Schermo LCD da 2,8 pollici con risoluzione 240x400 e interfaccia SPI/MCU: applicazione su microcontrollori

      Lo schermo LCD da 2,8 polliciha una risoluzione di 240*400, un formato verticale 16:9 e utilizza il driver IC ILI9327 o ST7793.  Supporta le interfacce SPI/MCU/RGB ed è uno schermo LCD relativamente maturo sul mercato, adatto ai clienti che utilizzano microcontrollori. Può ridurre significativamente il costo complessivo per i clienti. Gli ingegneri della Shenzhen Hongjia Technology ne analizzeranno l'applicazione sui microcontrollori in questo articolo.

1. Funzionalità principali dello schermo

Dimensioni fisiche: 2,8 pollici (lunghezza diagonale).

Risoluzione: 240 (larghezza) x 400 (altezza). Si tratta di uno schermo verticale con risoluzione "non convenzionale" (la direzione di guida predefinita è solitamente 240 di larghezza, 400 di altezza). Molte librerie GUI o strumenti di conversione delle immagini devono prestare particolare attenzione a queste dimensioni.

Tipi di interfaccia:

SPI: Interfaccia periferica seriale, meno pin (solitamente solo SCK, MOSI, MISO, CS, DC, RST), velocità relativamente lenta, adatta per visualizzare immagini statiche o scenari con aggiornamenti poco frequenti. Questo è il modo più semplice e comune per controllare questa schermata.

MCU parallelo a 8/16 bit: trasmissione parallela tramite bus dati a 8 o 16 bit, velocità elevata, frequenza di aggiornamento elevata, ma richiede un gran numero di porte I/O del microcontroller. Solitamente utilizzato in applicazioni che richiedono frequenze di aggiornamento elevate o quando il controller principale stesso non dispone di un'interfaccia SPI hardware.

2. Schema applicativo tipico sui microcontrollori

La gestione di questo tipo di schermo richiede solitamente due livelli di software:

A. Livello di astrazione hardware di basso livello

Inizializzazione SPI: configura la periferica SPI dell'MCU, imposta la polarità dell'orologio, la fase, l'ordine dei bit di dati e la frequenza dell'orologio (solitamente fino a decine di MHz).

Inizializzazione GPIO: configura CS, DC e RST come modalità di output.

B. Livello driver schermo (relativo allo specifico IC)

Questa è la parte più critica e le attività principali includono:

Sequenza di inizializzazione: inviare una serie di comandi e parametri specifici per configurare il driver IC. Ciò include l'impostazione del formato colore (come RGB565), la direzione di scansione, il controllo dell'alimentazione, ecc. È necessario utilizzare il codice di inizializzazione ottimizzato per la risoluzione 240x400, solitamente fornito dal fornitore dello schermo o dalle librerie open source. Funzioni di disegno di base:

Funzioni di scrittura comando/scrittura dati: comandi e dati vengono distinti tramite il pin DC.

Imposta funzione finestra: indica al driver IC l'intervallo di visualizzazione (x_start, x_end, y_start, y_end) per la successiva scrittura dei dati.

Funzioni di scrittura pixel/blocco scrittura: scrive continuamente i dati di colore all'interno della finestra impostata. La scrittura a blocchi è fondamentale per un aggiornamento efficiente.

3. Implementazione delle funzioni avanzate:

Cancella schermo: riempie l'intero schermo con un unico colore.

Disegna punto, Disegna linea, Disegna rettangolo, Disegna cerchio: implementato in base alla funzione di scrittura a blocchi di base.

Visualizza immagine: scrive i dati della matrice bitmap preconvertita in un'area specificata.

Visualizza caratteri/caratteri cinesi: ottiene i dati della matrice di punti utilizzando uno strumento di estrazione dei caratteri e quindi li disegna.

4. Precauzioni e tecniche di ottimizzazione

A. Consumo di memoria: per una risoluzione 240x400, utilizzando il formato colore RGB565 (16 bit/pixel), un singolo frame buffer richiede 240 * 400 * 2 = 192.000 byte (circa 187,5 KB). Ciò supera la capacità della RAM della maggior parte dei microcontrollori. Pertanto, per il disegno dinamico viene solitamente adottato un approccio senza buffer o con buffer parziale.

B. Velocità di aggiornamento: la velocità SPI è il collo di bottiglia. Massimizza la frequenza di clock SPI mantenendo la stabilità. L'ottimizzazione della funzione di scrittura a blocchi, la riduzione del sovraccarico delle chiamate di funzione e l'utilizzo del trasferimento DMA possono migliorare significativamente l'efficienza e liberare la CPU.

C. Direzione di scansione: l'IC del driver può essere impostato su diverse direzioni di scansione (rotazione di 0°, 90°, 180°, 270°). Se la direzione del display non è corretta, è necessario modificare il comando MADCTL (Memory Access Control) nei parametri di inizializzazione.

D. Formato colore: assicurarsi che il formato colore (RGB565, RGB888, ecc.) utilizzato dall'IC del driver, dal codice del driver e dalla libreria GUI siano coerenti.

        QuestoSchermo LCD da 2,8 polliciè stato prodotto in serie da Shenzhen Hongjia Technology, con oltre 600.000 unità prodotte. Naturalmente, i nostri display da 2,8 pollici sono disponibili anche in altre risoluzioni, tra cui 240*320, 480*640 e 480*800, ecc. Vanta una qualità affidabile e stabile, con fornitura a lungo termine e nessuna interruzione della produzione. Accogliamo con favore richieste via e-mail; forniremo supporto tecnico e prezzi competitivi.