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

Revision as of 07:57, 3 June 2016

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

3 硬件连接

3.1 连接NanoPi M1

参考下图连接模块：

3.2 连接NanoPi 2

参考下图连接模块：

3.3 连接NanoPi M2 / NanoPi 2 Fire

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。
参考下图连接模块：
Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_m2

4 编译运行测试程序

启动开发板并运行Debian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。

编译并安装Matrix：

$ cd matrix
$ make && make install

运行测试程序：

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

程序会显示出系统的基本信息，效果如下：

5 使用2.8寸屏显示Debian桌面

5.1 加载驱动程序

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。

5.2 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。

5.3 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 相关资料

[Schematic](Matrix - 2'8 SPI Key TFT-Schematic.pdf)

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

Revision as of 07:57, 3 June 2016

Contents

1 介绍

2 特性

3 硬件连接

3.1 连接NanoPi M1

3.2 连接NanoPi 2

3.3 连接NanoPi M2 / NanoPi 2 Fire

4 编译运行测试程序

5 使用2.8寸屏显示Debian桌面

5.1 加载驱动程序

5.2 测试LCD显示

5.3 触摸校准

6 相关资料

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@@ Line 63: / Line 63: @@
 |}
-==工作原理==
-==下载Matrix源码==
+==硬件连接==
-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>
+===连接NanoPi M1===
-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>
+参考下图连接模块：<br>
-* nanopi分支用于支持NanoPi；
+[[File:Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_m1.jpg|frameless|600px|Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_m1]]
-* 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
+===连接NanoPi 2===
-<syntaxhighlight lang="bash">
+参考下图连接模块：<br>
-$ sudo apt-get install git
+[[File:Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi2.jpg|frameless|600px|Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi2]]
-</syntaxhighlight>
+===连接NanoPi M2 / NanoPi 2 Fire===
+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>
+参考下图连接模块：<br>
+[[File:Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_m2.jpg|frameless|600px|Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_m2]]
-克隆Matrix配件代码仓库
+==编译运行测试程序==
+启动开发板并运行Debian系统，进入系统后克隆Matrix代码仓库：
 <syntaxhighlight lang="bash">
+$ apt-get update && apt-get install git
 $ 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。
+克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。
-==与NanoPi 2连接使用==
+编译并安装Matrix：
-===硬件连接===
-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：
-{| class="wikitable"
-|-
-|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
-|-
-|}
-===编译测试程序===
-进入Matrix代码仓库，切换到nanopi2分支
 <syntaxhighlight lang="bash">
 $ cd matrix
-$ git checkout nanopi2
+$ make && make install
 </syntaxhighlight>
-编译Matrix配件代码
+运行测试程序：
 <syntaxhighlight lang="bash">
-$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
+cd matrix/demo/nanopi-status
-$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
+./build.sh
-$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
+./run.sh /dev/fb-st7789s
 </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>
+程序会显示出系统的基本信息，效果如下：<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:st7789s-status.pnc|frameless|600px|st7789s-status]]
-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 <br>
+==使用2.8寸屏显示Debian桌面==
 ===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。<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>
-<syntaxhighlight lang="bash">
-$ cp modules /media/rootfs/ -r
-$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
-$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
-</syntaxhighlight>
 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">
@@ Line 179: / Line 138: @@
 </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。
-==与NanoPi 2 Fire连接使用==
-===硬件连接===
-参考下图连接模块Matrix-2'8_SPI_Key_TFT和NanoPi 2 Fire：<br>
-[[File:Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi2.jpg|frameless|600px|Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi2_Fire]]
-连接说明：
-{| class="wikitable"
-|-
-|Matrix-2'8_SPI_Key_TFT || NanoPi 2 Fire
-|-
-|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
-|-
-|}
-===编译测试程序===
-进入Matrix代码仓库，切换到nanopi2 Fire分支
-<syntaxhighlight lang="bash">
-$ cd matrix
-$ git checkout nanopi2_Fire
-</syntaxhighlight>
-编译Matrix配件代码
-<syntaxhighlight lang="bash">
-$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
-$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
-$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
-</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>
-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>
-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 <br>
-===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。<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_Fire_的文件系统上。<br>
-<syntaxhighlight lang="bash">
-$ cp modules /media/rootfs/ -r
-$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
-$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
-</syntaxhighlight>
-将SD卡重新插入NanoPi 2_Fire，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">
-$ cd /modules
-$ insmod fbtft_device.ko name=matrix-st7789s gpios=dc:60,reset:104,cs:58
-$ insmod matrix_ads7846.ko
-</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>
-===测试LCD显示===
-切换到root账户，后续的操作都需要使用root账户。<br>
-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">
-$ FRAMEBUFFER=/dev/fb-st7789s startx &
-</syntaxhighlight>
-&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：<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===
-执行以下命令进行触摸校准：
-<syntaxhighlight lang="bash">
-$ DISPLAY=:2.0 xinput_calibrator --device "ADS7846 Touchscreen"
-</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：
-<syntaxhighlight lang="bash">
-Section "InputClass"
-        Identifier      "calibration"
-        MatchProduct    "ADS7846 Touchscreen"
-        Option  "Calibration"   "196 3825 3887 358"
-        Option  "SwapAxes"      "0"
-EndSection
-</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。
-==与NanoPi M2连接使用==
-===硬件连接===
-参考下图连接模块Matrix-2'8_SPI_Key_TFT和NanoPi M2：<br>
-[[File:Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi2.jpg|frameless|600px|Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi2_Fire]]
-连接说明：
-{| class="wikitable"
-|-
-|Matrix-2'8_SPI_Key_TFT || NanoPi M2
-|-
-|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
-|-
-|}
-===编译测试程序===
-进入Matrix代码仓库，切换到nanopi M2分支
-<syntaxhighlight lang="bash">
-$ cd matrix
-$ git checkout nanopi_M2
-</syntaxhighlight>
-编译Matrix配件代码
-<syntaxhighlight lang="bash">
-$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
-$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
-$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
-</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>
-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>
-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 <br>
-===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。<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_M2的文件系统上。<br>
-<syntaxhighlight lang="bash">
-$ cp modules /media/rootfs/ -r
-$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
-$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
-</syntaxhighlight>
-将SD卡重新插入NanoPi_M2，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">
-$ cd /modules
-$ insmod fbtft_device.ko name=matrix-st7789s gpios=dc:60,reset:104,cs:58
-$ insmod matrix_ads7846.ko
-</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>
-===测试LCD显示===
-切换到root账户，后续的操作都需要使用root账户。<br>
-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">
-$ FRAMEBUFFER=/dev/fb-st7789s startx &
-</syntaxhighlight>
-&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：<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===
-执行以下命令进行触摸校准：
-<syntaxhighlight lang="bash">
-$ DISPLAY=:2.0 xinput_calibrator --device "ADS7846 Touchscreen"
-</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：
-<syntaxhighlight lang="bash">
-Section "InputClass"
-        Identifier      "calibration"
-        MatchProduct    "ADS7846 Touchscreen"
-        Option  "Calibration"   "196 3825 3887 358"
-        Option  "SwapAxes"      "0"
-EndSection
-</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。
-==与NanoPi连接使用==
-===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/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">
-$ 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
-</syntaxhighlight>
-===硬件连接===
-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">
-$ modprobe fbtft_device name=matrix-spi_tft gpios=dc:161,reset:162,cs:163
-$ modprobe matrix_ads7846
-</syntaxhighlight>
-模块fbtft_device是芯片ili9341的驱动，模块matrix_ads7846是芯片xpt2046的驱动
-===安装软件包===
-在NanoPi的shell终端上安装软件包qtembedded和matrix-tslib
-<syntaxhighlight lang="bash">
-$ apt-get update
-$ apt-get install qtembedded
-$ apt-get install matrix-tslib
-</syntaxhighlight>
-qtembedded是qt相关的库，matrix-tslib则用于触摸屏校准。
-===运行测试程序===
-启动Qt应用程序
-<syntaxhighlight lang="bash">
-$ . /usr/bin/matrix-setqt4env
-$ /usr/local/Trolltech/QtEmbedded-4.8.5-arm/examples/tetrix -qws
-</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。
-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==
 ==相关资料==
 *[Schematic]([http://wiki.friendlyarm.com/wiki/images/1/1c/SCHEMATIC1_W28-02.pdf Matrix - 2'8 SPI Key TFT-Schematic.pdf])