10、LCD液晶驱动示例

示例功能：在esp32s3AIOT综合板中，LCD已经默认连接在了主板引脚的引脚中，所以无需额外连接线，使用usb数据线给主板上传程序后，就能驱动LCD。 在使用LCD之前需要先安装对应的驱动库，安装完成后，使以下例程显示几张不同的图片或者动效。 占用引脚说明：SCL-21 SDA-47 DC-43 CS-44（默认已连接详细参考表格：引脚占用表）

预安装库：Adafruit_ST7789 、 Adafruit_GFX

Adafruit_GFX是一个图形库，提供了众多图形显示的方法，而Adafruit_ST7789是液晶驱动芯片库，主要用于驱动液晶。 在安装这个库的时弹出需要一个库依赖，点击全部安装

代码主要功能说明

1. 初始化和设置显示屏

该部分代码选择不同显示屏尺寸的初始化方法，并设置旋转角度。

2. 绘图测试

此部分包括绘制直线、矩形、圆形、三角形等，用于验证显示功能的正确性。

3. 文本显示

该功能在屏幕上打印不同的文本，演示文本的不同颜色、大小和格式。

4. 媒体按钮演示

通过绘制播放和暂停按钮，并测试它们的状态变化来演示按钮功能。

中文注释说明

• 详细注释了每个功能模块，解释了每个函数的作用。
• 包括了设置显示屏旋转、文本显示、图形绘制等功能的具体实现。
• mediabuttons()函数模拟了播放和暂停按钮的绘制，并测试其颜色变化。

/**************************************************************************
  这是一个用于多个基于ST77*驱动器的Adafruit显示屏的库。

  这个例子适用于1.14" TFT显示屏
    ----> https://www.adafruit.com/product/4383
  1.3" TFT显示屏
    ----> https://www.adafruit.com/product/4313
  1.47" TFT显示屏
    ----> https://www.adafruit.com/product/5393
  1.54" TFT显示屏
    ----> https://www.adafruit.com/product/3787
  1.69" TFT显示屏
    ----> https://www.adafruit.com/product/5206
  1.9" TFT显示屏
    ----> https://www.adafruit.com/product/5394
  2.0" TFT显示屏
    ----> https://www.adafruit.com/product/4311

  请查看上述链接，获取教程和接线图。
  这些显示屏使用SPI进行通信，需要4个或5个引脚来连接（RST是可选的）。

  Adafruit投入时间和资源提供这个开源代码，
  请通过购买Adafruit产品来支持Adafruit和开源硬件！

  由Limor Fried/Ladyada为Adafruit Industries编写。
  MIT许可证，所有上述文本必须在任何重新分发中包含。
 **************************************************************************/

#include <Adafruit_GFX.h>    // 核心图形库
#include <Adafruit_ST7789.h> // ST7789硬件特定的库
#include <SPI.h>              // SPI库

#if defined(ARDUINO_FEATHER_ESP32) // 如果使用Feather Huzzah32开发板
  #define TFT_CS         44  // 选择信号引脚
  #define TFT_RST        -1  // 复位引脚
  #define TFT_DC         43  // 数据/命令选择引脚

#else
  // 对于分立板，您可以使用任意2或3个引脚。
  // 这些引脚也适用于1.8" TFT显示屏。
  #define TFT_CS         44
  #define TFT_RST        -1  // 或设置为-1并连接到Arduino的RESET引脚
  #define TFT_DC         43
#endif

// 选项1（推荐）是使用硬件SPI引脚，这些引脚对每个板子都是唯一且不可重新分配的。
// 对于Arduino Uno: MOSI = pin 11，SCLK = pin 13。
// 这是最快的操作模式，并且如果使用显示屏的microSD卡，必须使用这种模式。
//Adafruit_ST7789 tft = Adafruit_ST7789(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);

// 选项2让您使用任意2个或3个引脚来与显示屏连接，
// 缺点是性能比硬件SPI慢。
//定义MOSI和SCLK引脚
#define TFT_MOSI 47  // 数据输出
#define TFT_SCLK 21  // 时钟输出

Adafruit_ST7789 tft = Adafruit_ST7789(TFT_CS, TFT_DC, TFT_MOSI, TFT_SCLK, TFT_RST);


float p = 3.1415926;  // 定义圆周率常数

void setup(void) {
  Serial.begin(9600);  // 启动串口通信
  Serial.print(F("Hello! ST77xx TFT Test"));

  // 如果使用1.3" 或 1.54" 240x240 TFT显示屏，使用以下初始化：
  tft.init(240, 240);           // 初始化ST7789 240x240

  tft.setRotation(2);  // 设置显示旋转角度为2（90度），您可以尝试不同的值来调整显示方向

  // OR如果使用1.69" 280x240 TFT显示屏，使用以下初始化：
  //tft.init(240, 280);           // 初始化ST7789 280x240

  // OR如果使用2.0" 320x240 TFT显示屏，使用以下初始化：
  //tft.init(240, 320);           // 初始化ST7789 320x240

  // SPI速度默认是SPI_DEFAULT_FREQ，您可以在此覆盖它
  // 请注意，速度的上限取决于芯片和线缆质量，如果设置太快，有时屏幕可能会出现黑屏。
  //tft.setSPISpeed(40000000);

  Serial.println(F("Initialized"));

  uint16_t time = millis();
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);  // 填充屏幕为黑色
  time = millis() - time;

  Serial.println(time, DEC);
  delay(500);

  // 打印一大段文字
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  testdrawtext("Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit...", ST77XX_WHITE);
  delay(1000);

  // 调用tft打印函数进行测试
  tftPrintTest();
  delay(4000);

  // 在屏幕中心绘制一个单独的像素点
  tft.drawPixel(tft.width()/2, tft.height()/2, ST77XX_GREEN);
  delay(500);

  // 测试画线
  testlines(ST77XX_YELLOW);
  delay(500);

  // 测试快速画线
  testfastlines(ST77XX_RED, ST77XX_BLUE);
  delay(500);

  // 绘制矩形
  testdrawrects(ST77XX_GREEN);
  delay(500);

  // 填充矩形
  testfillrects(ST77XX_YELLOW, ST77XX_MAGENTA);
  delay(500);

  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  testfillcircles(10, ST77XX_BLUE);
  testdrawcircles(10, ST77XX_WHITE);
  delay(500);

  // 绘制圆角矩形
  testroundrects();
  delay(500);

  // 绘制三角形
  testtriangles();
  delay(500);

  // 媒体按钮测试
  mediabuttons();
  delay(500);

  Serial.println("done");
  delay(1000);
}

void loop() {
  // 启用/禁用反转显示效果
  tft.invertDisplay(true);
  delay(500);
  tft.invertDisplay(false);
  delay(500);
}

// 绘制直线测试函数
void testlines(uint16_t color) {
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  for (int16_t x=0; x < tft.width(); x+=6) {
    tft.drawLine(0, 0, x, tft.height()-1, color);
    delay(0);
  }
  for (int16_t y=0; y < tft.height(); y+=6) {
    tft.drawLine(0, 0, tft.width()-1, y, color);
    delay(0);
  }

  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  for (int16_t x=0; x < tft.width(); x+=6) {
    tft.drawLine(tft.width()-1, 0, x, tft.height()-1, color);
    delay(0);
  }
  for (int16_t y=0; y < tft.height(); y+=6) {
    tft.drawLine(tft.width()-1, 0, 0, y, color);
    delay(0);
  }

  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  for (int16_t x=0; x < tft.width(); x+=6) {
    tft.drawLine(0, tft.height()-1, x, 0, color);
    delay(0);
  }
  for (int16_t y=0; y < tft.height(); y+=6) {
    tft.drawLine(0, tft.height()-1, tft.width()-1, y, color);
    delay(0);
  }

  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  for (int16_t x=0; x < tft.width(); x+=6) {
    tft.drawLine(tft.width()-1, tft.height()-1, x, 0, color);
    delay(0);
  }
  for (int16_t y=0; y < tft.height(); y+=6) {
    tft.drawLine(tft.width()-1, tft.height()-1, 0, y, color);
    delay(0);
  }
}

void testdrawtext(char *text, uint16_t color) {
  tft.setCursor(0, 0);
  tft.setTextColor(color);
  tft.setTextWrap(true);
  tft.print(text);
}

void testfastlines(uint16_t color1, uint16_t color2) {
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  for (int16_t y=0; y < tft.height(); y+=5) {
    tft.drawFastHLine(0, y, tft.width(), color1);
  }
  for (int16_t x=0; x < tft.width(); x+=5) {
    tft.drawFastVLine(x, 0, tft.height(), color2);
  }
}

void testdrawrects(uint16_t color) {
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  for (int16_t x=0; x < tft.width(); x+=6) {
    tft.drawRect(tft.width()/2 -x/2, tft.height()/2 -x/2 , x, x, color);
  }
}

void testfillrects(uint16_t color1, uint16_t color2) {
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  for (int16_t x=tft.width()-1; x > 6; x-=6) {
    tft.fillRect(tft.width()/2 -x/2, tft.height()/2 -x/2 , x, x, color1);
    tft.drawRect(tft.width()/2 -x/2, tft.height()/2 -x/2 , x, x, color2);
  }
}

void testfillcircles(uint8_t radius, uint16_t color) {
  for (int16_t x=radius; x < tft.width(); x+=radius*2) {
    for (int16_t y=radius; y < tft.height(); y+=radius*2) {
      tft.fillCircle(x, y, radius, color);
    }
  }
}

void testdrawcircles(uint8_t radius, uint16_t color) {
  for (int16_t x=0; x < tft.width()+radius; x+=radius*2) {
    for (int16_t y=0; y < tft.height()+radius; y+=radius*2) {
      tft.drawCircle(x, y, radius, color);
    }
  }
}

void testtriangles() {
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  uint16_t color = 0xF800;
  int t;
  int w = tft.width()/2;
  int x = tft.height()-1;
  int y = 0;
  int z = tft.width();
  for(t = 0 ; t <= 15; t++) {
    tft.drawTriangle(w, y, y, x, z, x, color);
    x-=4;
    y+=4;
    z-=4;
    color+=100;
  }
}

void testroundrects() {
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  uint16_t color = 100;
  int i;
  int t;
  for(t = 0 ; t <= 4; t+=1) {
    int x = 0;
    int y = 0;
    int w = tft.width()-2;
    int h = tft.height()-2;
    for(i = 0 ; i <= 16; i+=1) {
      tft.drawRoundRect(x, y, w, h, 5, color);
      x+=2;
      y+=3;
      w-=4;
      h-=6;
      color+=1100;
    }
    color+=100;
  }
}

void tftPrintTest() {
  tft.setTextWrap(false);
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  tft.setCursor(0, 30);
  tft.setTextColor(ST77XX_RED);
  tft.setTextSize(1);
  tft.println("Hello World!");
  tft.setTextColor(ST77XX_YELLOW);
  tft.setTextSize(2);
  tft.println("Hello World!");
  tft.setTextColor(ST77XX_GREEN);
  tft.setTextSize(3);
  tft.println("Hello World!");
  tft.setTextColor(ST77XX_BLUE);
  tft.setTextSize(4);
  tft.print(1234.567);
  delay(1500);
  tft.setCursor(0, 0);
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  tft.setTextColor(ST77XX_WHITE);
  tft.setTextSize(0);
  tft.println("Hello World!");
  tft.setTextSize(1);
  tft.setTextColor(ST77XX_GREEN);
  tft.print(p, 6);
  tft.println(" Want pi?");
  tft.println(" ");
  tft.print(8675309, HEX); // print 8,675,309 out in HEX!
  tft.println(" Print HEX!");
  tft.println(" ");
  tft.setTextColor(ST77XX_WHITE);
  tft.println("Sketch has been");
  tft.println("running for: ");
  tft.setTextColor(ST77XX_MAGENTA);
  tft.print(millis() / 1000);
  tft.setTextColor(ST77XX_WHITE);
  tft.print(" seconds.");
}

void mediabuttons() {
  // play
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);
  tft.fillRoundRect(80, 40, 80, 60, 15, ST77XX_WHITE); // 调整按钮位置和大小
  tft.fillTriangle(90, 50, 90, 90, 150, 70, ST77XX_RED); // 调整三角形位置
  delay(500);
  
  // pause
  tft.fillRoundRect(80, 140, 80, 60, 15, ST77XX_WHITE); // 调整按钮位置和大小
  tft.fillRoundRect(90, 148, 20, 45, 5, ST77XX_GREEN); // 调整矩形位置
  tft.fillRoundRect(130, 148, 20, 45, 5, ST77XX_GREEN); // 调整矩形位置
  delay(500);
  
  // play color
  tft.fillTriangle(90, 50, 90, 90, 150, 70, ST77XX_BLUE); // 调整三角形颜色
  delay(150);
  
  // pause color
  tft.fillRoundRect(90, 148, 20, 45, 5, ST77XX_RED); // 改为红色矩形
  tft.fillRoundRect(130, 148, 20, 45, 5, ST77XX_RED); // 改为红色矩形
  
  // play color
  tft.fillTriangle(90, 50, 90, 90, 150, 70, ST77XX_GREEN); // 调整三角形颜色
}