基于STM32F407的LVGL工程模板（MSP3526屏幕），包含FreeRTOS版和裸机版

在STM32F407上移植好了LVGL图形库，LCD屏幕型号是MSP3526，想换其他屏幕可以自己修改LCD的驱动程序，项目工程包含FreeRTOS版和裸机版。使用SPI+DMA驱动屏幕。

这款LCD屏分辨率为320x480，尺寸为3.5寸，LCD驱动芯片为ST7796，接口为SPI，电容触摸屏驱动芯片为FT6336U，接口为IIC。

MCU超频后全屏刷新时帧率为9FPS左右，局部刷新时帧率为30+FPS，对于SPI来说这个帧率应该算可以了吧。

• STM32使用硬件I2C读取SHTC3温湿度传感器：https://blog.zeruns.tech/archives/692.html
• 移植好U8g2图形库的STM32F407标准库工程模板：https://blog.zeruns.tech/archives/722.html
• 基于STM32G4的0.96寸OLED显示屏驱动程序（HAL库），支持硬件/软件I2C：https://blog.zeruns.tech/archives/776.html

电子/单片机技术交流群：820537762

效果图

效果演示视频：https://www.bilibili.com/video/BV1Ni421S7ta/

LVGL简介

LVGL(轻量级和通用图形库)是一个免费和开源的图形库，它提供了创建嵌入式GUI所需的一切，具有易于使用的图形元素，美丽的视觉效果和低内存占用。

主要特性：

• 丰富且强大的模块化图形组件：按钮 (buttons)、图表 (charts)、列表 (lists)、滑动条 (sliders)、图片 (images) 等
• 高级的图形引擎：动画、抗锯齿、透明度、平滑滚动、图层混合等效果
• 支持多种输入设备：触摸屏、 键盘、编码器、按键等
• 支持多显示设备
• 不依赖特定的硬件平台，可以在任何显示屏上运行
• 配置可裁剪（最低资源占用：64 kB Flash，16 kB RAM）
• 基于UTF-8的多语种支持，例如中文、日文、韩文、阿拉伯文等
• 可以通过类CSS的方式来设计、布局图形界面（例如：Flexbox、Grid）
• 支持操作系统、外置内存、以及硬件加速（LVGL已内建支持STM32 DMA2D、NXP PXP和VGLite）
• 即便仅有单缓冲区(frame buffer)的情况下，也可保证渲染如丝般顺滑
• 全部由C编写完成，并支持C++调用
• 支持Micropython编程，参见：LVGL API in Micropython
• 支持模拟器仿真，可以无硬件依托进行开发
• 丰富详实的例程
• 详尽的文档以及API参考手册，可线上查阅或可下载为PDF格式
• 在 MIT 许可下免费和开源

配置要求：

基本上，每个能够驱动显示器的现代控制器都适合运行 LVGL。 最低要求是：

• 16、32 或 64 位微控制器或处理器

• 建议使用 >16 MHz 时钟速度

• 闪存/ROM： > 64 kB 用于非常重要的组件 (> 建议使用 180 kB)

• RAM:

  • 静态 RAM 使用量：~2 kB，取决于使用的功能和对象类型
  • 堆: > 2kB (> 建议使用 8 kB)
  • 动态数据（堆）: > 2 KB (> 如果使用多个对象，建议使用 16 kB). 在 lv_conf.h 文件中配置 LV_MEM_SIZE 生效。
  • 显示缓冲区：> “水平分辨率”像素（推荐 >10 × 10ד 水平分辨率”）
  • MCU或外部显示控制器中的一个帧缓冲区

• C99 或更新的编译器

LVGL官网：https://lvgl.io/

接线说明

LCD屏	MCU/开发板	功能描述
GND	GND	LCD屏电源地
VCC	5V或3.3V	LCD屏电源正极
LCD_CS	PE6	LCD屏SPI片选
LCD_RST	PC1	LCD屏复位
LCD_RS	PC0	LCD屏命令/数据选择
SDI(MOSI)	PB5	LCD屏SPI数据线，主机输出从机输入
SCK	PB3	LCD屏SPI时钟线
LED	3.3V	背光LED（可以自己接IO口，用软件控制背光）
SDO(MISO)	PB4	LCD屏SPI数据线，主机输入从机输出
CTP_SCL	PB8	电容触摸屏控制器I2C时钟线
CTP_RST	PB7	电容触摸屏控制器复位
CTP_SDA	PB9	电容触摸屏控制器I2C数据线
CTP_INT	PB6	电容触摸屏控制器中断信号

注意一下，我效果图里用的这款开发板的PB4引脚是没有在两边的排针里的，是在上面的JTAG接口里。

资料和程序下载

屏幕资料在线文档：https://url.zeruns.tech/68x3Y

屏幕资料打包下载地址1：https://www.123pan.com/s/2Y9Djv-rZevH.html

屏幕资料打包下载地址2：https://url.zeruns.tech/gzBO4

裸机版STM32F407+LVGL工程下载地址1：https://url.zeruns.tech/X242k

裸机版STM32F407+LVGL工程下载地址2：https://pan.baidu.com/s/1vAhHijYd_aWvRr3_c1_WtA?pwd=ry4g

FreeRTOS版STM32F407+LVGL工程下载地址1：https://www.123pan.com/s/2Y9Djv-CzevH.html

FreeRTOS版STM32F407+LVGL工程下载地址2：https://url.zeruns.tech/0iOHF

程序Gitee开源地址：https://gitee.com/zeruns/STM32F407_LVGL_Template_MSP3526

程序GitHub开源地址：https://github.com/zeruns/STM32F407_LVGL_Template_MSP3526

Gitee和GitHub开源里的最新版程序是用了FreeRTOS的，裸机版在发行版那里，版本号为0.1.3。FreeRTOS版的基本功能已经实现，还差优化。

我是参照正点原子的教程来移植的。

正点原子的 LVGL使用和移植 视频教程下载地址1：https://www.123pan.com/s/2Y9Djv-0ZevH.html

正点原子的 LVGL使用和移植 视频教程下载地址2：https://www.alipan.com/s/Pd6TDfT2rBL

使用说明

将代码下载下来直接编译下载就能用。

如果需要关闭帧率和内存占用显示就将 lv_conf.h 文件里的下面这两个宏定义的1改成0。

/*1: Show CPU usage and FPS count*/
#define LV_USE_PERF_MONITOR 1
#if LV_USE_PERF_MONITOR
    #define LV_USE_PERF_MONITOR_POS LV_ALIGN_BOTTOM_RIGHT
#endif

/*1: Show the used memory and the memory fragmentation
 * Requires LV_MEM_CUSTOM = 0*/
#define LV_USE_MEM_MONITOR 1
#if LV_USE_MEM_MONITOR
    #define LV_USE_MEM_MONITOR_POS LV_ALIGN_BOTTOM_LEFT
#endif

如果用的是FreeRTOS版的就在 freertos.c 文件里写代码，可以用STM32CubeMX软件新建线程和信号量这些，然后生成代码，代码都是按照规范写在指定位置的，重新生成不会影响自己写的代码。裸机版就直接在 main.c 文件里写代码就行。

如果需要关闭Demo程序就将下图中的代码注释掉就行。

元件购买地址

• STM32F407VET6开发板：https://s.click.taobao.com/sQSMWmt
• Daplink下载器：https://s.click.taobao.com/9kMKWmt
• MSP3526屏幕：https://s.click.taobao.com/i1Z29nt
• 杜邦线：https://s.click.taobao.com/W1wHWmt
• STM32F407VGT6开发板：https://s.click.taobao.com/VjC29nt

主要代码片段

主要就是在lv_port_disp.c文件里disp_flush函数中调用下面这段填充LCD的函数。LCD驱动是在屏幕官方给的例程基础上改的。

/**
 * @brief 填充LCD屏幕指定矩形区域
 * 使用LVGL库的颜色值填充LCD指定区域。
 * @param sx 起始X坐标
 * @param sy 起始Y坐标
 * @param ex 结束X坐标
 * @param ey 结束Y坐标
 * @param color_p 指向要填充的颜色的指针
 */
void LCD_Fill_LVGL(uint16_t sx, uint16_t sy, uint16_t ex, uint16_t ey, lv_color_t *color_p)
{
	uint32_t i, j;
	uint16_t width = ex - sx + 1;	 // 计算填充区域的宽度
	uint16_t height = ey - sy + 1;	 // 计算填充区域的高度
	uint32_t Pixel = width * height; // 计算填充区域像素个数
	LCD_SetWindows(sx, sy, ex, ey);	 // 设置LCD的显示窗口为指定的区域

//	for (i = 0; i < height; i++)
//	{
//		for (j = 0; j < width; j++){
//			Lcd_WriteData_16Bit(color_p->full); // 写入数据
//		}
//	}

// 数据分割值, 用于分批发送数据
#define data_split 3000

	uint8_t data[Pixel * 2]; // 创建一个数组用于存储颜色数据

	for (i = 0; i < Pixel; i++)
	{
		// 将颜色数据从16位转换为两个8位的数据
		data[i * 2] = (color_p->full) >> 8;			// 获取高8位数据
		data[i * 2 + 1] = (uint8_t)(color_p->full); // 获取低8位数据
		color_p++;									// 指向下一个颜色值

		// 判断数据量是否大于10000，如果大于则分批发送数据
		if (Pixel > 10000)
		{
			if ((i + 1) % data_split == 0)
			{
				if ((i + 1) == data_split)
				{
					Lcd_WriteData_DMA(data, data_split * 2); // 以DMA方式发送数据
				}
				else
				{
					while (HAL_SPI_GetState(LCD_SPI) != HAL_SPI_STATE_READY);						// 等待SPI总线空闲
					uint8_t *temp = &data[((uint16_t)((i + 1) / data_split) - 1) * data_split * 2]; // 获取剩余数据
					Lcd_WriteData_DMA(temp, data_split * 2);										// 以DMA方式发送数据
				}
			}
			else if (((i + 1) % data_split > 0) && ((i + 1) > data_split) && (i == (Pixel - 1)))
			{
				if ((uint16_t)((i + 1) / data_split) == 1)
				{
					while (HAL_SPI_GetState(LCD_SPI) != HAL_SPI_STATE_READY)
						;												 // 等待SPI总线空闲
					uint8_t *temp = &data[data_split * 2];				 // 获取剩余数据
					Lcd_WriteData_DMA(temp, ((i + 1) % data_split) * 2); // 以DMA方式发送数据
				}
				else
				{
					while (HAL_SPI_GetState(LCD_SPI) != HAL_SPI_STATE_READY)
						;																	  // 等待SPI总线空闲
					uint8_t *temp = &data[(uint16_t)((i + 1) / data_split) * data_split * 2]; // 获取剩余数据
					Lcd_WriteData_DMA(temp, ((i + 1) % data_split) * 2);
				}
			}
		}
	}

	if (Pixel <= 10000)
	{
		// 要发送的数据小于10000*2字节时一次全部发送
		Lcd_WriteData_DMA(data, Pixel * 2);
	}

	LCD_SetWindows(0, 0, lcddev.width - 1, lcddev.height - 1); // 恢复窗口设置为全屏
}

其他开源项目推荐

• 做了个三相电量采集器开源出来，可以方便监测家里用电情况：https://blog.zeruns.tech/archives/771.html
• 移植好U8g2图形库的STM32F407标准库工程模板：https://blog.zeruns.tech/archives/722.html
• 沁恒CH32V307VCT6最小系统板开源：https://blog.zeruns.tech/archives/726.html
• LM25118自动升降压可调DCDC电源模块：https://blog.zeruns.tech/archives/727.html
• EG1164大功率同步整流升压模块开源，最高效率97%：https://blog.zeruns.tech/archives/730.html
• 基于合宙Air700E的4G环境监测节点（温湿度、气压等数据），通过MQTT上传阿里云物联网平台：https://blog.zeruns.tech/archives/747.html
• 基于CH32V307的智能电子负载开源，嵌入式大赛作品开源：https://blog.zeruns.tech/archives/785.html

推荐阅读

• 高性价比和便宜的VPS/云服务器推荐: https://blog.zeruns.tech/archives/383.html
• 我的世界开服教程：https://blog.zeruns.tech/tag/mc/
• 睿登RD6012P数控可调电源简单开箱评测，60V 12A数控直流电源：https://blog.zeruns.tech/archives/740.html
• 拓竹P1SC 3D打印机开箱体验：https://blog.zeruns.tech/archives/770.html
• 不同品牌和种类的电容与电感实测对比（D值、Q值、ESR、X）：https://blog.zeruns.tech/archives/765.html
• 抖音商城2.6元的120W充电器测试和拆解：https://blog.zeruns.tech/archives/786.html