Difference between revisions of "Matrix - 2'8 SPI Key TFT/zh"

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==介绍==
 
==介绍==
−
[[File:Matrix-2'8_SPI_Key_TFT.png|thumb|]]
+
[[File:Matrix-2'8_SPI_Key_TFT.png|thumb|正面]]
−
*Matrix - 2'8 Key SPI TFT模块是一款2.8英寸的TFT 触摸LCD，模块采用ST7789S驱动IC和XPT2046电阻式触摸IC，屏幕分辨率为320*240，采用SPI控制接口，模块还包含3个独立按键，可根据需要自定义功能。
+
[[File:Matrix-2'8_SPI_Key_TFT2.png|thumb|背面]]
 +
*Matrix-2'8_SPI_Key_TFT模块是一款2.8英寸的TFT 触摸LCD，模块采用ST7789V驱动IC和XPT2046电阻式触摸IC，屏幕分辨率为240*320，采用SPI控制接口，模块还包含3个独立按键，可根据需要自定义功能。
 
*详细规格如下所示：
 
*详细规格如下所示：
−
1、LCD尺寸：2.8寸
+
{| class="wikitable"
−
2、显示区域：57.6mm*43.2mm
+
|-
−
3、驱动IC：ST7789S
+
|LCD尺寸||2.8寸
−
4、分辨率：320*240（RGB）
+
|-
−
5、接口方式：SPI
+
|显示区域||57.6mm*43.2mm
−
6、工作电压：5V
+
|-
−
7、背光电压：5V
+
|驱动IC||ST7789V
−
8、触摸屏类型：电阻式，钢化玻璃触摸屏
+
|-
 +
|分辨率||240*320（RGB）
 +
|-
 +
|接口方式||SPI
 +
|-
 +
|工作电压||5V
 +
|-
 +
|背光电压||5V
 +
|-
 +
|触摸屏类型||电阻式，钢化玻璃触摸屏
 +
|-
 +
|}
 
模块上电默认打开背光，可通过置低LED_EN引脚关闭背光。如果需要关闭上电打开背光，只需要拿到电路板上的R12电阻，再通过置高LED_EN引脚打开背光；
 
模块上电默认打开背光，可通过置低LED_EN引脚关闭背光。如果需要关闭上电打开背光，只需要拿到电路板上的R12电阻，再通过置高LED_EN引脚打开背光；
  
 
==特性==
 
==特性==
 
* PCB尺寸（mm）：
 
* PCB尺寸（mm）：
−
[[File:Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_PCB.png|frameless|500px|]]
+
[[File:Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_PCB.png|frameless|400px|]]
  
 
* 引脚说明:
 
* 引脚说明:
 +
Matrix-2'8_SPI_Key_TFT目前已经推出过2个版本，引脚定义如下:
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
−
|名称 || 描述     ||名称 || 描述
+
| style="background: PaleTurquoise; color: black" colspan="4"| '''Matrix-2'8_SPI_Key_TFT-1706'''
 +
|-
 +
|Pin# || Name      ||Pin# || Name
 +
|-
 +
|1    || VDD_3.3V  ||2    || VDD_5V
 +
|-
 +
|3    || NC        ||4    || VDD_5V
 +
|-
 +
|5    || NC        ||6    || GND
 +
|-
 +
|7    || LCD_RESET ||8    || NC
 +
|-
 +
|9    || GND      ||10  || NC
 +
|-
 +
|11  || LED_EN    ||12  || T_CS
 +
|-
 +
|13  || KEY_1    ||14  || GND
 +
|-
 +
|15  || KEY_2    ||16  || KEY_3
 +
|-
 +
|17  || VDD_3.3V  ||18  || T_IRQ
 +
|-
 +
|19  || SPI_MOSI  ||20  || GND
 +
|-
 +
|21  || SPI_MISO  ||22  || LCD_D/C
 +
|-
 +
|23  || SPI_CLK  ||24  || LCD_CS
 +
|-
 +
|25  || GND        ||26  || NC
 +
|-
 +
|}
 +
 
 +
{| class="wikitable"
 +
|-
 +
| style="background: PaleTurquoise; color: black" colspan="4"| '''Matrix-2'8_SPI_Key_TFT-1512'''
 +
|-
 +
|Pin# || Name     ||Pin# || Name
 
|-
 
|-
 
|1    || VDD_3.3V  ||2    || VDD_5V
 
|1    || VDD_3.3V  ||2    || VDD_5V
Line 52: Line 101:
 
|}
 
|}
  
−
==工作原理==
+
<span style="color:#ff0000"> <br> Matrix-2'8_SPI_Key_TFT-1706将触摸芯片的使能引脚T_CS从Pin26修改为Pin12，这样修改之后NEO/NEO2/NEO-Plus2等引脚是24Pin兼容的开发板就能正常使用触摸芯片了。 <br></span>
−
Matrix - 2'8 Key SPI TFT采用ST7789S IC驱动TFT模组，使用XPT2046电阻触摸芯片把模拟的触摸信号转换成数字信号。这两个IC都支持SPI接口，共用同一路SPI接口资源。三个独立按键使用独立I/O，可根据用户需要自动以按键功能。
+
  
−
==下载Matrix源码==
+
==支持该配件的开发板型号和软件版本==
−
Matrix配件相关的代码是完全开源的，统一由一个仓库进行管理：https://github.com/friendlyarm/matrix.git <br>
+
{| class="wikitable"
−
该仓库里不同的分支代表着Matrix配件所支持的不同开发板。<br>
+
|-
−
* nanopi分支用于支持NanoPi；
+
|序号 ||CPU型号|| 开发板型号 || 软件版本
−
* nanopi2分支用于支持NanoPi 2；
+
|-
−
* tiny4412分支用于支持Tiny4412；
+
|1    ||H3||NanoPi NEO/NEO Air/NEO Core/M1/M1 Plus|| 全志原厂Linux-3.4内核和开源社区Linux-4.x主线内核
−
* raspberrypi分支用于支持RaspberryPi；
+
|-
 +
|2    ||H5||NanoPi NEO2/NEO Plus2/NEO Core2 || 开源社区Linux-4.x主线内核
 +
|-
 +
|3    ||S5P4418||NanoPi2/NanoPi M2/NanoPi2 Fire    || 三星原厂Linux-3.4内核
 +
|-
 +
|}
  
−
在主机PC上安装git，以Ubuntu14.04为例
+
==硬件连接==
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
===H3系列===
−
$ sudo apt-get install git
+
连接NanoPi M1:<br>
−
</syntaxhighlight>
+
[[File:Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_m1.jpg|frameless|500px|Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_m1]]<br>
  
−
克隆Matrix配件代码仓库
+
连接NanoPi M1 Plus:<br>
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
[[File:Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_m1_plus.jpg|frameless|500px|Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_m1_plus]]<br>
−
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
克隆完成后会得到一个名为matrix的目录，里面存放着所有Matrix配件的代码。
+
  
−
==与NanoPi 2连接使用==
+
连接NanoPi NEO:<br>
−
===硬件连接===
+
[[File:Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_neo.jpg|frameless|500px|Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_neo]]<br>
−
参考下图连接模块Matrix-2'8_SPI_Key_TFT和NanoPi 2：<br>
+
−
[[File:Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi2.jpg|frameless|600px|Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi2]]
+
  
−
连接说明：
+
连接NanoPi NEO Air:<br>
−
{| class="wikitable"
+
[[File:Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_neo_air.jpg|frameless|500px|Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_neo_air]]<br>
 +
 
 +
连接NanoPi NEO Core:<br>
 +
[[File:Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_neo_core.jpg|frameless|500px|Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_neo_core]]<br>
 +
 
 +
===H5系列===
 +
连接NanoPi NEO2 :<br>
 +
[[File:Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_neo2.jpg|frameless|600px|Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_neo2]]<br>
 +
 
 +
连接NanoPi NEO Plus2:<br>
 +
[[File:Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_neo2-plus.jpg|frameless|600px|Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_neo-plus2]]<br>
 +
 
 +
连接NanoPi NEO Core2:<br>
 +
[[File:Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_neo_core2.jpg|frameless|500px|Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_neo_core2]]<br>
 +
 
 +
===S5P4418系列===
 +
连接NanoPi2:<br>
 +
[[File:Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi2.jpg|frameless|600px|Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi2]]<br>
 +
 
 +
连接NanoPi M2 / NanoPi2 Fire:<br>
 +
[[File:Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_m2.jpg|frameless|600px|Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_m2]]<br>
 +
NanoPi M2和NanoPi 2 Fire的40 Pin引脚定义是一模一样的，所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的，这里仅以NanoPi M2为例。<br>
 +
 
 +
==使用默认使能Matrix-2'8_SPI_Key_TFT的ROM==
 +
::{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
−
|Matrix-2'8_SPI_Key_TFT || NanoPi 2
+
|Board Type||CPU Model||Download Link to Image File||Image File
 
|-
 
|-
−
|GND        || Pin6
+
|NanoPi NEO|| H3 || [http://download.friendlyelec.com/nanopineo Download]|| official-ROMs/accessory-ROMs/nanopi-neo_sd_ubuntu-tft_4.14_YYYYMMDD.img.zip
 
|-
 
|-
−
|5V        || Pin2
+
|NanoPi NEO Air|| H3 ||[http://download.friendlyelec.com/nanopineoair Download] || official-ROMs/accessory-ROMs/nanopi-neo-air_sd_ubuntu-tft_4.14_YYYYMMDD.img.zip
−
|-
+
−
|LED_EN    || Pin11
+
 
|-
 
|-
−
|LCD_RESET  || Pin7
+
|NanoPi M1|| H3 ||[http://download.friendlyelec.com/nanopim1 Download] || official-ROMs/accessory-ROMs/nanopi-m1_sd_ubuntu-tft_4.14_YYYYMMDD.img.zip
 
|-
 
|-
−
|LCD_D/C    || Pin22
+
|NanoPi M1 Plus|| H3 ||[http://download.friendlyelec.com/nanopim1plus Download] || official-ROMs/accessory-ROMs/nanopi-m1-plus_sd_ubuntu-tft_4.14_YYYYMMDD.img.zip
−
|-
+
−
|LCD_CS    || Pin24
+
 
|-
 
|-
−
|SPICLK    || Pin23
+
|NanoPi NEO Core|| H3 ||[http://download.friendlyelec.com/nanopineocore Download] || official-ROMs/accessory-ROMs/nanopi-neo-core_sd_ubuntu-tft_4.14_YYYYMMDD.img.zip
 
|-
 
|-
−
|SPIMOSI    || Pin19
+
|NanoPi NEO2|| H5 ||[http://download.friendlyelec.com/nanopineo2 Download] || official-ROMs/accessory-ROMs/nanopi-neo2_sd_ubuntu-tft_4.14_YYYYMMDD.img.zip
−
|-
+
−
|SPIMISO    || Pin21
+
 
|-
 
|-
−
|T_CS      || Pin26
+
|NanoPi NEO Plus2|| H5 ||[http://download.friendlyelec.com/nanopineoplus2 Download] || official-ROMs/accessory-ROMs/nanopi-neo-plus2_sd_ubuntu-tft_4.14_YYYYMMDD.img.zip
 +
|-
 +
|NanoPi NEO Core2|| H5 ||[http://download.friendlyelec.com/nanopineocore2 Download] || official-ROMs/accessory-ROMs/nanopi-neo-core2_sd_ubuntu-tft_4.14_YYYYMMDD.img.zip
 +
|-
 +
|NanoPi K1 Plus|| H5 ||[http://download.friendlyelec.com/nanopik1plus Download] || official-ROMs/accessory-ROMs/nanopi-k1-plus_sd_ubuntu-tft_4.14_YYYYMMDD.img.zip
 
|-
 
|-
−
|T_IRQ      || Pin18
 
−
|-
 
 
|}
 
|}
  
−
===编译测试程序===
+
==使能Matrix-2'8_SPI_Key_TFT==
−
进入Matrix代码仓库，切换到nanopi2分支
+
===H3/H5平台===
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
注意：以下测试方法适用于测试Matrix-2'8_SPI_Key_TFT-1706版本的硬件，对于Matrix-2'8_SPI_Key_TFT-1512（丝印T28-02 1512）硬件，请按照本章节末尾的说明自行修改软件，将触摸芯片的使能引脚设置为Pin26。<br><br>
−
$ cd matrix
+
−
$ git checkout nanopi2
+
−
</syntaxhighlight>
+
  
−
编译Matrix配件代码
+
====Linux-4.14====
 +
=====使用npi-config使能Matrix-2'8_SPI_Key_TFT=====
 +
当使用的开发板为H3或者H5系列时，假设使用的ROM是基于Linux-4.x主线内核的Ubuntu-Core with Qt-Embedded系统，那么首先需要通过npi-config工具来使能Matrix-2'8_SPI_Key_TFT。启动系统，在root用户下执行下列命令运行npi-config:
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
+
$ npi-config
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
+
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi 2配套的arm-linux-gcc-4.9.3。<br>
+
然后依次进入下列菜单项:<br>
−
编译成功后库文件位于install/lib目录下，测试程序位于install/usr/bin目录下，硬件驱动模块位于modules目录。<br>
+
[[File:tft-1.png|frameless|1000px|tft-1]]<br>
−
 
+
进入SPI菜单:<br>
−
===加载驱动程序===
+
[[File:tft-2.png|frameless|1000px|tft-2]]<br>
−
将带有Debian系统的SD卡插入一台运行Linux的电脑，可以挂载SD卡上的boot和rootfs分区。<br>
+
选择是否使能SPI0:<br>
−
假设rootfs分区的挂载路径为/media/rootfs，执行以下命令将Matrix的硬件驱动、库文件和测试程序拷贝到NanoPi 2的文件系统上。<br>
+
[[File:tft-3.png|frameless|1000px|tft-3]]<br>
 +
选择enable SPI0后，再选择SPI0上连接的设备为Matrix-2'8_SPI_Key_TFT:<br>
 +
[[File:tft-4.png|frameless|1000px|tft-4]]<br>
 +
最后返回主菜单，选择<Finish>，然后根据提示重启系统。重新启动系统后，执行下列命令检查Matrix-2'8_SPI_Key_TFT的显示芯片和触摸芯片是否被使能:
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ cp modules /media/rootfs/ -r
+
$ ls /dev/fb-st7789s
−
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
+
/dev/fb-st7789s
−
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
 
+
/dev/fb-st7789s就是显示芯片的framebuffer设备节点。
−
将SD卡重新插入NanoPi 2，上电启动，在Debian的shell终端中执行以下命令加载硬件驱动。<br>
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ cd /modules
+
$ ls /dev/input/ts-ads7846
−
$ insmod fbtft_device.ko name=matrix-st7789s gpios=dc:97,reset:60,cs:94
+
/dev/input/ts-ads7846
−
$ insmod matrix_ads7846.ko
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
fbtft_device是LCD驱动，成功加载驱动后，可以看到LCD被清屏，matrix_ads7846是触摸驱动。<br>
+
/dev/input/ts-ads7846就是触摸芯片的设备节点。
 +
第一次进入系统时会进行触摸校准，根据屏幕的提示点击5个点完成校准即可。<br>
 +
[[File:tslib.png|frameless|1000px|tft-tslib]]<br>
 +
注意:在Linux4.x主线内核中，默认支持的是使用Pin12作为触摸芯片的使能引脚的Matrix-2'8_SPI_Key_TFT-1706版本。<br>
 +
通过npi-config使能Matrix-2'8_SPI_Key_TFT后，系统会将默认的登录显示设备设置为Matrix-2'8_SPI_Key_TFT。如果你想开机运行Qt-demo程序，可以在npi-config中进行如下配置，进入Boot Options菜单:<br>
 +
[[File:tft-qt-demo-1.png|frameless|1000px|tft-qt-demo-1]]<br>
 +
进入Autologin菜单:<br>
 +
[[File:tft-qt-demo-2.png|frameless|1000px|tft-qt-demo-2]]<br>
 +
进去Qt/Embedded菜单:<br>
 +
[[File:tft-qt-demo-3.png|frameless|1000px|tft-qt-demo-3]]<br>
 +
使能Qt/E Demo:<br>
 +
[[File:tft-qt-demo-4.png|frameless|1000px|tft-qt-demo-4]]<br>
 +
最后返回主菜单，选择<Finish>，然后根据提示重启系统。重新启动系统后，屏幕上会自动运行Qt/E demo，效果如下:<br>
 +
[[File:qt-demo-status.png|frameless|600px|qt-demo-status]]<br>
  
−
===测试LCD显示===
+
=====控制背光=====
−
执行以下命令选择模块Matrix-2'8_SPI_Key_TFT作为桌面显示设备：
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ sudo FRAMEBUFFER=/dev/fb-st7789s startx &
+
$ echo 1 >/sys/class/backlight/fb_st7789v/bl_power  # 关闭背光
 +
$ echo 0 >/sys/class/backlight/fb_st7789v/bl_power  # 打开背光
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
&表示让其在后台运行，可以看到类似下面的打印信息：<br>
 
−
<syntaxhighlight lang="bash">
 
−
Log file: "/var/log/Xorg.2.log"
 
−
</syntaxhighlight>
 
−
表明X窗口进程的环境变量DISPLAY=2，请根据实际打印信息确定DISPLAY的值。<br>
 
  
−
===触摸校准===
+
=====对于Matrix-2'8_SPI_Key_TFT-1512的额外设置=====
−
执行以下命令进行触摸校准：
+
对于使用Matrix-2'8_SPI_Key_TFT-1512（丝印T28-02 1512）+ NanoPi M1/NanoPi M1 Plus的用户，需要自行修改内核代码选择使用Pin26作为触摸使能引脚才能正常使用触摸功能。<br>
 +
假设你已经参考H3 主线内核的维基[[Mainline U-boot & Linux]]成功克隆并编译了Linux内核，则还需要修改下列代码:
 +
修改下列代码:
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ DISPLAY=:2.0 xinput_calibrator
+
$ vi linux/arch/arm/boot/dts/sun8i-h3-nanopi
 +
    ...
 +
    spi0_cs_pins: spi0_cs_pins {
 +
        pins = "PC3", "PA6";
 +
        function = "gpio_out";
 +
    };
 +
    ...
 +
&spi0 {
 +
    ...
 +
    cs-gpios = <&pio 2 3 GPIO_ACTIVE_HIGH>, <&pio 0 6 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
 +
    ...
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
用触摸笔在屏幕上点击4个点即可完成校准，完成校准后会有类似如下的打印信息：
+
其中<&pio 0 6 GPIO_ACTIVE_HIGH>表示使用GPIOA6(Pin12)作为触摸使能引脚，将其修改为GPIOA17(Pin26):
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
Section "InputClass"
+
    ...
−
         Identifier      "calibration"  
+
    spi0_cs_pins: spi0_cs_pins {
−
        MatchProduct    "ADS7846 Touchscreen"  
+
         pins = "PC3", "PA17";
−
         Option  "Calibration"  "196 3825 3887 358"  
+
         function = "gpio_out";
−
        Option  "SwapAxes"      "0"
+
    };
−
EndSection
+
    ...
 +
&spi0 {
 +
    ...
 +
    cs-gpios = <&pio 2 3 GPIO_ACTIVE_HIGH>, <&pio 0 17 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
 +
    ...
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
将上述内容手动保存在/usr/share/X11/xorg.conf.d/99-calibration.conf中，以后就再也无需进行校准了。
+
然后重新编译内核，拷贝arch/arm/boot/dts/目录下的sun8i-h3-nanopi-m1.dtb/sun8i-h3-nanopi-m1-plus.dtb到TF卡boot分区下，重新启动板子即可。
  
−
==与NanoPi连接使用==
+
====Linux 3.4====
−
===准备工作===
+
启动开发板并运行FriendlyCoore系统，进入系统后克隆Matrix代码仓库：
−
在NanoPi上运行Debian系统，然后在主机PC上安装并使用相应的编译器。参考wiki：[[NanoPi/zh|NanoPi]] <br>
+
−
注意：必须使用nanopi-v4.1.y-matrix分支编译出来的内核。<br>
+
−
下载NanoPi内核源代码并编译
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ git clone https://github.com/friendlyarm/linux-4.x.y.git
+
$ apt-get update && apt-get install git
−
$ cd linux-4.x.y
+
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git
−
$ git checkout nanopi-v4.1.y-matrix
+
−
$ make nanopi_defconfig
+
−
$ touch .scmversion
+
−
$ make
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 +
克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。
  
−
===硬件连接===
+
编译并运行Qt测试程序：
−
参考下图连接模块Matrix-2'8_SPI_Key_TFT和NanoPi <br>
+
−
[[File:Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi.jpg|frameless|600px|Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi]]
+
−
 
+
−
连接说明：
+
−
{| class="wikitable"
+
−
|-
+
−
|Matrix-2'8_SPI_Key_TFT || NanoPi
+
−
|-
+
−
|GND        || Pin6
+
−
|-
+
−
|5V        || Pin2
+
−
|-
+
−
|LED_EN    || Pin1
+
−
|-
+
−
|LCD_RESET  || Pin7
+
−
|-
+
−
|LCD_D/C    || Pin11
+
−
|-
+
−
|LCD_CS    || Pin12
+
−
|-
+
−
|SPICLK    || Pin23
+
−
|-
+
−
|SPIMOSI    || Pin19
+
−
|-
+
−
|SPIMISO    ||
+
−
|-
+
−
|T_CS      ||
+
−
|-
+
−
|T_IRQ      ||
+
−
|-
+
−
|}
+
−
 
+
−
===加载驱动模块===
+
−
启动NanoPi，在其Debian的shell终端上加载芯片对应的驱动模块
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ modprobe fbtft_device name=matrix-spi_tft gpios=dc:161,reset:162,cs:163
+
cd matrix/demo/nanopi-status
−
$ modprobe matrix_ads7846
+
./build.sh
 +
./run.sh /dev/fb-st7789s
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
模块fbtft_device是芯片ili9341的驱动，模块matrix_ads7846是芯片xpt2046的驱动
+
nanopi-status是一个简单的Qt程序，可用于显示系统的基本信息，效果如下：<br>
−
 
+
[[File:st7789s-status.png|frameless|600px|st7789s-status]]<br>
−
===安装软件包===
+
脚本run.sh会先加载tft屏的驱动模块然后运行Qt程序，驱动模块加载成功后会生成设备节点/dev/fb-st7789s，下列命令可以确定驱动模块是否成功加载：
−
在NanoPi的shell终端上安装软件包qtembedded和matrix-tslib
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ apt-get update
+
lsmod
−
$ apt-get install qtembedded
+
Module                  Size  Used by
−
$ apt-get install matrix-tslib  
+
fbtft_device          29235 0
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
qtembedded是qt相关的库，matrix-tslib则用于触摸屏校准。
+
在确定tft驱动模块已加载的前提下，运行下列命令可以显示三原色：
−
 
+
−
===运行测试程序===
+
−
启动Qt应用程序
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ . /usr/bin/matrix-setqt4env
+
cd matrix/demo/matrix-lcdtest
−
$ /usr/local/Trolltech/QtEmbedded-4.8.5-arm/examples/tetrix -qws
+
make
 +
export LCDSET_FB_DEV=/dev/fb-st7789s
 +
./matrix-lcdtest
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
matrix-setqt4env用于设置环境变量，第一次运行该脚本时，会出现触摸校准的界面，根据提示点击5个点后完成校准。
+
三原色可以呈现出屏幕的最佳显示效果。
−
tetrix是一个qt4编写俄罗斯方块小游戏，点击start按钮后就可以开始娱乐了。
+
−
 
+
−
==与Tiny4412连接使用==
+
  
−
==与RaspberryPi连接使用==
 
  
−
==与Arduino连接使用==
+
{{S5Pxx18-SPI-2.8TFT/zh}}
  
 
==相关资料==
 
==相关资料==
 +
*[Schematic]([http://wiki.friendlyelec.com/wiki/images/1/1c/SCHEMATIC1_W28-02.pdf Matrix - 2'8 SPI Key TFT-Schematic.pdf])

Latest revision as of 07:17, 21 February 2022

English

1 介绍

正面
背面
  • Matrix-2'8_SPI_Key_TFT模块是一款2.8英寸的TFT 触摸LCD，模块采用ST7789V驱动IC和XPT2046电阻式触摸IC，屏幕分辨率为240*320，采用SPI控制接口，模块还包含3个独立按键，可根据需要自定义功能。
  • 详细规格如下所示：
LCD尺寸 2.8寸
显示区域 57.6mm*43.2mm
驱动IC ST7789V
分辨率 240*320（RGB）
接口方式 SPI
工作电压 5V
背光电压 5V
触摸屏类型 电阻式，钢化玻璃触摸屏

模块上电默认打开背光，可通过置低LED_EN引脚关闭背光。如果需要关闭上电打开背光，只需要拿到电路板上的R12电阻，再通过置高LED_EN引脚打开背光；

2 特性

  • PCB尺寸（mm）：

Matrix-2'8 SPI Key TFT PCB.png

  • 引脚说明:

Matrix-2'8_SPI_Key_TFT目前已经推出过2个版本，引脚定义如下:

Matrix-2'8_SPI_Key_TFT-1706
Pin# Name Pin# Name
1 VDD_3.3V 2 VDD_5V
3 NC 4 VDD_5V
5 NC 6 GND
7 LCD_RESET 8 NC
9 GND 10 NC
11 LED_EN 12 T_CS
13 KEY_1 14 GND
15 KEY_2 16 KEY_3
17 VDD_3.3V 18 T_IRQ
19 SPI_MOSI 20 GND
21 SPI_MISO 22 LCD_D/C
23 SPI_CLK 24 LCD_CS
25 GND 26 NC
Matrix-2'8_SPI_Key_TFT-1512
Pin# Name Pin# Name
1 VDD_3.3V 2 VDD_5V
3 NC 4 VDD_5V
5 NC 6 GND
7 LCD_RESET 8 NC
9 GND 10 NC
11 LED_EN 12 NC
13 KEY_1 14 GND
15 KEY_2 16 KEY_3
17 VDD_3.3V 18 T_IRQ
19 SPI_MOSI 20 GND
21 SPI_MISO 22 LCD_D/C
23 SPI_CLK 24 LCD_CS
25 GND 26 T_CS


Matrix-2'8_SPI_Key_TFT-1706将触摸芯片的使能引脚T_CS从Pin26修改为Pin12，这样修改之后NEO/NEO2/NEO-Plus2等引脚是24Pin兼容的开发板就能正常使用触摸芯片了。

3 支持该配件的开发板型号和软件版本

序号 CPU型号 开发板型号 软件版本
1 H3 NanoPi NEO/NEO Air/NEO Core/M1/M1 Plus 全志原厂Linux-3.4内核和开源社区Linux-4.x主线内核
2 H5 NanoPi NEO2/NEO Plus2/NEO Core2 开源社区Linux-4.x主线内核
3 S5P4418 NanoPi2/NanoPi M2/NanoPi2 Fire 三星原厂Linux-3.4内核

4 硬件连接

4.1 H3系列

连接NanoPi M1:
Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_m1

连接NanoPi M1 Plus:
Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_m1_plus

连接NanoPi NEO:
Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_neo

连接NanoPi NEO Air:
Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_neo_air

连接NanoPi NEO Core:
Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_neo_core

4.2 H5系列

连接NanoPi NEO2 :
Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_neo2

连接NanoPi NEO Plus2:
Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_neo-plus2

连接NanoPi NEO Core2:
Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_neo_core2

4.3 S5P4418系列

连接NanoPi2:
Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi2

连接NanoPi M2 / NanoPi2 Fire:
Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_m2
NanoPi M2和NanoPi 2 Fire的40 Pin引脚定义是一模一样的，所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的，这里仅以NanoPi M2为例。

5 使用默认使能Matrix-2'8_SPI_Key_TFT的ROM

Board Type CPU Model Download Link to Image File Image File
NanoPi NEO H3 Download official-ROMs/accessory-ROMs/nanopi-neo_sd_ubuntu-tft_4.14_YYYYMMDD.img.zip
NanoPi NEO Air H3 Download official-ROMs/accessory-ROMs/nanopi-neo-air_sd_ubuntu-tft_4.14_YYYYMMDD.img.zip
NanoPi M1 H3 Download official-ROMs/accessory-ROMs/nanopi-m1_sd_ubuntu-tft_4.14_YYYYMMDD.img.zip
NanoPi M1 Plus H3 Download official-ROMs/accessory-ROMs/nanopi-m1-plus_sd_ubuntu-tft_4.14_YYYYMMDD.img.zip
NanoPi NEO Core H3 Download official-ROMs/accessory-ROMs/nanopi-neo-core_sd_ubuntu-tft_4.14_YYYYMMDD.img.zip
NanoPi NEO2 H5 Download official-ROMs/accessory-ROMs/nanopi-neo2_sd_ubuntu-tft_4.14_YYYYMMDD.img.zip
NanoPi NEO Plus2 H5 Download official-ROMs/accessory-ROMs/nanopi-neo-plus2_sd_ubuntu-tft_4.14_YYYYMMDD.img.zip
NanoPi NEO Core2 H5 Download official-ROMs/accessory-ROMs/nanopi-neo-core2_sd_ubuntu-tft_4.14_YYYYMMDD.img.zip
NanoPi K1 Plus H5 Download official-ROMs/accessory-ROMs/nanopi-k1-plus_sd_ubuntu-tft_4.14_YYYYMMDD.img.zip

6 使能Matrix-2'8_SPI_Key_TFT

6.1 H3/H5平台

注意：以下测试方法适用于测试Matrix-2'8_SPI_Key_TFT-1706版本的硬件，对于Matrix-2'8_SPI_Key_TFT-1512（丝印T28-02 1512）硬件，请按照本章节末尾的说明自行修改软件，将触摸芯片的使能引脚设置为Pin26。

6.1.1 Linux-4.14

6.1.1.1 使用npi-config使能Matrix-2'8_SPI_Key_TFT

当使用的开发板为H3或者H5系列时，假设使用的ROM是基于Linux-4.x主线内核的Ubuntu-Core with Qt-Embedded系统，那么首先需要通过npi-config工具来使能Matrix-2'8_SPI_Key_TFT。启动系统，在root用户下执行下列命令运行npi-config: 

$ npi-config

然后依次进入下列菜单项:
tft-1
进入SPI菜单:
tft-2
选择是否使能SPI0:
tft-3
选择enable SPI0后，再选择SPI0上连接的设备为Matrix-2'8_SPI_Key_TFT:
tft-4
最后返回主菜单，选择<Finish>，然后根据提示重启系统。重新启动系统后，执行下列命令检查Matrix-2'8_SPI_Key_TFT的显示芯片和触摸芯片是否被使能: 

$ ls /dev/fb-st7789s 
/dev/fb-st7789s

/dev/fb-st7789s就是显示芯片的framebuffer设备节点。 

$ ls /dev/input/ts-ads7846 
/dev/input/ts-ads7846

/dev/input/ts-ads7846就是触摸芯片的设备节点。 第一次进入系统时会进行触摸校准，根据屏幕的提示点击5个点完成校准即可。
tft-tslib
注意:在Linux4.x主线内核中，默认支持的是使用Pin12作为触摸芯片的使能引脚的Matrix-2'8_SPI_Key_TFT-1706版本。
通过npi-config使能Matrix-2'8_SPI_Key_TFT后，系统会将默认的登录显示设备设置为Matrix-2'8_SPI_Key_TFT。如果你想开机运行Qt-demo程序，可以在npi-config中进行如下配置，进入Boot Options菜单:
tft-qt-demo-1
进入Autologin菜单:
tft-qt-demo-2
进去Qt/Embedded菜单:
tft-qt-demo-3
使能Qt/E Demo:
tft-qt-demo-4
最后返回主菜单，选择<Finish>，然后根据提示重启系统。重新启动系统后，屏幕上会自动运行Qt/E demo，效果如下:
qt-demo-status

6.1.1.2 控制背光
$ echo 1 >/sys/class/backlight/fb_st7789v/bl_power   # 关闭背光
$ echo 0 >/sys/class/backlight/fb_st7789v/bl_power   # 打开背光
6.1.1.3 对于Matrix-2'8_SPI_Key_TFT-1512的额外设置

对于使用Matrix-2'8_SPI_Key_TFT-1512（丝印T28-02 1512）+ NanoPi M1/NanoPi M1 Plus的用户，需要自行修改内核代码选择使用Pin26作为触摸使能引脚才能正常使用触摸功能。
假设你已经参考H3 主线内核的维基Mainline U-boot & Linux成功克隆并编译了Linux内核，则还需要修改下列代码: 修改下列代码: 

$ vi linux/arch/arm/boot/dts/sun8i-h3-nanopi
    ...
    spi0_cs_pins: spi0_cs_pins {
        pins = "PC3", "PA6";
        function = "gpio_out";
    };
    ...
&spi0 {
    ...
    cs-gpios = <&pio 2 3 GPIO_ACTIVE_HIGH>, <&pio 0 6 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
    ...

其中<&pio 0 6 GPIO_ACTIVE_HIGH>表示使用GPIOA6(Pin12)作为触摸使能引脚，将其修改为GPIOA17(Pin26): 

    ...
    spi0_cs_pins: spi0_cs_pins {
        pins = "PC3", "PA17";
        function = "gpio_out";
    };
    ...
&spi0 {
    ...
    cs-gpios = <&pio 2 3 GPIO_ACTIVE_HIGH>, <&pio 0 17 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
    ...

然后重新编译内核，拷贝arch/arm/boot/dts/目录下的sun8i-h3-nanopi-m1.dtb/sun8i-h3-nanopi-m1-plus.dtb到TF卡boot分区下，重新启动板子即可。

6.1.2 Linux 3.4

启动开发板并运行FriendlyCoore系统，进入系统后克隆Matrix代码仓库： 

$ apt-get update && apt-get install git
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git

克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。

编译并运行Qt测试程序： 

cd matrix/demo/nanopi-status
./build.sh
./run.sh /dev/fb-st7789s

nanopi-status是一个简单的Qt程序，可用于显示系统的基本信息，效果如下：
st7789s-status
脚本run.sh会先加载tft屏的驱动模块然后运行Qt程序，驱动模块加载成功后会生成设备节点/dev/fb-st7789s，下列命令可以确定驱动模块是否成功加载： 

lsmod
Module                  Size  Used by
fbtft_device           29235  0

在确定tft驱动模块已加载的前提下，运行下列命令可以显示三原色： 

cd matrix/demo/matrix-lcdtest
make
export LCDSET_FB_DEV=/dev/fb-st7789s
./matrix-lcdtest

三原色可以呈现出屏幕的最佳显示效果。


6.2 S5P4418/S5P6818平台

以下内容仅适用于Linux-4.4内核, 以NanoPi Fire3为例，开机后，在终端上执行以下命令初始化SPI 2.8寸屏，这些操作只需要执行一次： 

sudo mount /dev/mmcblk0p1 /boot
sudo apt-get update
sudo apt-get install device-tree-compiler
sudo fdtput /boot/s5p6818-nanopi3-rev05.dtb spi0/spidev@0 status -t s "disabled"
sudo fdtget /boot/s5p6818-nanopi3-rev05.dtb spi0/spidev@0 status
sudo fdtput /boot/s5p6818-nanopi3-rev05.dtb spi0/fbtft@0 status -t s "okay"
sudo fdtget /boot/s5p6818-nanopi3-rev05.dtb spi0/fbtft@0 status
sudo reboot

注意，在上述命令中，s5p6818-nanopi3-rev05.dtb是NanoPi Fire3开发板所用的内核dtb文件，其它开发板型号需要自已查看文件 /sys/devices/platform/board/info 中的信息来确定文件名，输入如下命令: 

cat /sys/devices/platform/board/info

在NanoPi Fire3开发板上，info文件的内容如下:
Hardware  : NANOPI3
Revision  : 0005
Serial  : fa6818dba7110739
其中，Hardware字段是NANOPI3，Revision字段是0005，CPU是S5P6818，所以NanoPi Fire3内核dtb文件名为 s5p6818-nanopi3-rev05.dtb。

配置完dtb文件，重启开发板后，可以用lsmod命令检查下是否加载了fb_st7789v模块： 

lsmod

正常会输出如下内容：
Module Size Used by
fb_st7789v 3315 0
fbtft 31881 1 fb_st7789v

以及用dmesg命令可以查看到SPI屏已经被初始化为fb1设备: 

dmesg | grep fb_st7789v

正常会输出如下内容：
[ 6.728000] fb_st7789v: module is from the staging directory, the quality is unknown, you have been warned.
[ 6.908000] graphics fb1: fb_st7789v frame buffer, 320x240, 150 KiB video memory, 4 KiB buffer memory, fps=35, spi0.0 at 50 MHz
接下来要做的事情就比较简单了，无论是运行Qt，还是X-Windows，只需要正确设置Framebuffer设备为fb1即可。


6.2.1 在2.8寸屏上运行Lubuntu桌面

在 lubuntu desktop系统里执行以下操作:
首先删除armsoc的配置文件： 

sudo rm -f /usr/share/X11/xorg.conf.d/20-armsoc.conf

然后新建一个配置文件 /etc/X11/xorg.conf: 

sudo vi /etc/X11/xorg.conf

内容如下： 

Section "Monitor"
    Identifier          "Primary"
    VendorName          "FriendlyARM"
EndSection
 
Section "Device"
    Identifier          "Primary"
    Driver              "fbdev"
    Option              "fbdev" "/dev/fb1"
EndSection

重启后可以看到图像:
s5pxx18-lubuntu-spi2.8tft.png
目前暂时不支持触摸屏，可使用鼠标和键盘操作。

6.2.2 在2.8寸屏上运行Qt程序

在friendly-core系统终端里执行以下命令，运行一个Qt示例: 

. setqt5env
export QT_QPA_PLATFORM=linuxfb:fb=/dev/fb1
export QT_QPA_EGLFS_TSLIB=1
export QT_QPA_GENERIC_PLUGINS=tslib,evdevkeyboard
$QTDIR/examples/widgets/widgets/tetrix/tetrix

Qt示例画面如下所示：
s5pxx18-lubuntu-spi2.8tft.png
目前暂时不支持触摸屏，可使用鼠标和键盘操作。

7 相关资料

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