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	ST7789S
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）：

• 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-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
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-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/M1/M1 Plus	使用全志原厂Linux-3.4内核和开源社区Linux-4.x主线内核的ROM
2	H5	NanoPi NEO2/NEO Plus2	使用开源社区Linux-4.x主线内核的ROM
3	S5P4418	NanoPi2/NanoPi M2/NanoPi2 Fire	使用三星原厂Linux-3.4内核的ROM

4 硬件连接

4.1 H3系列

连接NanoPi M1:

连接NanoPi M1 Plus:

连接NanoPi NEO:

连接NanoPi NEO Air:

4.2 H5系列

连接NanoPi NEO2:

连接NanoPi NEOPlus2:
Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_neo_plus2

4.3 S5P4418系列

连接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 测试方法

5.1 H3/H5配合Linux-4.x主线内核

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:

进入SPI菜单:

选择是否使能SPI0:

选择enable SPI0后，再选择SPI0上连接的设备为Matrix-2'8_SPI_Key_TFT:

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。

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:

进入Autologin菜单:

进去Qt/Embedded菜单:

使能Qt/E Demo:

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:

5.2 H3配合Linux-3.4内核 / S5P4418配合Linux-3.4内核

5.2.1 在Ubuntu-Core上运行Qt程序

由于Ubuntu-Core系统带有Qt环境，我们可以在该系统上运行一个简单且带图形界面的Qt程序。
启动开发板并运行Ubuntu-Core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：

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。

5.2.2 在2.8寸屏上显示Debian桌面

对于支持Debian系统的开发板，用户可以通过下列操作将Debian的桌面显示在2.8寸屏上。

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。

对于H3系列的开发板，需要先修改X11的配置文件：

$ vi /etc/X11/xorg.conf

将字样“/dev/fb0”修改为“/dev/fb-st7789s”。

执行下列命令在2.8寸屏上启动Debian桌面：

$ cd matrix/demo/nanopi-status/
$ ./display-debian.sh /dev/fb-st7789s

用触摸笔在屏幕上点击4个点完成校准并进入Debian桌面，效果如下：

完成触摸校准后终端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)