ESP32实验03:0.96tft液晶显示屏驱动

只看该作者 · 2023-12-27 19:36

基于ST7735s的0.96寸tft屏幕显示效果展示

实现了时钟显示，基于ds1307模块，时钟字体采用的模拟数码管字体
实现了图标显示，后续用于天气以及状态指示
暂未添加网络校时，以及网络获取天气数据等功能
界面显示没有采用第三方库（暂未找到合适的），采用原始的一个一个图标画点显示

只看该作者 · 2023-12-27 19:36

整个实验断断续续耗时接近快2周时间，主要消耗的精力的有几个方面

熟悉和了解ST7735原理接口，及操控方法。难点在于理解其初始化代码和显示原理。
屏幕点亮画点调试，这一部分难点在于找到屏幕的（0,0）坐标，以及屏幕的偏移量，由于该屏幕的分辨率不是ST7735默认的两种分辨率，故存在x轴或者y轴的偏移量，这一点也是在不停的测试过程中测试出来的，这一部分耗了相当一大部分的精力。
文字及图片取模软件的深入了解，及测试。这里面特别坑的一点是，图片取模软件直接取得单色图片直接显示是有问题的，图片先要用图片取模软件转成要求尺寸的bmp图片，然后再将该图片导入文字取模软件取模，最终才能正常显示，这个坑也卡了很久。剩下就是取模扫描方式以及取模的高低字节顺序。
本文的重点讲解的方面也就是上述3个采坑较多的地方，最后一部分就简单展示下关键的代码，具体的代码连接间本文末尾。话不多讲，开始正文部分。

只看该作者 · 2023-12-27 19:37

1、模块及开发环境简介

tft屏幕参数

分辨率：160*80
驱动芯片：ST7735S
通信接口：SPI
供电电压：3.3V

只看该作者 · 2023-12-27 19:37

tft屏幕与ESP32模块连线

其中
DC引脚用于控制spi总线传输的是命令还是数据。
DC：0传送命令，DC：1传送数数据，可以这么理解，要向st7735某个寄存器写入值，那么一般的逻辑是，先传输寄存器地址，再传输数据。当传输地址前，DC引脚置为low，当传输数据前，DC引脚置为high。也就是说DC引脚实际控制的是接下来是要写地址还是写数据。

RST引脚是硬件复位tft屏幕，当RST=0时，硬件复位。需要将RST=1然后重新初始化屏幕，才能正常显示。正常如果不用该引脚可以直接用上拉电阻拉高。在程序中，初始化前，需要将该引脚拉高。

只看该作者 · 2023-12-27 19:37

开发环境

开发环境 vscode + platformIO
开发框架 esp-idf
开发语言 C

只看该作者 · 2023-12-27 19:38

2、ST7735S说明
备注：ST775S是内置的tft屏幕面板内部的，一般情况下是看不到该芯片的样子。所以不要拿到了屏幕模块后就想拆开看下ST7735芯片长啥样子，其实，笔者也很好奇芯片的样子。

只看该作者 · 2023-12-27 19:38

2.1主要特性
支持3线或者4线SPI（区别在于3线没有用DC pin）
支持8位/16位并行接口
数据显示RAM 132H18RGB162V bits
颜色深度最高支持262K颜色，通常用的是64K
供电电压3.15V to 5V
最大分辨率132*162

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2.2 3&4线spi数据图

只看该作者 · 2023-12-27 19:42

3线spi实际每次传输的数据是9bit，最高为实现的就是DC引脚功能。

只看该作者 · 2023-12-27 19:43

4线spi采用DC硬件引脚控制写命令和写数据。正常来说选择3线还是4线，屏幕在出厂的时候就确定了。3线还是4线是由ST7735内部的SPI4W引脚来决定的。目前市面上默认的液晶屏都是采用4线模式

只看该作者 · 2023-12-27 19:43

选择是串口还是spi实际也是出厂就设置好了的，其由内部的IM2引脚来确定。

只看该作者 · 2023-12-27 19:43

所以不要妄想将买到的并口屏幕改为spi串行通信，除非将整个屏幕拆开，重新连线，这基本是不现实的。

只看该作者 · 2023-12-27 19:43

2.3初始化注意事项
在屏幕初始化过程中，会对st7735中的多个寄存器进行赋值，其中有一些寄存器的值直接影响到屏幕的点亮和显示，现将调试过程中出现的一些重要的寄存器初始化进行说明。

只看该作者 · 2023-12-27 19:43

**10h Sleep In & 11h Sleep Out **
进入睡眠模式，上电后，或者软件或者硬件重置后，屏幕默认进入sleep 模式，此时屏幕是不会有任何显示的。

只看该作者 · 2023-12-27 19:43

退出睡眠模式只有一个方式，通过设置11h

只看该作者 · 2023-12-27 19:43

只看该作者 · 2023-12-27 19:43

初始化时只需要将11h中写入0 即可。

**28h DisplayOff & 29h Display On **
上电默认是显示关闭模式，初始化时需要将液晶设置为显示开启模式

只看该作者 · 2023-12-27 19:43

只看该作者 · 2023-12-27 19:44

初始化时只需要将 29h中写入0即可打开显示开启模式。

只看该作者 · 2023-12-27 19:44

** 3ah Interface Pixel Format **
屏幕色彩格式，设置屏幕的色彩位数。通常应用情况下，采用的都是16bit色彩模式，也就是常说的64K颜色。上电默认是18bit颜色。