STM32的GPIO_蓝桥杯LCD屏幕实验_驱动文件的使用

LCD简介

LCD显示原理

• 液晶显示原理

  液晶在未加电场时透明，加电场后浑浊(无法反射所有光线从而显像)

• LCD显示器工作原理

  把显示面板分为很多小栅格，每个格栅都由一个电极控制，通过改变电极就能控制格栅内液晶的排列，从而控制光路的导通

  显然，像控制数码管一样亲自配置引脚去控制每一个电极是不现实的，这就需要借助厂商提供的驱动来使用LCD

LCD的GPIO引脚配置

• LCD的GPIO引脚连接

  开发板上的LCD_HDR-M-2.54共有30个引脚，如图

  

  PB9连接LCD_CS，PB5连接LCD_WR，PB8连接LCD_RS，PA8连接LCD_RD，PC0-15引脚连接LCD_D0-15

• LCD的GPIO初始化配置

  为使用LCD，需要将上文提到的PB9/8/5，PA8，PC0-15全部配置为GPIO_Output模式

LCD的驱动导入

• 后续使用其他驱动时步骤是相同的

1. 复制文件

   将蓝桥杯嵌入式资源包提供的LCD驱动fonts.h和lcd.h文件复制到自己工程的Core文件夹的Inc文件夹下

   将led.c复制到自己工程的Core文件夹的Src文件夹中

2. 在工程中导入

   进入Keil软件中打开自己的工程，单击工具栏上三个方块堆成三角的Manage Project Items按键，打开窗口后在中间的Grops一栏选择Application/User，单击右下角Add Files按键，添加Src文件夹中lcd.c文件，最后在右侧的Files一栏中选择刚刚添加的lcd.c，点OK

3. 引入头文件

   在main.c中加入一行#include "lcd.h"

4. 开始调用函数

   上述准备完成之后，就能调用驱动提供的LCD_Init()函数直接初始化屏幕了

LCD的使用

LCD使用的库函数

• 清屏LCD_Clear

  void LCD_Clear(u16 Color);
  //清屏，并且设置整个屏幕颜色
  

• 文本颜色LCD_SetTextColor

  void LCD_SetTextColor(u16 Color);
  //设置文本颜色
  

• 文本背景色LCD_SetBackColor

  void LCD_SetBackColor(u16 Color);
  

• 颜色代码

  上面三个设置颜色的函数使用数值u16 Color来表示不同的颜色，在提供的头文件中有定义如下，在使用时直接写对应颜色名即可：

  /* LCD Color */
  #define White 0xFFFF 
  #define Black 0x0000 
  #define Grey 0xF7DE 
  #define Blue 0x001F 
  #define Blue2 0x051F
  #define Red 0xF800 
  #define Magenta 0xF81F 
  #define Green 0x07E0
  #define Cyan 0x7FFF 
  #define Yel1ow 0xFFE0
  

• 显示字符串LCD_DisplayStringLine

  void LCD_DisplayStringLine(u8 Line, u8 *ptr);
  //在指定行显示字符串
  //Line是行号，本LCD的行号从Line0-Line9共能显示10行
  //ptr是要显示的字符串，长度为20
  

• sprintf函数

  sprintf()和printf()两个函数都包含在头文件stdio.h中，在用法上几乎一样，区别在于前者会打印到字符串中，而后者是直接在命令行上输出(也就是学C语言输出Hello,world时的黑窗口)

  int sprintf(char *buffer, const char *format, [argument]);
  /*参数列表：
  buffer是一个char型指针，指向欲写入的字符串地址
  format同样是char型指针，其指向格式字符串
  [argument]是可选参数，其中可以是任何类型的数据
  该函数返回int类型的字符串长度
  */
  

  这个函数用于将其他数据类型格式化为字符串，这样就能在LCD上进行显示

代码实现

• 在LCD上显示字符串以外的数据

  以一个显示按键被按下次数的实验为例

  #include "stdio.h"
  
  uint8_t B1_count,B2_count,B3_count,B4_count;
  char buf[21];//因为LCD显示限制为20个字符，因此此处字符串设定为21
  
  void Lcd_Proc(void)
  {
  	sprintf(buf,"B1_Count:%d",B1_count);
  	//将B1_count这个变量的数值以“B1_Count:数”的形式写入字符串buf中
  	LCD_DisplayStringLine(Line1,(uint8_t*)buf);
  	//在LCD的第二行上显示这行字符串
  }
  //在使用之前，记得在主函数区域写好初始化函数以及背景色、文本色的设置
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  	LCD_Init();
  	LCD_Clear(Black);
  	LCD_SetBackColor(Black);
  	LCD_SetTextColor(White);
  /* USER CODE END 2 */
  

功能拓展

LCD界面切换

• 切换不同界面显示不同的内容，实现方法是设置一个变量来记录当前的界面

  案例：做三个界面，使用按钮在三个界面间切换，第一个界面显示Hello,world；第二个界面显示按钮按下次数，第三个界面显示

  //用变量lcd_page记录当前所在页面
  //在按键处理函数中写入改变lcd_page的语句
  void Key_Proc(void)
  {
  	key_val=Key_Scan();
  	key_down = key_val & (key_val^key_old);
  	key_up = ~key_val & (key_val^key_old);
  	key_old=key_val;
  	if(key_down==1)//按钮1用于切屏
  	{
  		LCD_Clear(Black);
  		LCD_SetBackColor(Black);
  		LCD_SetTextColor(White);
  		//注意每次按下切换页面按键都要清屏，设置字体演示及其底色，否则无法正确清屏，若写在页面函数中会导致屏闪
  		if(++lcd_page==3) lcd_page=0;//让lcd_page在0到2间切换
  	}
  	if(key_down==2)//按钮2用于界面2的按下计数
  	{
  		B2_count++;
  	}
  }
  //Lcd_Proc函数中写不同页面下LCD应该显示的内容
  void Lcd_Proc(void)
  {
  	if(lcd_page==0)
  	{
  		LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)" Hello World! ");
  	}
  	if(lcd_page==1)
  	{
  		sprintf(buf,"B2_Count:%d",B2_count);//输出按键次数
  		LCD_DisplayStringLine(Line1,(uint8_t*)buf);
  	}
  	if(lcd_page==2)
  	{
  		LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)"page_3");
  	}
  }
  

高亮显示

• 这是非常常用的效果，比如说在一页中有几行选项，用高亮来标记被选择的那行选项，实现方法是再设置一个变量来记录界面中不同的选项，并通过改变文本背景色来实现高亮

  案例：上一个页面切换的案例的基础上，在第二个界面中设置三行，每行对应一个按键次数计数值，可以切换选中各个计数值

  如果出现在切换行时文字颜色显示错误的情况，检测sprintf函数中的参数是否正常，不要让LCD显示没有赋过初值的变量

  void Key_Proc(void)
  {
  	key_val=Key_Scan();
  	key_down = key_val & (key_val^key_old);
  	key_up = ~key_val & (key_val^key_old);
  	key_old=key_val;
  	if(key_down==1)//按钮1用于切屏
  	{
  		LCD_Clear(Black);
  		if(++lcd_page==3) lcd_page=0;
  	}
  	if(key_down==2 && lcd_page==1)//按钮2在界面2中用于切换选项
  	{
  		if(++line_flag==3) line_flag=0;//使用line_flag变量区分选项
  	}
  	if(key_down==3&&lcd_page==1)
      {
          if(line_flag==0)
          {
              count1++;
          }
      }
  }
  void Lcd_Proc(void)
  {
  	if(lcd_page==0)
  	{
  		LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)" Hello World! ");
  	}
  	if(lcd_page==1)
  	{//在同一页中使用line_flag变量来区分不同行的选项
  		if(line_flag==0) LCD_SetBackColor(Green);
  		else LCD_SetBackColor(Black);
  		sprintf(buf,"     count1:%03d     ",count1);
  		LCD_DisplayStringLine(Line3,(uint8_t*)buf);
      
          if(line_flag==1) LCD_SetBackColor(Green);
          else LCD_SetBackColor(Black);
          sprintf(buf,"     count2:%03d     ",count2);
          LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)buf);
      
          if(line_flag==2) LCD_SetBackColor(Green);
          else LCD_SetBackColor(Black);
          sprintf(buf,"     count3:%03d     ",count3);
          LCD_DisplayStringLine(Line5,(uint8_t*)buf);
  	}
  	if(lcd_page==2)
  	{
  		LCD_DisplayStringLine(Line4,(uint8_t*)"page_3");
  	}
  }