標(biāo)題: 單片機(jī)設(shè)計(jì)之基于STM32的LCD電子鐘的設(shè)計(jì)(LVGL+TFT彩屏) [打印本頁]
作者: meno    時(shí)間: 2024-12-2 12:57
標(biāo)題: 單片機(jī)設(shè)計(jì)之基于STM32的LCD電子鐘的設(shè)計(jì)(LVGL+TFT彩屏)
零.前置說明
由于本項(xiàng)目使用了LVGL開源框架，建議至少需要了解一點(diǎn)LVGL！�。�
一.項(xiàng)目背景     
最近學(xué)校開始了單片機(jī)設(shè)計(jì)，筆者深知自己學(xué)疏才淺，思索再三，選擇了相對比較容易完成的LCD電子鐘的制作。
        要求如下：​

        也是因?yàn)楣P者最近淺淺學(xué)習(xí)了下LVGL，所以便想利用手里的一塊TFT彩屏和STM32F407來完成這次的設(shè)計(jì)。
二.材料介紹        
筆者手里的這塊屏幕是1.8寸128*160的SPI屏幕：

        主控為嘉立創(chuàng)天空星（STM32F407VET6）：
        還有一塊不知是什么芯片的降壓12V-5V，大小大概是16mm*22mm:

        底板是筆者自己繪制的PCB：

        實(shí)物如下：


三.代碼編寫        
由于整體功能還是比較簡單的，軟件部分只涉及到按鍵掃描以及時(shí)鐘屏幕刷新，所以我們直接建立好Clock和Key的文件：
按鍵        
按鍵就完全是正常按鍵掃描代碼的寫法，注意這里消抖選用的三行按鍵消抖，主要是考慮到延時(shí)按鍵消抖可能會破壞掉LVGL整個(gè)框架的時(shí)基，所以使用的這種方式。
  1. //              KEY1   PD8
  2. //              KEY2   PD9
  3. //              KEY3   PD10
  4. //              KEY4   PD11
  5. //              KEY5   PD12
  6. //              KEY6   PD13

  8. #include "Key.h"

  10. uint8_t Key_Value,Key_Down,Key_Up,Key_Last;

  12. uint8_t Key_GetValue(void)
  13. {
  14.         if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,KEY1_Pin) == 0)
  15.                 return 1;
  16.         if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,KEY2_Pin) == 0)
  17.                 return 2;
  18.         if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,KEY3_Pin) == 0)
  19.                 return 3;
  20.         if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,KEY4_Pin) == 0)
  21.                 return 4;
  22.         if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,KEY5_Pin) == 0)
  23.                 return 5;
  24.         if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,KEY6_Pin) == 0)
  25.                 return 6;
  26.         return 0;
  27. }

  29. void Key_RemoveShake(void)
  30. {
  31.         Key_Value = Key_GetValue();//獲取按下鍵值
  32.         Key_Down = Key_Value & (Key_Value ^ Key_Last);//獲取下降沿
  33.         Key_Up = ~Key_Value & (Key_Value ^ Key_Last);//獲取上升沿
  34.         Key_Last = Key_Value;//鍵值覆蓋
  35. }

  37. Key_Type Key_Press(void)
  38. {
  39.         return Key_Down ? (Key_Type)Key_Value : 0;
  40. }
復(fù)制代碼
時(shí)鐘

        時(shí)鐘要實(shí)現(xiàn)正常顯示以及修改界面顯示，所以最好定義一個(gè)模式變量來進(jìn)行分辨，然后根據(jù)模式不同顯示不同的數(shù)據(jù)。

  1. #include "Clock.h"
  2. #include <stdio.h>
  3. #include "Key.h"

  5. extern lv_ui guider_ui;

  7. uint8_t ClockNow[3] = {23,59,55},ClockChange[3] = {0,0,0};
  8. uint8_t ClockString_hour[2],ClockString_minute[2],ClockString_second[2];

  10. Clock_DisMode Clock_Mode = NormalMode;

  12. //時(shí)鐘初始化
  13. void Clock_Init(void)
  14. {
  15.         
  16. }

  18. void Clock_NumToString(void)
  19. {
  20.         if(Clock_Mode == NormalMode)
  21.         {
  22.                 ClockString_hour[0] = ClockNow[0] / 10 + '0'; // 十位數(shù)字
  23.                 ClockString_hour[1] = ClockNow[0] % 10 + '0'; // 個(gè)位數(shù)字
  24.                
  25.                 ClockString_minute[0] = ClockNow[1] / 10 + '0'; // 十位數(shù)字
  26.                 ClockString_minute[1] = ClockNow[1] % 10 + '0'; // 個(gè)位數(shù)字
  27.                
  28.                 ClockString_second[0] = ClockNow[2] / 10 + '0'; // 十位數(shù)字
  29.                 ClockString_second[1] = ClockNow[2] % 10 + '0'; // 個(gè)位數(shù)字
  30.         }
  31.         else
  32.         {
  33.                 ClockString_hour[0] = ClockChange[0] / 10 + '0'; // 十位數(shù)字
  34.                 ClockString_hour[1] = ClockChange[0] % 10 + '0'; // 個(gè)位數(shù)字
  35.                
  36.                 ClockString_minute[0] = ClockChange[1] / 10 + '0'; // 十位數(shù)字
  37.                 ClockString_minute[1] = ClockChange[1] % 10 + '0'; // 個(gè)位數(shù)字
  38.                
  39.                 ClockString_second[0] = ClockChange[2] / 10 + '0'; // 十位數(shù)字
  40.                 ClockString_second[1] = ClockChange[2] % 10 + '0'; // 個(gè)位數(shù)字
  41.         }
  42. }

  44. //時(shí)鐘正常調(diào)度
  45. void Clock_Handler(void)
  46. {
  47.         static uint16_t Timer_1000ms;
  48.         if(++Timer_1000ms > 20)
  49.         {
  50.                 Timer_1000ms = 0;
  51.                 if(++ClockNow[2] >= 60)
  52.                 {
  53.                         ClockNow[2] = 0;
  54.                         if(++ClockNow[1] >= 60)
  55.                         {
  56.                                 ClockNow[1] = 0;
  57.                                 if(++ClockNow[0] >= 24)
  58.                                 {
  59.                                         ClockNow[0] = 0;
  60.                                 }
  61.                         }
  62.                 }
  63.         }
  64. }

  66. void Clock_RefreshToPage(void)
  67. {
  68.         Clock_NumToString();
  69.         lv_label_set_text(guider_ui.screen_label_hour,(const char*)ClockString_hour);
  70.         lv_label_set_text(guider_ui.screen_label_minute,(const char*)ClockString_minute);
  71.         lv_label_set_text(guider_ui.screen_label_second, (const char*)ClockString_second);
  72. }

  74. //設(shè)置時(shí)鐘完成
  75. void Clock_SetValueFinish(void)
  76. {
  77.         uint8_t i;
  78.         for(i = 0;i < 3;i ++)
  79.         {
  80.                 ClockNow[i] = ClockChange[i];
  81.         }
  82. }

  84. //設(shè)置時(shí)間任務(wù)
  85. void Clock_SetValueTask(void)
  86. {
  87.         Key_RemoveShake();
  88.         switch(Key_Press())
  89.         {
  90.                 case KEY1:
  91.                 {
  92.                         uint8_t i;
  93.                         for(i = 0;i < 3;i ++)//更新設(shè)置時(shí)間
  94.                         {
  95.                                 ClockChange[i] = ClockNow[i];
  96.                         }
  97.                         Clock_Mode = SetMode;//轉(zhuǎn)換模式
  98.                         break;
  99.                 }
  100.                 case KEY2://小時(shí)++
  101.                 {
  102.                         ClockChange[0] = ClockChange[0] >= 23 ? 0 : ClockChange[0] + 1;
  103.                         break;
  104.                 }
  105.                 case KEY3://分鐘++
  106.                 {
  107.                         ClockChange[1] = ClockChange[1] >= 59 ? 0 : ClockChange[1] + 1;
  108.                         break;
  109.                 }
  110.                 case KEY4:
  111.                 {
  112.                         Clock_SetValueFinish();
  113.                         Clock_Mode = NormalMode;//轉(zhuǎn)換模式
  114.                         break;
  115.                 }
  116.                 default:
  117.                         break;
  118.         }
  119. }

  121. //按鍵測試案例
  122. void Clock_Demo(void)
  123. {
  124.         Key_RemoveShake();
  125.         if(Key_Press() == KEY1)
  126.                 ClockNow[0]++;
  127. }

復(fù)制代碼
主函數(shù)

        主函數(shù)中只需要在while里調(diào)用CLock的文件即可（整個(gè)工程要在移植好的LVGL環(huán)境下）：


  1.   while (1)
  2.   {
  3.                 static uint8_t LVGL_Timer_5ms = 0;//任務(wù)調(diào)度函數(shù)的5ms定時(shí)
  4.                 HAL_Delay(1-1);
  5.                 if(LVGL_Timer_5ms++ >= 5)
  6.                 {
  7.                         lv_timer_handler();//任務(wù)調(diào)度函數(shù)
  8.                         LVGL_Timer_5ms = 0;
  9.                 }
  10.                 Clock_Init();
  11.                 Clock_Handler();
  12.                 Clock_SetValueTask();
  13.                 Clock_RefreshToPage();
  14.     /* USER CODE END WHILE */

  16.     /* USER CODE BEGIN 3 */
  17. }</font></font></font>
復(fù)制代碼

四.效果
五.總結(jié)

        本次只是做了個(gè)簡單的界面實(shí)現(xiàn)了LCD電子鐘，后續(xù)更復(fù)雜的功能待讀者們自行開發(fā)！

由于整個(gè)工程太過龐大，總體積有100+MB無法上傳至本站，因此只上傳核心代碼至此 code.zip (453.16 KB, 下載次數(shù): 0)

，LVGL環(huán)境框架還需讀者自行配置。





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