、颜色的字符并显示不同的图形，以及最后的屏幕翻转显示。简单浏览代码可以发现Adafruit将繁杂的显示任务抽象为了简单的draw函数，显示文字为drawtext，显示像素为drawPixel，以及线以及各种形状的显示：drawFastHLine、drawFastVLine、drawCircle、drawTriangle。这些显示函数本次速通并不会使用，若想学习用法，请参考Adafruit官方教程：Graphics Primitives | Adafruit GFX Graphics Library | Adafruit Learning System

显示中文

对于速通教程来说，显示中文虽然是第一个任务，但可能是最难的任务，因为其他的任务都有Adafruit官方硬件库支持，而官方显示库仅能显示英文，中文显示需要自己一点点办法

对于常规的开发来说，显示中文的正常开发逻辑是先用第三方软件生成中文字库，之后导入到已有的显示库中，再逐一显示。但基于速通的目的，本教程采用了一点偷懒的办法~

由于任务1要求仅为显示中文，所以我个人认为在只需要显示几个中文字符的需求下，以位图显示中文相对简单直接，故本次速通教程将使用官方教程末尾的一个函数：drawBitmap。

生成中文字

本次生成中文字使用软件为正点原子开发板资料里的PCtoLCD2002，实际网上还有大量类似软件，Adafruit官方也推荐了位图-内存图的网页工具image2cpp (javl.github.io)

本速通教程仅显示四个中文汉字：中文显示

首先打开软件的设置菜单，对生成的格式进行设置，本次设置格式为：阴码、逐行式、C51格式

其他相关设置可以自己尝试，本次教程追求速通就不赘述了

选择确定，回到初始页面，在输入行输入本次需要显示的四个中文字符：中文显示（步骤①）

点击生成子模（步骤②）后下方即为本次需要使用的字符数据（步骤③）

按照教程使用PROGMEM指令将字符数据保存于内存中，再使用drawBitmap命令显示（drawBitmap函数6个参数分别为显示位置x，y，数据地址，位图宽度，位图高度，显示颜色）即可。

参考代码：

#include <Adafruit_GFX.h>    // Core graphics library
#include <Adafruit_ST7789.h> // Hardware-specific library for ST7789
#include <SPI.h>

// Use dedicated hardware SPI pins
Adafruit_ST7789 tft = Adafruit_ST7789(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);

const uint8_t PROGMEM str1[]= {此处字符请按需自行生成！};
const uint8_t PROGMEM str2[]= {此处字符请按需自行生成！};
const uint8_t PROGMEM str3[]= {此处字符请按需自行生成！};
const uint8_t PROGMEM str4[]= {此处字符请按需自行生成！};

void setup(void) {
  Serial.begin(9600);
  delay(500);
  Serial.print(F("Hello! Feather TFT Test"));

  // turn on backlite
  pinMode(TFT_BACKLITE, OUTPUT);
  digitalWrite(TFT_BACKLITE, HIGH);

  // turn on the TFT / I2C power supply
  pinMode(TFT_I2C_POWER, OUTPUT);
  digitalWrite(TFT_I2C_POWER, HIGH);
  delay(10);

  // initialize TFT
  tft.init(135, 240); // Init ST7789 240x135
  tft.setRotation(1);
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);

  Serial.println(F("Initialized"));

  uint16_t time = millis();
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  time = millis() - time;

  Serial.println(time, DEC);
  delay(500);

  // large block of text
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);

  // tft print function!
  tft.drawBitmap(0, 0, str1, 16, 16, ST77XX_WHITE);
  tft.drawBitmap(16, 0, str2, 16, 16, ST77XX_WHITE);
  tft.drawBitmap(32, 0, str3, 16, 16, ST77XX_WHITE);
  tft.drawBitmap(48, 0, str4, 16, 16, ST77XX_WHITE);

  Serial.println("done");
  delay(1000);
}

void loop() {
  tft.invertDisplay(true);
  delay(500);
  tft.invertDisplay(false);
  delay(500);
}

显示效果如下（loop中加入了翻转显示，实际为底色和字符黑白交替显示）：

任务二：网络功能使用

此任务可直接使用官方例程：示例-WiFi-WiFiAccessPoint

从注释可知本例程使用方式：

 WiFiAccessPoint.ino创建一个WiFi接入点，并在其上提供一个网络服务器。
 步骤：
 1.连接到接入点“yourAp”
 2.将您的网络浏览器指向http://192.168.4.1/H打开LED或http://192.168.4.1/L把它关掉或在PuTTY终端上运行原始TCP“GET/H”和“GET/L”，IP地址为192.168.4.1，端口为80

注意！！！！！！请按需修改ssid及password，例程的LED管脚并不是活动板卡的LED管脚，请自行修改，LED管脚号请参考官方例程：Pinouts | Adafruit ESP32-S3 TFT Feather | Adafruit Learning System

任务三：控制WS2812B

此任务可以直接从factory_test源码修改完成，以下仅展示LED显示关键代码

void setup() {
  TB.neopixelPin = PIN_NEOPIXEL;//板卡连接WS2812B引脚号
  TB.neopixelNum = 1; //板卡连接WS2812B数量
  TB.begin();
  TB.setColor(WHITE);//设置LED为白色
}
void loop() {
  TB.setColor(TB.Wheel(j++));//LED颜色循环显示
  delay(10);
  return;
}

任务四：WS2812B效果控制

既然为速通教程，我选择了最易实现的分任务2，使用Adafruit官方的https://www.adafruit.com/product/3449，直接使用官方例程示例-Adafruit_DotStarMatrix-dotstar_wing（记得修改例程中的开发板型号，否则需要重新烧写固件！）

简单修改显示内容后即可显示自己想要的内容：

此任务若追求速度，也可选择分任务4，使用Adafruit的音乐播放器模块：https://www.adafruit.com/product/3357，Adafruit也有基于此模块的详细例程，能很快上手。

火辣西米秀

想知道中文字库的存储在哪里，存储需要多大空间

suncat

过程详细，有指导意义，谢谢楼主分享

suncat

本帖最后由 suncat 于 2023-8-30 09:19 编辑

火辣西米秀发表于 2023-8-30 07:25 想知道中文字库的存储在哪里，存储需要多大空间

Arduino下处理中文，不是按照GB2132方式处理的，你想要字库，需要自己弄个字库芯片专门处理。程序中想要显示汉字，需要你自己确定汉字对应的区位码并预先存储起来。显指定的示汉字的时候，使用预先保存的区位码到字库中找点阵数据。

suncat