带你了解LVGL：一个开源的嵌入式图形库

前言

嵌入式系统是一种将计算机硬件和软件集成在一个特定的应用中的系统，例如智能手机、智能手表、汽车仪表盘等。嵌入式系统通常需要与用户进行交互，因此需要一个友好和易用的图形用户界面（GUI）。然而，开发一个高质量的GUI并不容易，因为嵌入式系统通常有限的资源，例如处理器速度、记忆体大小、电源消耗等。因此，开发者需要一个适合嵌入式系统的GUI库，可以帮助他们快速和方便地创建美观和功能丰富的GUI。

目的

本文的目的是介绍一个开源的嵌入式图形库 - LVGL（Light and Versatile Graphics Library）。LVGL是一个适用于各种嵌入式平台和显示器的GUI库，它提供了丰富的控件、主题、动画、字体、图像等元素，以及灵活的布局和事件处理机制。本文将介绍LVGL的主要特点、架构、使用方法和应用领域，并且展示一些LVGL的示例和效果。

LVGL介绍

LVGL是由Gábor Kiss-Vámosi于2016年创建的一个开源项目，目前由来自世界各地的志愿者共同维护和开发。LVGL是用C语言编写的，遵循MIT协议，可以自由地使用和修改。LVGL支持多种操作系统，例如Linux、Windows、RTOS等，也可以在开发板上运行。LVGL还支持多种显示器驱动器和触摸屏驱动器，可以与不同大小和分辨率的显示器兼容。LVGL还提供了多种语言的绑定，例如Python、Micropython、JavaScript等，以及多种开发工具，例如模拟器、视觉化设计器、字体转换器等。  

LVGL的主要特点有： 

- 轻量级：LVGL只需要少量的记忆体和运算资源，可以在低端的微控制器上运行。

- 多功能：LVGL提供了超过40种控件，例如按钮、滑块、列表、图表等，以及多种主题、动画、字体、图像等元素，可以创建各种风格和效果的GUI。

- 灵活：LVGL采用了面向对象的设计，可以方便地创建和管理GUI的组件和属性。LVGL还支持自动和手动布局，可以适应不同的显示器和方向。LVGL还支持事件驱动和回调函数，可以实现GUI的交互和逻辑。

- 可移植：LVGL可以在不同的硬件和软件平台上运行，只需要提供一个显示器刷新函数和一个触摸屏读取函数。LVGL还提供了多种预配置的平台，例如STM32、ESP32、Raspberry Pi等，可以快速地开始使用LVGL。

应用领域

LVGL可以用于各种嵌入式系统的GUI开发，例如：

- 智能手机和平板电脑：LVGL可以用于创建类似于Android或iOS的GUI，提供多点触控、手势识别、动画效果等功能。

- 智能手表和穿戴设备：LVGL可以用于创建适合小型显示器的GUI，提供圆形或方形的控件、低功耗模式、健康监测等功能。

- 汽车仪表盘和导航系统：LVGL可以用于创建适合汽车环境的GUI，提供高对比度、高亮度、反射式或透明式的显示器、触摸屏或按键操作、车载信息和娱乐等功能。

- 工业控制和测量仪器：LVGL可以用于创建适合工业场景的GUI，提供坚固耐用、防水防尘、高温高压、抗干扰等特性，以及数据显示和控制等功能。

- 家庭电器和物联网设备：LVGL可以用于创建适合家庭使用的GUI，提供简洁美观、易于操作、节能省电等特点，以及远程控制和智能连接等功能。 

Ubuntu模拟器环境建置

1.前置准备：

a.安装Ubuntu20.04虚拟机。
b.Ubuntu安装vscode。

2.下载LVGL Source code：
a.mkdir -p ~/lvgl
b.cd ~/lvgl
c.git clone --recursive GitHub - lvgl/lv_port_pc_vscode
d.cd ~/lvgl/lv_sim_vscode_sdl
e.git submodule update --init –recursive

3.安装sdl2：
a.sudo apt-get update && sudo apt-get install -y build-essential libsdl2-dev

4.开启VScode执行：
a.cd ~/lvgl
b.code lv_sim_vscode_sdl

5.安装扩展套件：

 

图 1

6.按F5执行。

7.执行结果：

 

图 2

结语

LVGL是一个开源的嵌入式图形库，它具有轻量级、多功能、灵活和可移植等特点，可以帮助开发者快速和方便地创建美观和功能丰富的GUI。LVGL适用于各种嵌入式平台和显示器，并且支持多种操作系统和语言。LVGL已经被广泛地应用于智能手机、智能手表、汽车仪表盘、工业控制、家庭电器等领域，并且得到了众多用户的好评。 

Q&A

1.问：lvgl 的作者是谁？

答：lvgl 的作者是来自匈牙利的 Gabor Kiss-Vamosi，也就是 kisvegabor2。

2.问：lvgl 用什么语言编写？

答：lvgl 用 C 语言编写，以实现最大的兼容性（与 C++ 兼容）。

3.问：lvgl 提供了哪些内置的小工具（widgets）？

答：lvgl 提供了 30 多种内置的小工具，例如按钮、标签、滑块、图表、键盘、表格等。

4.问：lvgl 需要多少记忆体和储存空间？

答：lvgl 至少需要 32kB RAM 和 128 kB Flash，以及一个 frame buffer 和至少一个 1/10 萤幕大小的缓冲区用于渲染。

5.问：lvgl 有什么专业的 UI 编辑器工具？

答：lvgl 有一个叫做 SquareLine Studio 的 UI 编辑器工具，可以让你用拖放的方式来设计和创建功能完整的 UI。
 

参考资料：New Bing 

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