xiaoqi976633690 发表于 2024-11-29 17:04

【AT-START-L021测评】+ SPI驱动ST7789 2.0寸屏幕显示温湿度

本帖最后由 xiaoqi976633690 于 2024-11-29 17:04 编辑

#申请原创#
一、项目描述
1.项目介绍
项目基于AT-START-L021 V1.0开发板驱动SPI 屏幕显示温湿度信息和倒计时器。
2.设计思路
SPI驱动采用硬件SPI和软件模拟SPI(可选)默认硬件SPI,I2C采用软件模拟时序。
3.硬件
2.0寸ST7789屏幕+AHT20温湿度传感器
二、软件代码说明
1.SPI初始化
注意事项
a.注意SPI的复用mux
gpio_pin_mux_config(GPIOA, GPIO_PINS_SOURCE5, GPIO_MUX_0);
gpio_pin_mux_config(GPIOA, GPIO_PINS_SOURCE6, GPIO_MUX_0);
gpio_pin_mux_config(GPIOA, GPIO_PINS_SOURCE7, GPIO_MUX_0);b.注意SCK引脚内部下拉配置gpio_initstructure.gpio_pull         = GPIO_PULL_DOWN;c.注意SPI模式的配置关键点:
1.spi_init_struct.mclk_freq_division = SPI_MCLK_DIV_2;//分频系数影响spi速率
2.spi_init_struct.first_bit_transmission = SPI_FIRST_BIT_MSB;//高位在前
3.spi_init_struct.clock_polarity = SPI_CLOCK_POLARITY_LOW;//clk空闲为低spi_init_struct.clock_phase = SPI_CLOCK_PHASE_1EDGE;//第一个边沿采样

void SPI1_config(void)
{
      
      spi_init_type spi_init_struct;
      gpio_init_type gpio_initstructure;
      
crm_periph_clock_enable(CRM_SPI1_PERIPH_CLOCK, TRUE);
crm_periph_clock_enable(CRM_GPIOA_PERIPH_CLOCK, TRUE);
crm_periph_clock_enable(CRM_GPIOB_PERIPH_CLOCK, TRUE);

gpio_default_para_init(&gpio_initstructure);
      
      #ifdef SOFT_SPI
      //SPI1_SCK
gpio_initstructure.gpio_out_type       = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
gpio_initstructure.gpio_pull         = GPIO_PULL_UP;
gpio_initstructure.gpio_mode         = GPIO_MODE_OUTPUT;
gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_5;
gpio_init(GPIOA, &gpio_initstructure);
      //SPI1_MOSI
gpio_initstructure.gpio_out_type       = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
gpio_initstructure.gpio_pull         = GPIO_PULL_UP;
gpio_initstructure.gpio_mode         = GPIO_MODE_OUTPUT;
gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_7;
gpio_init(GPIOA, &gpio_initstructure);
      #else
      gpio_pin_mux_config(GPIOA, GPIO_PINS_SOURCE5, GPIO_MUX_0);
gpio_pin_mux_config(GPIOA, GPIO_PINS_SOURCE6, GPIO_MUX_0);
gpio_pin_mux_config(GPIOA, GPIO_PINS_SOURCE7, GPIO_MUX_0);
                //SPI1_SCK
gpio_initstructure.gpio_out_type       = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
gpio_initstructure.gpio_pull         = GPIO_PULL_DOWN;
gpio_initstructure.gpio_mode         = GPIO_MODE_MUX;
gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_5;
gpio_init(GPIOA, &gpio_initstructure);
      //SPI1_MISO
gpio_initstructure.gpio_out_type       = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
gpio_initstructure.gpio_pull         = GPIO_PULL_UP;
gpio_initstructure.gpio_mode         = GPIO_MODE_MUX;
gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_6;
gpio_init(GPIOA, &gpio_initstructure);
      //SPI1_MOSI
gpio_initstructure.gpio_out_type       = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
gpio_initstructure.gpio_pull         = GPIO_PULL_UP;
gpio_initstructure.gpio_mode         = GPIO_MODE_MUX;
gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_7;
gpio_init(GPIOA, &gpio_initstructure);         
#endif
                //CS
gpio_initstructure.gpio_out_type       = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
gpio_initstructure.gpio_pull         = GPIO_PULL_UP;
gpio_initstructure.gpio_mode         = GPIO_MODE_OUTPUT;
gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_0;
gpio_init(GPIOB, &gpio_initstructure);      
                //DC
gpio_initstructure.gpio_out_type       = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
gpio_initstructure.gpio_pull         = GPIO_PULL_UP;
gpio_initstructure.gpio_mode         = GPIO_MODE_OUTPUT;
gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_1;
gpio_init(GPIOB, &gpio_initstructure);      
                //RESET
gpio_initstructure.gpio_out_type       = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
gpio_initstructure.gpio_pull         = GPIO_PULL_UP;
gpio_initstructure.gpio_mode         = GPIO_MODE_OUTPUT;
gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_2;
gpio_init(GPIOB, &gpio_initstructure);      
      //BLK
gpio_initstructure.gpio_out_type       = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
gpio_initstructure.gpio_pull         = GPIO_PULL_UP;
gpio_initstructure.gpio_mode         = GPIO_MODE_OUTPUT;
gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_10;
gpio_init(GPIOB, &gpio_initstructure);      
      
//LCD_SCLK_Clr();
//      LCD_MOSI_Clr();

      
spi_default_para_init(&spi_init_struct);
spi_init_struct.transmission_mode = SPI_TRANSMIT_FULL_DUPLEX;
spi_init_struct.master_slave_mode = SPI_MODE_MASTER;
spi_init_struct.mclk_freq_division = SPI_MCLK_DIV_2;
spi_init_struct.first_bit_transmission = SPI_FIRST_BIT_MSB;
spi_init_struct.frame_bit_num = SPI_FRAME_8BIT;
spi_init_struct.clock_polarity = SPI_CLOCK_POLARITY_LOW;
spi_init_struct.clock_phase = SPI_CLOCK_PHASE_1EDGE;
spi_init_struct.cs_mode_selection = SPI_CS_SOFTWARE_MODE;
spi_init(SPI1, &spi_init_struct);
      
spi_enable(SPI1, TRUE);
      LCD_DC_Set() ;
      LCD_RES_Set();
      LCD_CS_Set() ;
      LCD_BLK_Set();
}
2.LCD读写函数和初始化


/******************************************************************************
      函数说明:LCD串行数据写入函数
      入口数据:dat要写入的串行数据
      返回值:无
******************************************************************************/

uint8_t spi_writebyte(uint8_t index,uint8_t TxData)
{
    uint8_t re;
    while(spi_i2s_flag_get(SPI1, SPI_I2S_TDBE_FLAG) == RESET);
    spi_i2s_data_transmit(SPI1, TxData);
    while(spi_i2s_flag_get(SPI1, SPI_I2S_RDBF_FLAG) == RESET);
    re = spi_i2s_data_receive(SPI1);
    return re;
}
void LCD_Writ_Bus(u8 dat)
{      

#ifdef SOFT_SPI               
                u8 i;
      LCD_CS_Clr();
      for(i=0;i<8;i++)
      {                        
                LCD_SCLK_Clr();
                if(dat&0x80)
                {
                   LCD_MOSI_Set();
                }
                else
                {
                   LCD_MOSI_Clr();
                }
                LCD_SCLK_Set();
                dat<<=1;
      }      
LCD_CS_Set();      
#else

      LCD_CS_Clr();
      spi_writebyte(0,dat);
LCD_CS_Set();      

#endif
}
至此SPI和屏幕驱动已基本完成。

3.软件i2c和AHT20驱动代码
a.软件I2C比较简单这里参考的是普中科技的代码,就不贴出来了。增加了个I2C 总线器件查找函数
void scan_iic(void)
{
      u8 i=0,ack=1;
      printf("iic scaner\n");
      for(i=0;i<127;i=i+2)
      {
                IIC_Start();
                IIC_Send_Byte(i);
                ack=IIC_Wait_Ack();
                if(ack==0) printf("0x%x",i>>1);
                IIC_Stop();
      }
      printf("\n");
}
b.AHT20 温度读取函数
void read_AHT20(void)
{
      uint8_t   i;
      
      for(i=0; i<6; i++)
      {
                readByte=0;
      }
      IIC_Start();//I2C启动

      IIC_Send_Byte(0x71);//I2C写数据
      ack_status = IIC_Wait_Ack();//收到的应答信息

      readByte= IIC_Read_Byte(1);//I2C读取数据

      readByte= IIC_Read_Byte(1);

      readByte= IIC_Read_Byte(1);

      readByte= IIC_Read_Byte(1);

      readByte= IIC_Read_Byte(1);

      readByte= IIC_Read_Byte(0);

      IIC_Stop();//I2C停止函数
      //判断读取到的第一个字节是不是0x08,0x08是该芯片读取流程中规定的,如果读取过程没有问题,就对读到的数据进行相应的处理
      if( (readByte & 0x68) == 0x08 )
      {
                H1 = readByte;
                H1 = (H1<<8) | readByte;
                H1 = (H1<<8) | readByte;
                H1 = H1>>4;

                H1 = (H1*1000)/1024/1024;

                T1 = readByte;
                T1 = T1 & 0x0000000F;
                T1 = (T1<<8) | readByte;
                T1 = (T1<<8) | readByte;

                T1 = (T1*2000)/1024/1024 - 500;

                AHT20_OutData = (H1>>8) & 0x000000FF;
                AHT20_OutData = H1 & 0x000000FF;

                AHT20_OutData = (T1>>8) & 0x000000FF;
                AHT20_OutData = T1 & 0x000000FF;
      }
      else
      {
               
                AHT20_OutData = 0xFF;
                AHT20_OutData = 0xFF;

                AHT20_OutData = 0xFF;
                AHT20_OutData = 0xFF;
               
                printf("读取失败!!!");

      }
      printf("\r\n");
      //根据AHT20芯片中,温度和湿度的计算公式,得到最终的结果,通过串口显示
      printf("温度:%d%d.%d",T1/100,(T1/10)%10,T1%10);
      printf("湿度:%d%d.%d",H1/100,(H1/10)%10,H1%10);
      
      if(T1<=180)
      {
      LCD_ShowString(10,0,"T:",DARKBLUE,WHITE,32,0);
LCD_ShowFloatNum1(44,0,(float)T1/10,4,DARKBLUE,WHITE,32);
      
      LCD_ShowString(150+50,0,"H:",DARKBLUE,WHITE,32,0);      
      LCD_ShowFloatNum1(184+50,0,(float)H1/10,4,DARKBLUE,WHITE,32);
      }
      else if(T1>180&&T1<270)
      {
                LCD_ShowString(10,0,"T:",BRED,WHITE,32,0);
                LCD_ShowFloatNum1(44,0,(float)T1/10,4,BRED,WHITE,32);
                LCD_ShowString(150+50,0,"H:",BRED,WHITE,32,0);      
          LCD_ShowFloatNum1(184+50,0,(float)H1/10,4,BRED,WHITE,32);
               
      }

      printf("\r\n");
      
}
c.AHT20 子函数
voidread_AHT20_once(void)
{
      delay_ms(10);

      reset_AHT20();
      delay_ms(10);

      init_AHT20();
      delay_ms(10);

      startMeasure_AHT20();
      delay_ms(80);

      read_AHT20();
      delay_ms(5);
      
}


voidreset_AHT20(void)
{

      IIC_Start();

      IIC_Send_Byte(0x70);
      ack_status = IIC_Wait_Ack();
//      if(ack_status) printf("1");
//      else printf("1-n-");
      IIC_Send_Byte(0xBA);
      ack_status = IIC_Wait_Ack();
//                if(ack_status) printf("2");
//      else printf("2-n-");
      IIC_Stop();

}



voidinit_AHT20(void)
{
      IIC_Start();

      IIC_Send_Byte(0x70);
      ack_status = IIC_Wait_Ack();
//      if(ack_status) printf("3");
//      else printf("3-n-");      
      IIC_Send_Byte(0xE1);
      ack_status = IIC_Wait_Ack();
//      if(ack_status) printf("4");
//      else printf("4-n-");
      IIC_Send_Byte(0x08);
      ack_status = IIC_Wait_Ack();
//      if(ack_status) printf("5");
//      else printf("5-n-");
      IIC_Send_Byte(0x00);
      ack_status = IIC_Wait_Ack();
//      if(ack_status) printf("6");
//      else printf("6-n-");
      IIC_Stop();
}



voidstartMeasure_AHT20(void)
{
      //------------
      IIC_Start();

      IIC_Send_Byte(0x70);
      ack_status = IIC_Wait_Ack();
//      if(ack_status) printf("7");
//      else printf("7-n-");
      IIC_Send_Byte(0xAC);
      ack_status = IIC_Wait_Ack();
//      if(ack_status) printf("8");
//      else printf("8-n-");
      IIC_Send_Byte(0x33);
      ack_status = IIC_Wait_Ack();
//      if(ack_status) printf("9");
//      else printf("9-n-");
      IIC_Send_Byte(0x00);
      ack_status = IIC_Wait_Ack();
//      if(ack_status) printf("10");
//      else printf("10-n-");
      IIC_Stop();
}

4.main函数int main(void)
{
//        float t=0.01;
        u8 m=30,s=59;
system_clock_config();
at32_board_init();
uart_print_init(115200);
        IIC_Init();
        SPI1_config();
        LCD_Init();
       
        LCD_Fill(0,0,LCD_H,LCD_W,WHITE);
//        LCD_Show_MY_Char(10+65+65,45,10,my_color,WHITE,110,0);
        scan_iic();
       
while(1)
{               
               
                s--;
                if(m<=0)
                {
                        m=30;
                }
                if(s<=0)
                {
                        s=60;
                        m--;
                }

                LCD_Show_MY_Char(10,50,m/10%10,my_color,WHITE,110,0);
                LCD_Show_MY_Char(10+65,50,m%10,my_color,WHITE,110,0);
                                       
                LCD_Fill(148,85,168,105,my_color);
                LCD_Fill(148,85+30,168,85+30+20,my_color);

                LCD_Show_MY_Char(10+65+60+45,50,s/10%10,my_color,WHITE,110,0);       
                LCD_Show_MY_Char(10+65+60+60+50,50,s%10,my_color,WHITE,110,0);
               
                LCD_ShowPicture(55,170,202,50,gImage_AT);
                at32_led_toggle(LED4);
        ///        printf("%d\n",Read1307(0x00));
                printf("UUID3=0x%x\n",UUID3);
                delay_ms(500);
                scan_iic();
                read_AHT20_once();
               
}
}

三、演示效果
https://www.bilibili.com/video/BV1RFz6YkEwE/?buvid=XUFC3F1FA97B7BBFFC0CE7B8D943880538D96&is_story_h5=false&mid=3Cd1JxHUoNJxpuTd8p8AqA%3D%3D&plat_id=504&share_from=ugc&share_medium=android&share_plat=android&share_source=COPY&share_tag=s_i&spmid=dt.dt.0.0×tamp=1732871009&unique_k=WcPPDL9&up_id=27440139





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