Ameba Arduino: SPI – 使用LCD螢幕印出圖案與文字

Ref : http://www.amebaiot.com/ameba-arduino-spi-lcd/


材料準備

• Ameba x 1
• ILI9341 TFT LCD with SPI interface x 1

市面上有許多ILI9341 TFT LCD，基本上大同小異，唯一要注意的地方是可接受的SPI clock rate，這點需要看該項LCD的產品規格來確認。

範例說明

手邊已測試過兩款ILI9341 TFT LCD with SPI interface，分別是

• Adafruit出產的8吋TFT LCD含觸控的螢幕
  • https://www.adafruit.com/products/1651
  • https://learn.adafruit.com/adafruit-2-8-tft-touch-shield-v2?view=all
• QVGA 2.2吋TFT LCD
• http://www.elecfreaks.com/wiki/index.php?title=2.2S%22_TFT_LCD:_TFT01-2.2S

常見的ILI9341 TFT LCD with SPI interface有底下這些Pin角

• MOSI: 標準的SPI Pin 腳
• MISO: 標準的SPI Pin 腳
• SLK: 標準的SPI Pin 腳
• CS: 標準的SPI Pin 腳
• RESET: 拉Low再拉High可以重啟LCD, 詳細的重啟順序需要看LCD的規格
• D/C: Data/Command, 這個Pin腳準位在Low的時候, 表示此時SPI傳送的都是命令, 而準位在High的時候表時傳送的都是資料
• LED (or BL): 即背光, 需要有一定的亮度才可以看到螢幕內容，通常可用PWM控制，或直接接到VCC讓它100%發亮
• VCC: 接到3V或5V, 要參考規格
• GND: 接到GND

底下是QVGA TFT LCD的接法

CS -> D10

SCK -> D13

SDO -> D12

SDI ->  D11

底下是adafruit 2.8 tft lcd touch shield的接法，要注意的是，這款shield預設已打上背光，並且pin 8不是背光的pin，所以不需接上背光的pin。另外它接到5V，而不是3.3V。

開範例程式, “Files” -> “Examples” -> “AmebaSPI” -> “ILI9341_LCD_basic”

編譯後上傳到Ameba，完成後按下Reset按鈕。

螢幕上會執行一些基本測試，像是刷新螢幕為不同顏色，畫直線與橫線，畫斜線，畫圓圈，畫正方形，顯示不同大小的文字，最後不停地旋轉螢幕並印出文字

程式碼說明

•  RGB 16-bitILI9341在繪圖時，使用的顏色代碼是RGB 16-bit, 與一般常見的RBG 24-bit差異是Red使用5 bit (原本的8 bits向右移3bits), Green使用6 bits(原本的8 bits向右移2bits), Blue使用5 bit(原本的8 bits向右移3bits)舉例來說，天空藍的RGB 24 bit為 0x87CEFF，表示成二進位為：
  • Red: 0x87 = B10000111
  • Green: 0xCE = B11001110
  • Blue: 0xFF = B11111111
  轉成RGB 16 bit為
  • Red: B10000
  • Green: B110011
  • Blue: B11111
  最後將這些二進位數值接起來 B1000011001111111 = 0x867F
• ILI9341繪圖方式
  • 在繪圖前，需要下Command告訴它接下來要畫的矩形範圍, 接著再一個一個傳入2 byte的RGB 16 bits顏色代碼，ILI9341會一個一個pixel填入對應的顏色。
  • 畫1個pixel也需要設定範圍，只不過它的矩形長寬只有1個pixel
  • 因此畫垂直線或水平線要比畫斜線要快，因為垂直線或水平線只需要設定一次矩形範圍(長或寬為1個pixel)，但畫斜線則比較慢，因為實際上它畫了許多點，而每個點都要設定矩形範圍。
• ILI9341繪出文字
  
  • 在API裡，字型檔使用5×7的文字，但印出時是6×8的文字，其中右邊及下方都留白，這樣可以與下一個文字區分。底下是A的例子：
  • 如果是Font Size為2的情況，則裡面每個dot的大小為2×2的矩形。Font Size為3則每個dot的大小為3×3的矩形，以此類推。
  • 
    
• 螢幕轉向ILI9341
  • ILI9341提供0度、90度、180度、270度的螢幕轉向
  • 原本0度的width為240，height為320，轉向90度之後，width為320，height為240

code study

重點是

1.  SPI.setDefaultFrequency(ILI9341_SPI_FREQUENCY);

=============================================================

#include "SPI.h"
#include "AmebaILI9341.h"


#define TFT_RESET  8
#define TFT_DC     9
#define TFT_CS    10

AmebaILI9341 tft = AmebaILI9341(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RESET);

#define ILI9341_SPI_FREQUENCY 20000000

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("ILI9341 Test!"); 

  SPI.setDefaultFrequency(ILI9341_SPI_FREQUENCY);

  tft.begin();

  Serial.println("test filling screen");
  testFillScreen();
  delay(500);

  Serial.println("test Lines");
  testLines(ILI9341_CYAN);
  delay(500);

  Serial.println("test Circles");
  testCircles(5, ILI9341_BLUE);
  delay(500);

  Serial.println("test Circles");
  testRectangle(ILI9341_LIGHTGREY);
  delay(500);

  Serial.println("test Text");
  testText();
  delay(500);
}

void loop() {
  for (int i=0; i<4; i++) {
    tft.setRotation(i);
    testText();
    delay(500);
  }
}


大部分的code 都包在   AmebaILI9341.h  .. path : C:\Users\jacky\AppData\Local\Arduino15\packages\realtek\hardware\ameba\1.1.1\libraries\SPI

然後裡面使用spi 的api大概有三個

 SPI.begin();

SPI.transfer(data);

這邊transfer 又做了三個版本..   
  1.  只傳一個byte    transfer(uint8_t _data, SPITransferMode _mode = SPI_LAST);

  2.  只傳兩個byte   uint16_t transfer16(uint16_t _data, SPITransferMode _mode = SPI_LAST);

 3.   傳送多個byte   ransfer(void *_buf, size_t _count, SPITransferMode _mode = SPI_LAST);