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

只看该作者 · 2024-11-29 17:04

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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 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

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  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

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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

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/******************************************************************************

      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;

}

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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

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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

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void read_AHT20(void)

{

        uint8_t   i;

        

        for(i=0; i<6; i++)

        {

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



        readByte[1]= IIC_Read_Byte(1);



        readByte[2]= IIC_Read_Byte(1);



        readByte[3]= IIC_Read_Byte(1);



        readByte[4]= IIC_Read_Byte(1);



        readByte[5]= 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[0] & 0x68) == 0x08 )

        {

                H1 = readByte[1];

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

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

                H1 = H1>>4;



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



                T1 = readByte[3];

                T1 = T1 & 0x0000000F;

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

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



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



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

                AHT20_OutData[1] = H1 & 0x000000FF;



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

                AHT20_OutData[3] = T1 & 0x000000FF;

        }

        else

        {

                

                AHT20_OutData[0] = 0xFF;

                AHT20_OutData[1] = 0xFF;



                AHT20_OutData[2] = 0xFF;

                AHT20_OutData[3] = 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

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void  read_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);

        

}





void  reset_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();



}







void  init_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();

}







void  startMeasure_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

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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