Matrix - 2'8 SPI Key TFT/zh

English

1 介绍

• Matrix-2'8_SPI_Key_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。
• 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	ST7789S
分辨率	320*240（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）：

• 引脚说明:

名称	描述	名称	描述
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

4 下载Matrix源码

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
该仓库里不同的分支代表着Matrix配件所支持的不同开发板。

• nanopi分支用于支持NanoPi；
• nanopi2分支用于支持NanoPi 2；
• tiny4412分支用于支持Tiny4412；
• raspberrypi分支用于支持RaspberryPi；

在主机PC上安装git，以Ubuntu14.04为例

$ sudo apt-get install git

克隆Matrix配件代码仓库

$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git

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。

5 与NanoPi 2连接使用

5.1 硬件连接

参考下图连接模块Matrix-2'8_SPI_Key_TFT和NanoPi 2：

连接说明：

Matrix-2'8_SPI_Key_TFT	NanoPi 2
GND	Pin6
5V	Pin2
LED_EN	Pin11
LCD_RESET	Pin7
LCD_D/C	Pin22
LCD_CS	Pin24
SPICLK	Pin23
SPIMOSI	Pin19
SPIMISO	Pin21
T_CS	Pin26
T_IRQ	Pin18

5.2 编译测试程序

进入Matrix代码仓库，切换到nanopi2分支

$ cd matrix
$ git checkout nanopi2

编译Matrix配件代码

$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install

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。
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。
硬件驱动模块位于modules目录下，对应的驱动源码都包含在在NanoPi 2的Linux内核仓库里：https://github.com/friendlyarm/linux-3.4.y.git

5.3 加载驱动程序

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。
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。

$ cp modules /media/rootfs/ -r
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/

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。

$ cd /modules
$ insmod fbtft_device.ko name=matrix-st7789s gpios=dc:97,reset:60,cs:94
$ insmod matrix_ads7846.ko

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。

5.4 测试LCD显示

切换到root账户，后续的操作都需要使用root账户。
执行以下命令选择模块Matrix-2'8_SPI_Key_TFT作为桌面显示设备：

$ FRAMEBUFFER=/dev/fb-st7789s startx &

&表示让其在后台运行，稍等一会，可以看到类似下面的打印信息：

Log file: "/var/log/Xorg.2.log"

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。

5.5 触摸校准

执行以下命令进行触摸校准：

$ DISPLAY=:2.0 xinput_calibrator --device "ADS7846 Touchscreen"

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：

Section "InputClass" 
        Identifier      "calibration" 
        MatchProduct    "ADS7846 Touchscreen" 
        Option  "Calibration"   "196 3825 3887 358" 
        Option  "SwapAxes"      "0" 
EndSection

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。

6 与NanoPi连接使用

6.1 准备工作

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
注意：必须使用nanopi-v4.1.y-matrix分支编译出来的内核。
下载NanoPi内核源代码并编译

$ git clone https://github.com/friendlyarm/linux-4.x.y.git
$ cd linux-4.x.y
$ git checkout nanopi-v4.1.y-matrix
$ make nanopi_defconfig
$ touch .scmversion
$ make

6.2 硬件连接

参考下图连接模块Matrix-2'8_SPI_Key_TFT和NanoPi
Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi

连接说明：

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

6.3 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

$ modprobe fbtft_device name=matrix-spi_tft gpios=dc:161,reset:162,cs:163
$ modprobe matrix_ads7846

模块fbtft_device是芯片ili9341的驱动，模块matrix_ads7846是芯片xpt2046的驱动

6.4 安装软件包

在NanoPi的shell终端上安装软件包qtembedded和matrix-tslib

$ apt-get update
$ apt-get install qtembedded
$ apt-get install matrix-tslib

qtembedded是qt相关的库，matrix-tslib则用于触摸屏校准。

6.5 运行测试程序

启动Qt应用程序

$ . /usr/bin/matrix-setqt4env
$ /usr/local/Trolltech/QtEmbedded-4.8.5-arm/examples/tetrix -qws

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。 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。

10 相关资料

Schematic[1]