STM32F4驱动ST7735S小屏幕：从SPI配置到图片显示，一个完整项目带你玩转TFTLCD

STM32F4驱动ST7735S小屏幕从SPI配置到图片显示实战指南手里这块1.44寸的ST7735S屏幕已经吃灰三个月了跟着我做这个温湿度监测项目保证让你的开发板和小屏幕都活起来。不需要死记硬背那些SPI参数咱们直接动手做出能显示动态数据的实用界面。1. 硬件连接与SPI配置先来看看硬件接线。ST7735S通常有7个关键引脚需要连接屏幕引脚STM32F4对应引脚备注VCC3.3V注意电压匹配GNDGND共地是关键SCLPB3 (SPI1_SCK)时钟信号线SDAPB5 (SPI1_MOSI)主设备输出从设备输入RESPA1自定义复位引脚DCPA2数据/命令选择CSPA3片选信号硬件SPI初始化代码要特别注意时钟相位和极性的配置void SPI1_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; SPI_InitTypeDef SPI_InitStruct; // 启用GPIOB和SPI1时钟 RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE); // 配置PB3(SCK), PB5(MOSI)为复用功能 GPIO_InitStruct.GPIO_Pin GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_5; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode GPIO_Mode_AF; GPIO_InitStruct.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStruct.GPIO_OType GPIO_OType_PP; GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd GPIO_PuPd_UP; GPIO_Init(GPIOB, GPIO_InitStruct); // 引脚复用映射 GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource3, GPIO_AF_SPI1); GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource5, GPIO_AF_SPI1); // SPI参数配置 SPI_InitStruct.SPI_Direction SPI_Direction_1Line_Tx; // 单线发送模式 SPI_InitStruct.SPI_Mode SPI_Mode_Master; SPI_InitStruct.SPI_DataSize SPI_DataSize_8b; SPI_InitStruct.SPI_CPOL SPI_CPOL_High; // 关键配置 SPI_InitStruct.SPI_CPHA SPI_CPHA_2Edge; // 关键配置 SPI_InitStruct.SPI_NSS SPI_NSS_Soft; SPI_InitStruct.SPI_BaudRatePrescaler SPI_BaudRatePrescaler_4; // 21MHz/45.25MHz SPI_InitStruct.SPI_FirstBit SPI_FirstBit_MSB; SPI_Init(SPI1, SPI_InitStruct); SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); }提示ST7735S的SPI时序要求CPOL1, CPHA1这个配置不对屏幕会完全没有反应。如果遇到白屏问题首先检查这两项参数。2. 屏幕初始化与基础绘图ST7735S的初始化需要发送一系列命令和参数。这里有个技巧把厂商提供的初始化代码封装成数组直接批量发送const uint8_t init_cmds[] { // 命令 参数长度 参数 0x11, 0, // 睡眠退出 0x36, 1, 0x08, // 内存访问控制 0x3A, 1, 0x05, // 颜色格式设置 RGB565 0xB1, 2, 0x01, 0x2C, // 帧率控制 0xB2, 2, 0x01, 0x2C, // 帧率控制 0xB3, 2, 0x01, 0x2C, 0x01, 0x2C, // 帧率控制 0xB4, 1, 0x07, // 显示反转控制 0xC0, 2, 0xA2, 0x02, // 电源控制1 0xC1, 1, 0x05, // 电源控制2 0xC2, 2, 0x0A, 0x00, // 电源控制3 0xC3, 2, 0x8A, 0x2A, // 电源控制4 0xC4, 2, 0x8A, 0xEE, // 电源控制5 0xC5, 1, 0x0E, // VCOM控制 0x20, 0, // 关闭反显 0x29, 0 // 开启显示 }; void ST7735_Init(void) { uint8_t *p (uint8_t *)init_cmds; for(int i0; isizeof(init_cmds);) { uint8_t cmd p[i]; uint8_t len p[i]; ST7735_WriteCommand(cmd); while(len--) { ST7735_WriteData(p[i]); } if(cmd 0x11 || cmd 0x29) { delay_ms(120); // 重要命令需要延时 } } }实现基础绘图函数时注意设置正确的窗口地址void ST7735_SetWindow(uint8_t x0, uint8_t y0, uint8_t x1, uint8_t y1) { ST7735_WriteCommand(0x2A); // 列地址设置 ST7735_WriteData(0); ST7735_WriteData(x0); ST7735_WriteData(0); ST7735_WriteData(x1); ST7735_WriteCommand(0x2B); // 行地址设置 ST7735_WriteData(0); ST7735_WriteData(y0); ST7735_WriteData(0); ST7735_WriteData(y1); ST7735_WriteCommand(0x2C); // 开始写入GRAM } void ST7735_DrawPixel(uint8_t x, uint8_t y, uint16_t color) { if(x 128 || y 160) return; ST7735_SetWindow(x, y, x, y); ST7735_WriteData(color 8); ST7735_WriteData(color 0xFF); }3. 图片显示与字库实现显示图片前需要将图片转换为RGB565格式的数组。推荐使用Img2Lcd工具设置如下输出格式选择C语言数组扫描模式选择水平扫描颜色位数选择16位真彩色勾选高位在前选项生成的数组可以直接用DMA传输// 图片数据示例 const uint16_t gImage_test[128*160] { 0xFFFF, 0xFFFF, 0xFFFF, // ... }; void ST7735_ShowImage(uint16_t x, uint16_t y, uint16_t width, uint16_t height, const uint16_t *img) { ST7735_SetWindow(x, y, xwidth-1, yheight-1); ST7735_WriteData_DMA((uint8_t *)img, width*height*2); }字库实现需要先制作字模。使用PCtoLCD2002软件生成8x16 ASCII字库选择字符模式设置字体为宋体大小8x16取模方式设置为逐行式高位在前生成所有可见ASCII字符(0x20-0x7E)// 8x16 ASCII字模示例 const uint8_t font8x16[95][16] { {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}, // 空格 {0x00,0x00,0x18,0x3C,0x3C,0x3C,0x18,0x18,0x18,0x00,0x18,0x18,0x00,0x00,0x00,0x00}, // ! // ...其他字符 }; void ST7735_DrawChar(uint8_t x, uint8_t y, char c, uint16_t color, uint16_t bgcolor) { if(c 0x20 || c 0x7E) return; const uint8_t *p font8x16[c - 0x20]; for(uint8_t i0; i16; i) { uint8_t line p[i]; for(uint8_t j0; j8; j) { if(line (0x80 j)) { ST7735_DrawPixel(xj, yi, color); } else if(bgcolor ! TRANSPARENT) { ST7735_DrawPixel(xj, yi, bgcolor); } } } }4. 温湿度监测界面实现结合DHT11传感器我们可以实现一个完整的温湿度监测界面。首先设计界面布局typedef struct { uint16_t temp; uint16_t humidity; uint8_t update_flag; } EnvData; void UI_DrawFrame(void) { // 绘制边框 ST7735_DrawRect(0, 0, 127, 159, RGB(0,255,0)); // 绘制标题 ST7735_DrawString(10, 5, Env Monitor, RGB(255,255,255), RGB(0,0,0)); // 温度区域 ST7735_FillRect(10, 30, 108, 50, RGB(50,50,50)); ST7735_DrawString(15, 35, Temperature:, RGB(255,255,0), RGB(50,50,50)); // 湿度区域 ST7735_FillRect(10, 90, 108, 50, RGB(50,50,50)); ST7735_DrawString(15, 95, Humidity:, RGB(0,255,255), RGB(50,50,50)); } void UI_UpdateData(EnvData *data) { if(data-update_flag) { char buf[16]; // 更新温度 sprintf(buf, %2d C,>int main(void) { SystemInit(); ST7735_Init(); DHT11_Init(); UI_DrawFrame(); EnvData env {0}; uint32_t last_update 0; while(1) { if(HAL_GetTick() - last_update 2000) { // 每2秒更新一次 if(DHT11_ReadData(env.temp, env.humidity) SUCCESS) { env.update_flag 1; UI_UpdateData(env); } last_update HAL_GetTick(); } } }注意实际项目中建议使用双缓冲机制先在内存中绘制完整帧再一次性刷新到屏幕可以避免闪烁现象。对于STM32F4可以利用其充足的RAM开辟一个128x160x240KB的显存缓冲区。