/lv_port_esp32_iot_kit

LVGL ported to ESP32 including various display and touchpad drivers

Primary LanguageCMIT LicenseMIT

LVGL project for ESP32-IOT-KIT

This is an ESP32 demo project showcasing LVGL v7 with support for several display controllers and touch controllers.

此工程fork自 lvgl/lv_port_esp32

修改了 sdkconfig，以适配ESP32-IOT-KIT开发板的 ST7789V + FT6236U 单点电容屏。

  • Version of ESP-IDF required 4.2.

  • Version of LVGL used: 7.9.

如何使用

  1. 递归clone本代码：
git clone --recurse-submodules https://github.com/ZhiliangMa/lv_port_esp32_iot_kit.git

  1. 确保电脑已有 ESP-IDF V4.2 环境，cd 移动到工程目录。

  2. 编译

idf.py build
  1. 下载烧录
idf.py flash

即可在液晶屏上看到下图显示。

电容触摸屏可用，可进行拖拽、滑动操作，开发板配套的FT6236U 为单点电容屏。

ESP32-IOT-KIT开发板图1


同时开发板允许使用上方的 J5接口，去插接额外的LCD模组。

ESP32-IOT-KIT开发板图2


运行正视图。

ESP32-IOT-KIT开发板图

Demo演示和帧率

此工程可通过图形化设置项，去运行的有4个Demo。

Component config >> lv_examples configuration >> Select the demo you want to run

分别为：

  • Show demo widgets。控件演示，使能Set IRAM as LV_ATTRIBUTE_FAST_MEM后，320x240分辨率，帧率约为20FPS。

  • Demonstrate the usage of encoder and keyboard。可以很好的演示触摸屏和一些拖拽控件，无动作时满帧，有拖动动作时不算特别流畅。

  • Benchmark your system。跑分，测试系统刷图成绩。

  • Stress test for LVGL。压力测试，帧率抖动明显。

除这4个意外，还可手动改动代码，将 lv_port_esp32_iot_kit\components\lv_examples\lv_examples\src 目录下的 lv_demo_music、lv_demo_printer、lv_ex_get_started、lv_ex_style、lv_ex_widgets 导入运行。

优化刷屏帧率

  • 工程内默认配置使用IRAM，默认使用行像素x40行x2字节的双BUFF。运行benchmark跑分Demo的成绩为：

40M SPI速度、IRAM开启、320x40x2字节双缓存、160MHz主频。FPS：41。OPS：75%。

  • 更快的刷屏方式1：将SPI的刷屏速率，由40MHz提高到80MHz。但很有可能会出现花屏，降低稳定性。（ESP32-IOT-KIT使用ST7789V+FT6236U单点电容屏组合时，以80MHz刷屏时，需将TF卡插入，会解决绝大多数的花屏问题）

  • 【修改SPI速率的测试结果，运行benchmark跑分Demo的成绩】：

40M SPI速度、IRAM开启、320x40x2字节双缓存、160MHz主频。FPS：41。OPS：75%。

80M SPI速度、IRAM开启、320x40x2字节双缓存、160MHz主频。FPS：52。OPS：68%。

  • 更快的刷屏方式1：将ESP32的运行主频，由160MHz提高到240MHz。为了降低功耗，IDF工程一般都是使用ESP32的160MHz去运行，调整为240MHz后会提高MCU的运算能力，从而提高LVGL的刷屏帧率。（menuconfig中寻找CONFIG_ESP32_DEFAULT_CPU_FREQ_MHZ，此项可调整ESP32的默认主频）

  • 【修改ESP32主频的测试结果，运行benchmark跑分Demo的成绩】：

40M SPI速度、IRAM开启、320x40x2字节双缓存、160MHz主频。FPS：41。OPS：75%。

40M SPI速度、IRAM开启、320x40x2字节双缓存、240MHz主频。FPS：53。OPS：82%。

80M SPI速度、IRAM开启、320x40x2字节双缓存、240MHz主频。FPS：60。OPS：78%。

  • 个人小结：80MHz的SPI刷屏速率不具备普适性，绝大多数的SPI屏幕能支持的速率还是40MHz。虽然80MHz可以用，而盲目的将SPI速率增大到80MHz只会增加不稳定性。从测试结果可以看出，在ESP32的主频为240MHz时，SPI速率为40MHz和80MHz带来的影响并不是特别的大，而为了稳定性，更建议使用SPI为40MHz的配置。

配套Visual Studio模拟器

  • 因本工程的LVGL版本为V7.9，故模拟器也应该使用V7版本的。递归clone，VS模拟器的v7版本分支：
git clone --recurse-submodules -b release/v7 https://github.com/lvgl/lv_sim_visual_studio.git

ESP32-IOT-KIT 开发板硬件资源

  • ADC * 2（电池、光照强度。电源可程控）
  • 按键 * 4（BOOT、用户按键。还有两个是 复位 和 电池电量指示）
  • 触摸按键 * 1
  • 用户 LED * 1（同IO扩展 WS2812B灯带）
  • 38KHz 红外接收、发射
  • RS485、CAN（同IO复用，也可复用为UART等使用）
  • I2C外设 * 4（ICM-20600六轴惯性IMU、SHT30温湿度、PCF8563 - RTC，还有在背部的电容触摸屏FPC座）
  • 2.0寸单点电容触摸屏（320*240分辨率。液晶屏使用SPI、电容触摸I2C）
  • 扩展：LCD/OLED/SPI 扩展接口。I2C扩展接口。3.3/5V电源扩展接口。
  • TF卡接口（SPI）。
  • 以太网扩展接口。（可插接 LAN8720 有线以太网模组）
  • TypeC 供电、下载、调试接口。
  • 板载CH340自动下载电路，最高波特率为 2Mbps。
  • 板载18650电池座，和充放电电源管理芯片，仅用板载电池即可提供3.3V和5V的2A电源输出。且3.3V电压轨为UPS，可保持板载硬件的不断电运行。

注意事项

  • ESP-IDF 环境建议使用 V4.2.2。

  • 工程设置项的SPI刷屏速率为 40MHz，以确保绝大多数使用者可以无误运行此demo。

  • 如需修改SPI刷屏速率，请参考我的博客 ESP32+st7789/ili9341运行LVGL例程。

  • 开发板配套的 ST7789V + FT6236U 单点电容屏模组，支持最大 80MHz 的SPI速率。但配置为80MHz时可能会出现轻微花屏，此时建议将TF卡插入右侧TF卡槽中，即可解决绝大多数问题，实现完美刷屏。

Easyio 库推荐

  Easyio 是一款适配于ESP-IDF框架的开源驱动库，以支持ESP32的简便开发。其目的是在保持官方SDK灵活性的同时，大幅度简化乐鑫ESP-IDF开发框架的使用难度。（方便的话，有开源的Arduino和Platform可以用，但在工作上有时会硬性要求使用ESP-IDF，毕竟要对接FAE，于是就萌生了搞个 Easyio 的想法）

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  Easyio lib - Github

  Easyio驱动库 - CSDN