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[AT32L021] 【AT-START-L021测评】+ SPI驱动ST7789 2.0寸屏幕显示温湿度

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 楼主| xiaoqi976633690 发表于 2024-11-29 17:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
pi, spi, spi驱动, ST7789, 温湿度, AT-START-L021测评
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
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  1.  gpio_pin_mux_config(GPIOA, GPIO_PINS_SOURCE5, GPIO_MUX_0);
    

  2.   gpio_pin_mux_config(GPIOA, GPIO_PINS_SOURCE6, GPIO_MUX_0);
    

  3.   gpio_pin_mux_config(GPIOA, GPIO_PINS_SOURCE7, GPIO_MUX_0);
b.注意SCK引脚内部下拉配置
复制
  1.   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

复制
  1. void SPI1_config(void)
    

  2. {
    

  3.         
    

  4.         spi_init_type spi_init_struct;
    

  5.         gpio_init_type gpio_initstructure;
    

  6.         
    

  7.   crm_periph_clock_enable(CRM_SPI1_PERIPH_CLOCK, TRUE);
    

  8.   crm_periph_clock_enable(CRM_GPIOA_PERIPH_CLOCK, TRUE);
    

  9.   crm_periph_clock_enable(CRM_GPIOB_PERIPH_CLOCK, TRUE);
    


  10. 

  11.   gpio_default_para_init(&gpio_initstructure);
    

  12.         
    

  13.         #ifdef SOFT_SPI
    

  14.         //SPI1_SCK
    

  15.   gpio_initstructure.gpio_out_type       = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    

  16.   gpio_initstructure.gpio_pull           = GPIO_PULL_UP;
    

  17.   gpio_initstructure.gpio_mode           = GPIO_MODE_OUTPUT;
    

  18.   gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
    

  19.   gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_5;
    

  20.   gpio_init(GPIOA, &gpio_initstructure);
    

  21.         //SPI1_MOSI 
    

  22.   gpio_initstructure.gpio_out_type       = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    

  23.   gpio_initstructure.gpio_pull           = GPIO_PULL_UP;
    

  24.   gpio_initstructure.gpio_mode           = GPIO_MODE_OUTPUT;
    

  25.   gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
    

  26.   gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_7;
    

  27.   gpio_init(GPIOA, &gpio_initstructure);
    

  28.         #else
    

  29.         gpio_pin_mux_config(GPIOA, GPIO_PINS_SOURCE5, GPIO_MUX_0);
    

  30.   gpio_pin_mux_config(GPIOA, GPIO_PINS_SOURCE6, GPIO_MUX_0);
    

  31.   gpio_pin_mux_config(GPIOA, GPIO_PINS_SOURCE7, GPIO_MUX_0);
    

  32.                 //SPI1_SCK
    

  33.   gpio_initstructure.gpio_out_type       = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    

  34.   gpio_initstructure.gpio_pull           = GPIO_PULL_DOWN;
    

  35.   gpio_initstructure.gpio_mode           = GPIO_MODE_MUX;
    

  36.   gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
    

  37.   gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_5;
    

  38.   gpio_init(GPIOA, &gpio_initstructure);
    

  39.         //SPI1_MISO
    

  40.   gpio_initstructure.gpio_out_type       = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    

  41.   gpio_initstructure.gpio_pull           = GPIO_PULL_UP;
    

  42.   gpio_initstructure.gpio_mode           = GPIO_MODE_MUX;
    

  43.   gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
    

  44.   gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_6;
    

  45.   gpio_init(GPIOA, &gpio_initstructure);
    

  46.         //SPI1_MOSI 
    

  47.   gpio_initstructure.gpio_out_type       = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    

  48.   gpio_initstructure.gpio_pull           = GPIO_PULL_UP;
    

  49.   gpio_initstructure.gpio_mode           = GPIO_MODE_MUX;
    

  50.   gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
    

  51.   gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_7;
    

  52.   gpio_init(GPIOA, &gpio_initstructure);         
    

  53. #endif
    

  54.                 //CS
    

  55.   gpio_initstructure.gpio_out_type       = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    

  56.   gpio_initstructure.gpio_pull           = GPIO_PULL_UP;
    

  57.   gpio_initstructure.gpio_mode           = GPIO_MODE_OUTPUT;
    

  58.   gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
    

  59.   gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_0;
    

  60.   gpio_init(GPIOB, &gpio_initstructure);        
    

  61.                 //DC
    

  62.   gpio_initstructure.gpio_out_type       = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    

  63.   gpio_initstructure.gpio_pull           = GPIO_PULL_UP;
    

  64.   gpio_initstructure.gpio_mode           = GPIO_MODE_OUTPUT;
    

  65.   gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
    

  66.   gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_1;
    

  67.   gpio_init(GPIOB, &gpio_initstructure);        
    

  68.                 //RESET
    

  69.   gpio_initstructure.gpio_out_type       = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    

  70.   gpio_initstructure.gpio_pull           = GPIO_PULL_UP;
    

  71.   gpio_initstructure.gpio_mode           = GPIO_MODE_OUTPUT;
    

  72.   gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
    

  73.   gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_2;
    

  74.   gpio_init(GPIOB, &gpio_initstructure);        
    

  75.         //BLK
    

  76.   gpio_initstructure.gpio_out_type       = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    

  77.   gpio_initstructure.gpio_pull           = GPIO_PULL_UP;
    

  78.   gpio_initstructure.gpio_mode           = GPIO_MODE_OUTPUT;
    

  79.   gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
    

  80.   gpio_initstructure.gpio_pins = GPIO_PINS_10;
    

  81.   gpio_init(GPIOB, &gpio_initstructure);        
    

  82.         
    

  83. //  LCD_SCLK_Clr();
    

  84. //        LCD_MOSI_Clr();
    


  85. 

  86.         
    

  87.   spi_default_para_init(&spi_init_struct);
    

  88.   spi_init_struct.transmission_mode = SPI_TRANSMIT_FULL_DUPLEX;
    

  89.   spi_init_struct.master_slave_mode = SPI_MODE_MASTER;
    

  90.   spi_init_struct.mclk_freq_division = SPI_MCLK_DIV_2;
    

  91.   spi_init_struct.first_bit_transmission = SPI_FIRST_BIT_MSB;
    

  92.   spi_init_struct.frame_bit_num = SPI_FRAME_8BIT;
    

  93.   spi_init_struct.clock_polarity = SPI_CLOCK_POLARITY_LOW;
    

  94.   spi_init_struct.clock_phase = SPI_CLOCK_PHASE_1EDGE;
    

  95.   spi_init_struct.cs_mode_selection = SPI_CS_SOFTWARE_MODE;
    

  96.   spi_init(SPI1, &spi_init_struct);
    

  97.         
    

  98.   spi_enable(SPI1, TRUE);
    

  99.         LCD_DC_Set() ;
    

  100.         LCD_RES_Set();
    

  101.         LCD_CS_Set() ;
    

  102.         LCD_BLK_Set();
    

  103. }
2.LCD读写函数和初始化


复制
  1. /******************************************************************************
    

  2.       函数说明：LCD串行数据写入函数
    

  3.       入口数据：dat  要写入的串行数据
    

  4.       返回值：  无
    

  5. ******************************************************************************/
    


  6. 

  7. uint8_t spi_writebyte(uint8_t index,uint8_t TxData)
    

  8. {
    

  9.     uint8_t re;
    

  10.     while(spi_i2s_flag_get(SPI1, SPI_I2S_TDBE_FLAG) == RESET);
    

  11.     spi_i2s_data_transmit(SPI1, TxData);
    

  12.     while(spi_i2s_flag_get(SPI1, SPI_I2S_RDBF_FLAG) == RESET);
    

  13.     re = spi_i2s_data_receive(SPI1);
    

  14.     return re;
    

  15. }
复制
  1. void LCD_Writ_Bus(u8 dat) 
    

  2. {        
    


  3. 

  4. #ifdef SOFT_SPI                
    

  5.                 u8 i;
    

  6.         LCD_CS_Clr();
    

  7.         for(i=0;i<8;i++)
    

  8.         {                          
    

  9.                 LCD_SCLK_Clr();
    

  10.                 if(dat&0x80)
    

  11.                 {
    

  12.                    LCD_MOSI_Set();
    

  13.                 }
    

  14.                 else
    

  15.                 {
    

  16.                    LCD_MOSI_Clr();
    

  17.                 }
    

  18.                 LCD_SCLK_Set();
    

  19.                 dat<<=1;
    

  20.         }        
    

  21.   LCD_CS_Set();        
    

  22. #else 
    


  23. 

  24.         LCD_CS_Clr();
    

  25.         spi_writebyte(0,dat);
    

  26.   LCD_CS_Set();        
    


  27. 

  28. #endif
    

  29. }
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
复制
  1. void scan_iic(void)
    

  2. {
    

  3.         u8 i=0,ack=1;
    

  4.         printf("iic scaner\n");
    

  5.         for(i=0;i<127;i=i+2)
    

  6.         {
    

  7.                 IIC_Start();
    

  8.                 IIC_Send_Byte(i);
    

  9.                 ack=IIC_Wait_Ack();
    

  10.                 if(ack==0) printf("0x%x  ",i>>1);
    

  11.                 IIC_Stop();
    

  12.         }
    

  13.         printf("\n");
    

  14. }
b.AHT20 温度读取函数
复制
  1. void read_AHT20(void)
    

  2. {
    

  3.         uint8_t   i;
    

  4.         
    

  5.         for(i=0; i<6; i++)
    

  6.         {
    

  7.                 readByte[i]=0;
    

  8.         }
    

  9.         IIC_Start();//I2C启动
    


  10. 

  11.         IIC_Send_Byte(0x71);//I2C写数据
    

  12.         ack_status = IIC_Wait_Ack();//收到的应答信息
    


  13. 

  14.         readByte[0]= IIC_Read_Byte(1);//I2C读取数据
    


  15. 

  16.         readByte[1]= IIC_Read_Byte(1);
    


  17. 

  18.         readByte[2]= IIC_Read_Byte(1);
    


  19. 

  20.         readByte[3]= IIC_Read_Byte(1);
    


  21. 

  22.         readByte[4]= IIC_Read_Byte(1);
    


  23. 

  24.         readByte[5]= IIC_Read_Byte(0);
    


  25. 

  26.         IIC_Stop();//I2C停止函数
    

  27.         //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
    

  28.         if( (readByte[0] & 0x68) == 0x08 )
    

  29.         {
    

  30.                 H1 = readByte[1];
    

  31.                 H1 = (H1<<8) | readByte[2];
    

  32.                 H1 = (H1<<8) | readByte[3];
    

  33.                 H1 = H1>>4;
    


  34. 

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


  36. 

  37.                 T1 = readByte[3];
    

  38.                 T1 = T1 & 0x0000000F;
    

  39.                 T1 = (T1<<8) | readByte[4];
    

  40.                 T1 = (T1<<8) | readByte[5];
    


  41. 

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


  43. 

  44.                 AHT20_OutData[0] = (H1>>8) & 0x000000FF;
    

  45.                 AHT20_OutData[1] = H1 & 0x000000FF;
    


  46. 

  47.                 AHT20_OutData[2] = (T1>>8) & 0x000000FF;
    

  48.                 AHT20_OutData[3] = T1 & 0x000000FF;
    

  49.         }
    

  50.         else
    

  51.         {
    

  52.                 
    

  53.                 AHT20_OutData[0] = 0xFF;
    

  54.                 AHT20_OutData[1] = 0xFF;
    


  55. 

  56.                 AHT20_OutData[2] = 0xFF;
    

  57.                 AHT20_OutData[3] = 0xFF;
    

  58.                 
    

  59.                 printf("读取失败！！！");
    


  60. 

  61.         }
    

  62.         printf("\r\n");
    

  63.         //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
    

  64.         printf("温度:%d%d.%d",T1/100,(T1/10)%10,T1%10);
    

  65.         printf("湿度:%d%d.%d",H1/100,(H1/10)%10,H1%10);
    

  66.         
    

  67.         if(T1<=180)
    

  68.         {
    

  69.         LCD_ShowString(10,0,"T:",DARKBLUE,WHITE,32,0);
    

  70.   LCD_ShowFloatNum1(44,0,(float)T1/10,4,DARKBLUE,WHITE,32);
    

  71.         
    

  72.         LCD_ShowString(150+50,0,"H:",DARKBLUE,WHITE,32,0);        
    

  73.         LCD_ShowFloatNum1(184+50,0,(float)H1/10,4,DARKBLUE,WHITE,32);
    

  74.         }
    

  75.         else if(T1>180&&T1<270)
    

  76.         {
    

  77.                 LCD_ShowString(10,0,"T:",BRED,WHITE,32,0);
    

  78.                 LCD_ShowFloatNum1(44,0,(float)T1/10,4,BRED,WHITE,32);
    

  79.                 LCD_ShowString(150+50,0,"H:",BRED,WHITE,32,0);        
    

  80.           LCD_ShowFloatNum1(184+50,0,(float)H1/10,4,BRED,WHITE,32);
    

  81.                 
    

  82.         }
    


  83. 

  84.         printf("\r\n");
    

  85.         
    

  86. }
c.AHT20 子函数
复制
  1. void  read_AHT20_once(void)
    

  2. {
    

  3.         delay_ms(10);
    


  4. 

  5.         reset_AHT20();
    

  6.         delay_ms(10);
    


  7. 

  8.         init_AHT20();
    

  9.         delay_ms(10);
    


  10. 

  11.         startMeasure_AHT20();
    

  12.         delay_ms(80);
    


  13. 

  14.         read_AHT20();
    

  15.         delay_ms(5);
    

  16.         
    

  17. }
    


  18. 


  19. 

  20. void  reset_AHT20(void)
    

  21. {
    


  22. 

  23.         IIC_Start();
    


  24. 

  25.         IIC_Send_Byte(0x70);
    

  26.         ack_status = IIC_Wait_Ack();
    

  27. //        if(ack_status) printf("1");
    

  28. //        else printf("1-n-");
    

  29.         IIC_Send_Byte(0xBA);
    

  30.         ack_status = IIC_Wait_Ack();
    

  31. //                if(ack_status) printf("2");
    

  32. //        else printf("2-n-");
    

  33.         IIC_Stop();
    


  34. 

  35. }
    


  36. 


  37. 


  38. 

  39. void  init_AHT20(void)
    

  40. {
    

  41.         IIC_Start();
    


  42. 

  43.         IIC_Send_Byte(0x70);
    

  44.         ack_status = IIC_Wait_Ack();
    

  45. //        if(ack_status) printf("3");
    

  46. //        else printf("3-n-");        
    

  47.         IIC_Send_Byte(0xE1);
    

  48.         ack_status = IIC_Wait_Ack();
    

  49. //        if(ack_status) printf("4");
    

  50. //        else printf("4-n-");
    

  51.         IIC_Send_Byte(0x08);
    

  52.         ack_status = IIC_Wait_Ack();
    

  53. //        if(ack_status) printf("5");
    

  54. //        else printf("5-n-");
    

  55.         IIC_Send_Byte(0x00);
    

  56.         ack_status = IIC_Wait_Ack();
    

  57. //        if(ack_status) printf("6");
    

  58. //        else printf("6-n-");
    

  59.         IIC_Stop();
    

  60. }
    


  61. 


  62. 


  63. 

  64. void  startMeasure_AHT20(void)
    

  65. {
    

  66.         //------------
    

  67.         IIC_Start();
    


  68. 

  69.         IIC_Send_Byte(0x70);
    

  70.         ack_status = IIC_Wait_Ack();
    

  71. //        if(ack_status) printf("7");
    

  72. //        else printf("7-n-");
    

  73.         IIC_Send_Byte(0xAC);
    

  74.         ack_status = IIC_Wait_Ack();
    

  75. //        if(ack_status) printf("8");
    

  76. //        else printf("8-n-");
    

  77.         IIC_Send_Byte(0x33);
    

  78.         ack_status = IIC_Wait_Ack();
    

  79. //        if(ack_status) printf("9");
    

  80. //        else printf("9-n-");
    

  81.         IIC_Send_Byte(0x00);
    

  82.         ack_status = IIC_Wait_Ack();
    

  83. //        if(ack_status) printf("10");
    

  84. //        else printf("10-n-");
    

  85.         IIC_Stop();
    

  86. }
    


  87.
4.main函数
复制
  1. int main(void)
    

  2. {
    

  3. //        float t=0.01;
    

  4.         u8 m=30,s=59;
    

  5.   system_clock_config();
    

  6.   at32_board_init();
    

  7.   uart_print_init(115200);
    

  8.         IIC_Init();
    

  9.         SPI1_config();
    

  10.         LCD_Init();
    

  11.         
    

  12.         LCD_Fill(0,0,LCD_H,LCD_W,WHITE);
    

  13. //        LCD_Show_MY_Char(10+65+65,45,10,my_color,WHITE,110,0);
    

  14.         scan_iic();
    

  15.         
    

  16.   while(1)
    

  17.   {                
    

  18.                 
    

  19.                 s--;
    

  20.                 if(m<=0)
    

  21.                 {
    

  22.                         m=30;
    

  23.                 }
    

  24.                 if(s<=0)
    

  25.                 {
    

  26.                         s=60;
    

  27.                         m--;
    

  28.                 }
    


  29. 

  30.                 LCD_Show_MY_Char(10,50,m/10%10,my_color,WHITE,110,0);
    

  31.                 LCD_Show_MY_Char(10+65,50,m%10,my_color,WHITE,110,0);
    

  32.                                         
    

  33.                 LCD_Fill(148,85,168,105,my_color);
    

  34.                 LCD_Fill(148,85+30,168,85+30+20,my_color);
    


  35. 

  36.                 LCD_Show_MY_Char(10+65+60+45,50,s/10%10,my_color,WHITE,110,0);        
    

  37.                 LCD_Show_MY_Char(10+65+60+60+50,50,s%10,my_color,WHITE,110,0);
    

  38.                 
    

  39.                 LCD_ShowPicture(55,170,202,50,gImage_AT);
    

  40.                 at32_led_toggle(LED4);
    

  41.         ///        printf("%d\n",Read1307(0x00));
    

  42.                 printf("UUID3=0x%x\n",UUID3);
    

  43.                 delay_ms(500);
    

  44.                 scan_iic();
    

  45.                 read_AHT20_once();
    

  46.                 
    

  47.   }
    

  48. }

三、演示效果

0.png 2.jpg




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