單片機設計之基于STM32的LCD電子鐘的設計(LVGL+TFT彩屏)

ID:1090924 · 發表于 2024-12-2 12:57

零.前置說明

由于本項目使用了LVGL開源框架，建議至少需要了解一點LVGL！！！

一.項目背景
最近學校開始了單片機設計，筆者深知自己學疏才淺，思索再三，選擇了相對比較容易完成的LCD電子鐘的制作。
要求如下：

也是因為筆者最近淺淺學習了下LVGL，所以便想利用手里的一塊TFT彩屏和STM32F407來完成這次的設計。
二.材料介紹
筆者手里的這塊屏幕是1.8寸128*160的SPI屏幕：

主控為嘉立創天空星（STM32F407VET6）：

還有一塊不知是什么芯片的降壓12V-5V，大小大概是16mm*22mm:

底板是筆者自己繪制的PCB：

實物如下：

三.代碼編寫
由于整體功能還是比較簡單的，軟件部分只涉及到按鍵掃描以及時鐘屏幕刷新，所以我們直接建立好Clock和Key的文件：
按鍵
按鍵就完全是正常按鍵掃描代碼的寫法，注意這里消抖選用的三行按鍵消抖，主要是考慮到延時按鍵消抖可能會破壞掉LVGL整個框架的時基，所以使用的這種方式。

// KEY1 PD8
// KEY2 PD9
// KEY3 PD10
// KEY4 PD11
// KEY5 PD12
// KEY6 PD13
#include "Key.h"
uint8_t Key_Value,Key_Down,Key_Up,Key_Last;
uint8_t Key_GetValue(void)
{
if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,KEY1_Pin) == 0)
return 1;
if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,KEY2_Pin) == 0)
return 2;
if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,KEY3_Pin) == 0)
return 3;
if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,KEY4_Pin) == 0)
return 4;
if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,KEY5_Pin) == 0)
return 5;
if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,KEY6_Pin) == 0)
return 6;
return 0;
}
void Key_RemoveShake(void)
{
Key_Value = Key_GetValue();//獲取按下鍵值
Key_Down = Key_Value & (Key_Value ^ Key_Last);//獲取下降沿
Key_Up = ~Key_Value & (Key_Value ^ Key_Last);//獲取上升沿
Key_Last = Key_Value;//鍵值覆蓋
}
Key_Type Key_Press(void)
{
return Key_Down ? (Key_Type)Key_Value : 0;
}

復制代碼

時鐘

時鐘要實現正常顯示以及修改界面顯示，所以最好定義一個模式變量來進行分辨，然后根據模式不同顯示不同的數據。

#include "Clock.h"
#include <stdio.h>
#include "Key.h"
extern lv_ui guider_ui;
uint8_t ClockNow[3] = {23,59,55},ClockChange[3] = {0,0,0};
uint8_t ClockString_hour[2],ClockString_minute[2],ClockString_second[2];
Clock_DisMode Clock_Mode = NormalMode;
//時鐘初始化
void Clock_Init(void)
{
}
void Clock_NumToString(void)
{
if(Clock_Mode == NormalMode)
{
ClockString_hour[0] = ClockNow[0] / 10 + '0'; // 十位數字
ClockString_hour[1] = ClockNow[0] % 10 + '0'; // 個位數字
ClockString_minute[0] = ClockNow[1] / 10 + '0'; // 十位數字
ClockString_minute[1] = ClockNow[1] % 10 + '0'; // 個位數字
ClockString_second[0] = ClockNow[2] / 10 + '0'; // 十位數字
ClockString_second[1] = ClockNow[2] % 10 + '0'; // 個位數字
}
else
{
ClockString_hour[0] = ClockChange[0] / 10 + '0'; // 十位數字
ClockString_hour[1] = ClockChange[0] % 10 + '0'; // 個位數字
ClockString_minute[0] = ClockChange[1] / 10 + '0'; // 十位數字
ClockString_minute[1] = ClockChange[1] % 10 + '0'; // 個位數字
ClockString_second[0] = ClockChange[2] / 10 + '0'; // 十位數字
ClockString_second[1] = ClockChange[2] % 10 + '0'; // 個位數字
}
}
//時鐘正常調度
void Clock_Handler(void)
{
static uint16_t Timer_1000ms;
if(++Timer_1000ms > 20)
{
Timer_1000ms = 0;
if(++ClockNow[2] >= 60)
{
ClockNow[2] = 0;
if(++ClockNow[1] >= 60)
{
ClockNow[1] = 0;
if(++ClockNow[0] >= 24)
{
ClockNow[0] = 0;
}
}
}
}
}
void Clock_RefreshToPage(void)
{
Clock_NumToString();
lv_label_set_text(guider_ui.screen_label_hour,(const char*)ClockString_hour);
lv_label_set_text(guider_ui.screen_label_minute,(const char*)ClockString_minute);
lv_label_set_text(guider_ui.screen_label_second, (const char*)ClockString_second);
}
//設置時鐘完成
void Clock_SetValueFinish(void)
{
uint8_t i;
for(i = 0;i < 3;i ++)
{
ClockNow[i] = ClockChange[i];
}
}
//設置時間任務
void Clock_SetValueTask(void)
{
Key_RemoveShake();
switch(Key_Press())
{
case KEY1:
{
uint8_t i;
for(i = 0;i < 3;i ++)//更新設置時間
{
ClockChange[i] = ClockNow[i];
}
Clock_Mode = SetMode;//轉換模式
break;
}
case KEY2://小時++
{
ClockChange[0] = ClockChange[0] >= 23 ? 0 : ClockChange[0] + 1;
break;
}
case KEY3://分鐘++
{
ClockChange[1] = ClockChange[1] >= 59 ? 0 : ClockChange[1] + 1;
break;
}
case KEY4:
{
Clock_SetValueFinish();
Clock_Mode = NormalMode;//轉換模式
break;
}
default:
break;
}
}
//按鍵測試案例
void Clock_Demo(void)
{
Key_RemoveShake();
if(Key_Press() == KEY1)
ClockNow[0]++;
}