基于cubemx和hal库编写的触摸键盘（lvgl组件）

基于cubemx和hal库编写的触摸键盘（lvgl组件）

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前言

近年国赛对于人机交互的要求逐渐上升，普通的矩阵按键，串口输入未免过于普通且不灵活，所以我基于R61529液晶驱动芯片和FT6236触摸屏芯片并移植了lvgl(轻度综合图形界面库)制作了一个触摸键盘

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一、点亮lcd

首先在cube配置FSMC

STM32的 FSMC外设可以用于控制扩展的外部存储器，而 MCU 对液晶屏的操作实际上就是把显示数据写入到显存中，与控制存储器非常类似，且 8080接口的通讯时序完全可以使用 FSMC外设产生，因而非常适合使用 FSMC控制液晶屏。控制 LCD 时使用的是与 NORFLASH一样的模式 B。

Address setup time in HCLK clock cycles
Data setup time in HCLK clock cycles
这俩成员设置地址和数据建立时间，它表示多少个 HCLK周期数，按我的配置，HCLK的时钟频率为168MHz，即一个 HCLK周期为 1/168微秒。这里我查了手册地址和数据建立时间最短为10ns,所以填2最合适。

接下来修改lcd.c中地址线的定义，因为我硬件上LCD的DC(寄存器/数据选择)脚接在FSMC_A16地址线，所以cube配置LCD Register Select时候选择A16，要使 FSMC_A16 地址线为高电平，实质是输出地址信号的第 16位为 1 即可，要使 FSMC_A16 地址线为低电平，实质是输出地址信号的第 16位为 0 即可，但是，以上方法计算的地址还不完全正确，STM32 内部访问地址时使用的是内部 HADDR 总线，它是需要转换到外部存储器的内部 AHB 地址线，它是字节地址(8 位)， 而存储器访问不都是按字节访问，因此接到存储器的地址线依存储器的数据宽度有所不同，在本工程中使用的是 16位的数据访问方式，所以HADDR 与 FSMC_A的地址线连接关系会左移一位。

二、触摸屏底层

1.初始化

代码如下：

u8 FT6236_Init(void)
{
     
	u8 temp[2]; 
		   
	HAL_Delay (500); 
 	
	temp[0]=0;
	FT6236_WR_Reg(FT_DEVIDE_MODE,temp,1);	//进入正常操作模式 
	FT6236_WR_Reg(FT_ID_G_MODE,temp,1);		//查询模式 
	temp[0]=22;								//触摸有效值，22，越小越灵敏	
	FT6236_WR_Reg(FT_ID_G_THGROUP,temp,1);	//设置触摸有效值
	temp[0]=12;								//激活周期，不能小于12，最大14
	FT6236_WR_Reg(FT_ID_G_PERIODACTIVE,temp,1); 
	//读取版本号，参考值：0x3003
	FT6236_RD_Reg(FT_ID_G_LIB_VERSION,temp,2);  
//	if(temp[0]==0X30&&temp[1]==0X03)//版本:0X3003
//	{
     
		printf("CTP ID:%x\r\n",((u16)temp[0]<<8)+temp[1]);
		return 0;
//	} 
}

2.读入数据

代码如下（示例）：

//扫描触摸屏(采用查询方式)
//mode:0,正常扫描.
//返回值:当前触屏状态.
//0,触屏无触摸;1,触屏有触摸
u8 FT6236_Scan(u8 mode)
{
     
	u8 buf[4];
	u8 i=0;
	u8 res=0;
	u8 temp;
	static u8 t=0;//控制查询间隔,从而降低CPU占用率   
	t++;
//	if((t%10)==0||t<10)//空闲时,每进入10次CTP_Scan函数才检测1次,从而节省CPU使用率
//	{
     
		FT6236_RD_Reg(FT_REG_NUM_FINGER,&mode,1);//读取触摸点的状态  
		if((mode&0XF)&&((mode&0XF)<6))
		{
     
			temp=0XFF<<(mode&0XF);//将点的个数转换为1的位数,匹配tp_dev.sta定义 
			tp_dev.sta=(~temp)|TP_PRES_DOWN|TP_CATH_PRES; 
			for(i=0;i<5;i++)
			{
     
				if(tp_dev.sta&(1<<i))	//触摸有效?
				{
     
					  FT6236_RD_Reg(FT6236_TPX_TBL[i],buf,4);	//读取XY坐标值 					
						tp_dev.x[i]=319-(((u16)(buf[0]&0X0F)<<8)+buf[1]);
						tp_dev.y[i]=479-(((u16)(buf[2]&0X0F)<<8)+buf[3]);										 
					 if((buf[0]&0XF0)!=0X80)tp_dev.x[i]=tp_dev.y[i]=0;//必须是contact事件，才认为有效										
				}			
			} 
			res=1;
			if(tp_dev.x[0]==0 && tp_dev.y[0]==0)mode=0;	//读到的数据都是0,则忽略此次数据
			t=0;		//触发一次,则会最少连续监测10次,从而提高命中率
//		}
	}
	if((mode&0X1F)==0)//无触摸点按下
	{
      
		if(tp_dev.sta&TP_PRES_DOWN)	//之前是被按下的
		{
     
			tp_dev.sta&=~(1<<7);	//标记按键松开
		}else						//之前就没有被按下
		{
      
			tp_dev.x[0]=0xffff;
			tp_dev.y[0]=0xffff;
			tp_dev.sta&=0XE0;	//清除点有效标记	
		}	 
	} 	
	if(t>240)t=10;//重新从10开始计数
	return res;
}
 

要移植到lvgl所以注释了节省CPU使用率的代码，因为lvgl本身不会一直读取触摸屏状态。

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三、移植lvgl

参考https://blog.csdn.net/qq_26106317/article/details/109666444?spm=1001.2014.3001.5501

添加源码

首先去LVGL的github页 下载源码。
把其中 lv_conf_template.h 文件名改为 lv_conf.h 并移动到上级目录。lvgl/examples/里的 porting文件夹里面带template的文件重命名把template去掉

接着添加文件到工程

GUI_core ：源码，所有源码都在项目根目录的src文件夹里，自行添加即可。(比较多，不列出来)
GUI_drv ：port文件，对接API的地方，在 lvgl/examples/porting/中
GUI_app：用户文件，放你自己的东西，我放了lvgl头文件和配置文件，方便编辑。

修改源码

在port文件中把“#if 0”改为“#if 1”
lv_conf.h中定义屏幕大小

startup_stm32f407xx.s中调大栈大小

接下来在lv_port_disp_templ.c中修改显示接口函数

lv_port_disp_init函数里面有三种缓冲方式，注释掉其中两个，越下面的缓冲空间越大

disp_init中添加lcd初始化

/**********************
 *   STATIC FUNCTIONS
 **********************/

/* Initialize your display and the required peripherals. */
static void disp_init(void)
{
     
    /*You code here*/
		Lcd_Init();
}

disp_flush中添加画点代码

/* Flush the content of the internal buffer the specific area on the display
 * You can use DMA or any hardware acceleration to do this operation in the background but
 * 'lv_disp_flush_ready()' has to be called when finished. */
static void disp_flush(lv_disp_drv_t * disp_drv, const lv_area_t * area, lv_color_t * color_p)
{
     
    /*The most simple case (but also the slowest) to put all pixels to the screen one-by-one*/

    int32_t x;
    int32_t y;
	BlockWrite ( area->x1, area->x2, area->y1, area->y2 );
    for(y = area->y1; y <= area->y2; y++) {
     
        for(x = area->x1; x <= area->x2; x++) 
					Lcd_ColorBox(x,y,1,1,color_p->full );
            /* Put a pixel to the display. For example: */
            /* put_px(x, y, *color_p)*/
            color_p++;
        }
    }


    /* IMPORTANT!!!
     * Inform the graphics library that you are ready with the flushing*/
    lv_disp_flush_ready(disp_drv);
}

接下来在lv_port_indev_templ.c修改触摸屏接口函数

/**********************
 *   STATIC FUNCTIONS
 **********************/

/*------------------
 * Touchpad
 * -----------------*/

/*Initialize your touchpad*/
static void touchpad_init(void)
{
     
    /*Your code comes here*/
	tp_dev.init();
}

/* Will be called by the library to read the touchpad */
static bool touchpad_read(lv_indev_drv_t * indev_drv, lv_indev_data_t * data)
{
     
    static lv_coord_t last_x = 0;
    static lv_coord_t last_y = 0;

    /*Save the pressed coordinates and the state*/
    if(touchpad_is_pressed()) {
     
        touchpad_get_xy(&last_x, &last_y);
        data->state = LV_INDEV_STATE_PR;
    } else {
     
        data->state = LV_INDEV_STATE_REL;
    }

    /*Set the last pressed coordinates*/
    data->point.x = last_x;
    data->point.y = last_y;

    /*Return `false` because we are not buffering and no more data to read*/
    return false;
}

/*Return true is the touchpad is pressed*/
static bool touchpad_is_pressed(void)
{
     
    /*Your code comes here*/
		if (tp_dev.scan(0)==1) return true;
    return false;
}

/*Get the x and y coordinates if the touchpad is pressed*/
static void touchpad_get_xy(lv_coord_t * x, lv_coord_t * y)
{
     
    /*Your code comes here*/

    (*x) = tp_dev.x[0];
    (*y) = tp_dev.y[0];
}

添加键盘组件

到官网CV一波

新建一个app.c文件放复制来的代码，记得包含"lv_port_disp.h"

启动lvgl

main函数while循环前添加初始化代码

	lv_init(); //lvgl 系统初始化
	lv_port_disp_init();
	lv_port_indev_init();
	lv_ex_keyboard_1();

给系统一个“心跳”：可以在while循环里面延时tick毫秒后执行也可以在定时器中断函数里面执行这两行代码

		lv_tick_inc (tick);
		lv_task_handler ();

其中的tick单位是毫秒，用来控制屏幕刷新读取触摸坐标的间隔

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好像就是这些了，第一篇博客，多多指教。
附上源码链接