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单片机设计之基于STM32的LCD电子钟的设计(LVGL+TFT彩屏)

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ID:1090924 发表于 2024-12-2 12:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
零.前置说明
由于本项目使用了LVGL开源框架,建议至少需要了解一点LVGL!!!
一.项目背景     
最近学校开始了单片机设计,笔者深知自己学疏才浅,思索再三,选择了相对比较容易完成的LCD电子钟的制作。
        要求如下:​
c004186a972d4cda933cb16206044d9c.jpg
        也是因为笔者最近浅浅学习了下LVGL,所以便想利用手里的一块TFT彩屏STM32F407来完成这次的设计。
二.材料介绍        
笔者手里的这块屏幕是1.8寸128*160的SPI屏幕:
9276135b8fc048ccb0d7cb978c15dcb1.png
        主控为嘉立创天空星(STM32F407VET6): e688af948af249c9b2711c1c779218a5.png
        还有一块不知是什么芯片的降压12V-5V,大小大概是16mm*22mm:
57e6ff6cd47945b186c2d8a840270700.jpeg
        底板是笔者自己绘制的PCB:
82ff5058735c4401b7c4d8bd5adfd79f.png
        实物如下:
030150f9cbe44df58531ab0dc2395f11.jpeg
d6d5cd485eb14e3db8dea60ffe1e03fe.png
三.代码编写        
由于整体功能还是比较简单的,软件部分只涉及到按键扫描以及时钟屏幕刷新,所以我们直接建立好Clock和Key的文件:
按键        
按键就完全是正常按键扫描代码的写法,注意这里消抖选用的三行按键消抖,主要是考虑到延时按键消抖可能会破坏掉LVGL整个框架的时基,所以使用的这种方式。
  1. //              KEY1   PD8
  2. //              KEY2   PD9
  3. //              KEY3   PD10
  4. //              KEY4   PD11
  5. //              KEY5   PD12
  6. //              KEY6   PD13

  7. #include "Key.h"

  8. uint8_t Key_Value,Key_Down,Key_Up,Key_Last;

  9. uint8_t Key_GetValue(void)
  10. {
  11.         if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,KEY1_Pin) == 0)
  12.                 return 1;
  13.         if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,KEY2_Pin) == 0)
  14.                 return 2;
  15.         if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,KEY3_Pin) == 0)
  16.                 return 3;
  17.         if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,KEY4_Pin) == 0)
  18.                 return 4;
  19.         if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,KEY5_Pin) == 0)
  20.                 return 5;
  21.         if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOD,KEY6_Pin) == 0)
  22.                 return 6;
  23.         return 0;
  24. }

  25. void Key_RemoveShake(void)
  26. {
  27.         Key_Value = Key_GetValue();//获取按下键值
  28.         Key_Down = Key_Value & (Key_Value ^ Key_Last);//获取下降沿
  29.         Key_Up = ~Key_Value & (Key_Value ^ Key_Last);//获取上升沿
  30.         Key_Last = Key_Value;//键值覆盖
  31. }

  32. Key_Type Key_Press(void)
  33. {
  34.         return Key_Down ? (Key_Type)Key_Value : 0;
  35. }
复制代码
时钟

        时钟要实现正常显示以及修改界面显示,所以最好定义一个模式变量来进行分辨,然后根据模式不同显示不同的数据。

  1. #include "Clock.h"
  2. #include <stdio.h>
  3. #include "Key.h"

  4. extern lv_ui guider_ui;

  5. uint8_t ClockNow[3] = {23,59,55},ClockChange[3] = {0,0,0};
  6. uint8_t ClockString_hour[2],ClockString_minute[2],ClockString_second[2];

  7. Clock_DisMode Clock_Mode = NormalMode;

  8. //时钟初始化
  9. void Clock_Init(void)
  10. {
  11.         
  12. }

  13. void Clock_NumToString(void)
  14. {
  15.         if(Clock_Mode == NormalMode)
  16.         {
  17.                 ClockString_hour[0] = ClockNow[0] / 10 + '0'; // 十位数字
  18.                 ClockString_hour[1] = ClockNow[0] % 10 + '0'; // 个位数字
  19.                
  20.                 ClockString_minute[0] = ClockNow[1] / 10 + '0'; // 十位数字
  21.                 ClockString_minute[1] = ClockNow[1] % 10 + '0'; // 个位数字
  22.                
  23.                 ClockString_second[0] = ClockNow[2] / 10 + '0'; // 十位数字
  24.                 ClockString_second[1] = ClockNow[2] % 10 + '0'; // 个位数字
  25.         }
  26.         else
  27.         {
  28.                 ClockString_hour[0] = ClockChange[0] / 10 + '0'; // 十位数字
  29.                 ClockString_hour[1] = ClockChange[0] % 10 + '0'; // 个位数字
  30.                
  31.                 ClockString_minute[0] = ClockChange[1] / 10 + '0'; // 十位数字
  32.                 ClockString_minute[1] = ClockChange[1] % 10 + '0'; // 个位数字
  33.                
  34.                 ClockString_second[0] = ClockChange[2] / 10 + '0'; // 十位数字
  35.                 ClockString_second[1] = ClockChange[2] % 10 + '0'; // 个位数字
  36.         }
  37. }

  38. //时钟正常调度
  39. void Clock_Handler(void)
  40. {
  41.         static uint16_t Timer_1000ms;
  42.         if(++Timer_1000ms > 20)
  43.         {
  44.                 Timer_1000ms = 0;
  45.                 if(++ClockNow[2] >= 60)
  46.                 {
  47.                         ClockNow[2] = 0;
  48.                         if(++ClockNow[1] >= 60)
  49.                         {
  50.                                 ClockNow[1] = 0;
  51.                                 if(++ClockNow[0] >= 24)
  52.                                 {
  53.                                         ClockNow[0] = 0;
  54.                                 }
  55.                         }
  56.                 }
  57.         }
  58. }

  59. void Clock_RefreshToPage(void)
  60. {
  61.         Clock_NumToString();
  62.         lv_label_set_text(guider_ui.screen_label_hour,(const char*)ClockString_hour);
  63.         lv_label_set_text(guider_ui.screen_label_minute,(const char*)ClockString_minute);
  64.         lv_label_set_text(guider_ui.screen_label_second, (const char*)ClockString_second);
  65. }

  66. //设置时钟完成
  67. void Clock_SetValueFinish(void)
  68. {
  69.         uint8_t i;
  70.         for(i = 0;i < 3;i ++)
  71.         {
  72.                 ClockNow[i] = ClockChange[i];
  73.         }
  74. }

  75. //设置时间任务
  76. void Clock_SetValueTask(void)
  77. {
  78.         Key_RemoveShake();
  79.         switch(Key_Press())
  80.         {
  81.                 case KEY1:
  82.                 {
  83.                         uint8_t i;
  84.                         for(i = 0;i < 3;i ++)//更新设置时间
  85.                         {
  86.                                 ClockChange[i] = ClockNow[i];
  87.                         }
  88.                         Clock_Mode = SetMode;//转换模式
  89.                         break;
  90.                 }
  91.                 case KEY2://小时++
  92.                 {
  93.                         ClockChange[0] = ClockChange[0] >= 23 ? 0 : ClockChange[0] + 1;
  94.                         break;
  95.                 }
  96.                 case KEY3://分钟++
  97.                 {
  98.                         ClockChange[1] = ClockChange[1] >= 59 ? 0 : ClockChange[1] + 1;
  99.                         break;
  100.                 }
  101.                 case KEY4:
  102.                 {
  103.                         Clock_SetValueFinish();
  104.                         Clock_Mode = NormalMode;//转换模式
  105.                         break;
  106.                 }
  107.                 default:
  108.                         break;
  109.         }
  110. }

  111. //按键测试案例
  112. void Clock_Demo(void)
  113. {
  114.         Key_RemoveShake();
  115.         if(Key_Press() == KEY1)
  116.                 ClockNow[0]++;
  117. }

复制代码
主函数

        主函数中只需要在while里调用CLock的文件即可(整个工程要在移植好的LVGL环境下):


  1.   while (1)
  2.   {
  3.                 static uint8_t LVGL_Timer_5ms = 0;//任务调度函数的5ms定时
  4.                 HAL_Delay(1-1);
  5.                 if(LVGL_Timer_5ms++ >= 5)
  6.                 {
  7.                         lv_timer_handler();//任务调度函数
  8.                         LVGL_Timer_5ms = 0;
  9.                 }
  10.                 Clock_Init();
  11.                 Clock_Handler();
  12.                 Clock_SetValueTask();
  13.                 Clock_RefreshToPage();
  14.     /* USER CODE END WHILE */

  15.     /* USER CODE BEGIN 3 */
  16. }</font></font></font>
复制代码

四.效果
五.总结

        本次只是做了个简单的界面实现了LCD电子钟,后续更复杂的功能待读者们自行开发!

由于整个工程太过庞大,总体积有100+MB无法上传至本站,因此只上传核心代码至此 code.zip (453.16 KB, 下载次数: 0)

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