Écran LCD de 2,8 pouces avec résolution 240 x 400 et interface SPI/MCU : application sur microcontrôleurs

      L'écran LCD de 2,8 poucesa une résolution de 240*400, un rapport hauteur/largeur vertical de 16:9 et utilise le circuit intégré de pilote ILI9327 ou ST7793.  Il prend en charge les interfaces SPI/MCU/RGB et constitue un écran LCD relativement mature sur le marché, adapté aux clients utilisant des microcontrôleurs. Cela peut réduire considérablement le coût global pour les clients. Les ingénieurs de Shenzhen Hongjia Technology analyseront son application sur les microcontrôleurs dans cet article.

1. Caractéristiques principales de l'écran

Taille physique : 2,8 pouces (longueur diagonale).

Résolution : 240 (largeur) x 400 (hauteur). Il s'agit d'un écran vertical à résolution "non conventionnelle" (la direction de conduite par défaut est généralement de 240 de large et 400 de haut). De nombreuses bibliothèques GUI ou outils de conversion d’images doivent accorder une attention particulière à cette taille.

Types d'interfaces :

SPI : Interface périphérique série, moins de broches (généralement uniquement SCK, MOSI, MISO, CS, DC, RST), vitesse relativement lente, adaptée à l'affichage d'images statiques ou de scénarios avec des mises à jour peu fréquentes. C'est le moyen le plus simple et le plus courant de contrôler cet écran.

MCU 8/16 bits parallèle : transmission parallèle via un bus de données 8 bits ou 16 bits, vitesse rapide, taux de rafraîchissement élevé, mais nécessite un grand nombre de ports d'E/S du microcontrôleur. Généralement utilisé dans les applications nécessitant des taux de rafraîchissement élevés, ou lorsque le contrôleur principal lui-même ne dispose pas d'interface matérielle SPI.

2. Schéma d'application typique sur les microcontrôleurs

Piloter ce type d'écran nécessite généralement deux niveaux de logiciels :

A. Couche d'abstraction matérielle de bas niveau

Initialisation SPI : configurez le périphérique SPI du MCU, définissez la polarité de l'horloge, la phase, l'ordre des bits de données et la fréquence d'horloge (généralement jusqu'à des dizaines de MHz).

Initialisation GPIO : configurez CS, DC et RST comme modes de sortie.

B. Couche de pilote d'écran (liée au circuit intégré spécifique)

Il s’agit de la partie la plus critique, et les tâches principales comprennent :

Séquence d'initialisation : envoyez une série de commandes et de paramètres spécifiques pour configurer le circuit intégré du pilote. Cela inclut la définition du format de couleur (tel que RVB565), la direction de numérisation, le contrôle de l'alimentation, etc. Un code d'initialisation optimisé pour une résolution de 240 x 400 doit être utilisé, généralement fourni par le fournisseur d'écran ou des bibliothèques open source. Fonctions de dessin de base :

Fonctions d'écriture de commandes/écriture de données : les commandes et les données sont distinguées via la broche DC.

Définir la fonction de fenêtre : indique au pilote IC la plage d'affichage (x_start, x_end, y_start, y_end) pour l'écriture ultérieure des données.

Fonctions d'écriture de pixels/blocs : écrit en continu les données de couleur dans la fenêtre définie. L’écriture en bloc est la clé d’une actualisation efficace.

3. Implémentation de fonctions avancées :

Effacer l'écran : remplit tout l'écran avec une seule couleur.

Dessiner un point, dessiner une ligne, dessiner un rectangle, dessiner un cercle : implémenté sur la base de la fonction d'écriture de bloc de base.

Image affichée : écrit les données d'un tableau bitmap pré-converti dans une zone spécifiée.

Caractères d'affichage/caractères chinois : obtient des données matricielles à l'aide d'un outil d'extraction de polices, puis les dessine.

4. Précautions et techniques d'optimisation

A. Consommation de mémoire : pour une résolution de 240 x 400, en utilisant le format de couleur RVB565 (16 bits/pixel), une seule mémoire tampon d'image nécessite 240 * 400 * 2 = 192 000 octets (environ 187,5 Ko). Cela dépasse la capacité RAM de la plupart des microcontrôleurs. Par conséquent, une approche sans tampon ou avec tampon partiel est généralement adoptée pour le dessin dynamique.

B. Vitesse de rafraîchissement : la vitesse SPI est le goulot d'étranglement. Maximisez la fréquence d'horloge SPI tout en maintenant la stabilité. L'optimisation de la fonction d'écriture de bloc, la réduction de la surcharge des appels de fonction et l'utilisation du transfert DMA peuvent améliorer considérablement l'efficacité et libérer le processeur.

C. Direction de balayage : Le circuit intégré du pilote peut être réglé dans différentes directions de balayage (rotation de 0°, 90°, 180°, 270°). Si le sens d'affichage est incorrect, la commande MADCTL (Memory Access Control) dans les paramètres d'initialisation doit être modifiée.

D. Format de couleur : assurez-vous que le format de couleur (RGB565, RGB888, etc.) utilisé par le circuit intégré du pilote, votre code de pilote et la bibliothèque GUI sont cohérents.

        CeÉcran LCD de 2,8 poucesa été produit en série par Shenzhen Hongjia Technology, avec plus de 600 000 unités produites. Bien entendu, nos écrans de 2,8 pouces sont également disponibles dans d'autres résolutions, notamment 240*320, 480*640 et 480*800, etc. Ils offrent une qualité fiable et stable, avec un approvisionnement à long terme et aucun arrêt de production. Nous acceptons les demandes de renseignements par courrier électronique ; nous fournirons un support technique et des prix compétitifs.