8 小 时 玩 转 TFT 彩 屏 视 频 教 程 (51 单 片 机 版 ) 主 讲 : 王 伟 民 爱 晶 电 子 版 权 所 有 www.ajdz.net
对 听 讲 者 的 要 求 和 建 议 要 求 你 已 经 掌 握 了 51 单 片 机 的 基 础 知 识, 如 果 没 有, 建 议 先 观 看 王 伟 民 老 师 零 基 础 10 天 学 会 51 单 片 机 创 新 视 频 教 程, 可 以 在 网 上 免 费 下 载 : http://www.ajdz.net/spjc.htm
基 础 篇 目 录 TFT 屏 是 什 么? TFT 模 块 的 优 点 学 用 TFT 容 易 吗? 相 关 知 识 准 备 TFT 模 块 主 要 参 数 TFT 屏 接 口 TFT 显 示 器 的 背 光 TFT 模 块 的 坐 标 系 统 颜 色 的 表 示 真 彩 和 伪 彩 采 用 1 个 16 位 二 进 制 数 来 表 达 一 个 彩 色 点 如 何 获 得 获 得 颜 色 码? 复 杂 项 目 中 函 数 的 分 层 结 构 TFT 软 件 开 发 的 3 层 结 构 MCU 和 TFT 的 选 型 TFT 模 块 与 单 片 机 的 连 接 GUI 函 数 详 解 [ 例 程 1] GUI 示 范 程 序 扩 展 P4 口 的 使 用 如 何 使 用 XDADA? RAM 告 急!!! TFT 开 发 常 用 工 具 软 件 的 使 用
提 高 篇 目 录 [ 例 程 2] 完 成 环 境 温 度 监 测 图 示 仪 项 目 ( 18B20 的 使 用 ) [ 例 程 3] 游 戏 编 程 高 手 之 路 --- 编 写 弹 球 游 戏 程 序 [ 例 程 4] 编 写 我 的 第 一 个 屏 幕 保 护 程 序
TFT 屏 是 什 么? 手 机 数 码 相 机 MP4 等 数 码 产 品 和 数 字 示 波 器 等 电 子 仪 器 的 显 示 屏 都 是 TFT 屏!
TFT 屏 (Thin( Film Transistor) 是 薄 膜 晶 体 管 型 液 晶 显 示 屏, 它 的 每 一 个 象 素 点 都 是 由 集 成 在 其 后 的 薄 膜 晶 体 管 来 驱 动 的, 这 样 不 仅 提 高 了 显 示 屏 的 响 应 速 度, 同 时 可 以 精 确 控 制 显 示 色 阶, 所 以 TFT 液 晶 的 色 彩 更 逼 真 TFT 屏 主 要 的 构 成 包 括 : 背 光 源 导 光 板 偏 光 板 滤 光 板 玻 璃 基 板 配 向 膜 液 晶 材 料 薄 膜 晶 体 管 等 TFT 显 示 屏 和 驱 动 IC ( 控 制 器 ) 集 成 在 一 起, 就 成 了 TFT 显 示 模 块 要 区 分 TFT 屏 和 TFT 模 块 我 们 一 般 使 用 的 是 TFT 模 块, 但 大 家 在 称 呼 的 时 候, 可 能 仍 然 称 为 TFT 屏 具 体 看 下 驱 动 IC 在 什 么 地 方
TFT 模 块 外 观 图
TFT 模 块 结 构 和 驱 动 原 理 提 示 : 本 页 内 容 大 致 了 解 即 可, 不 需 要 深 入 掌 握!
TFT 模 块 的 优 点 TFT 模 块 和 几 种 常 用 液 晶 模 块 的 对 比 : 字 符 式 液 晶 模 块 ( 常 用 型 号 1602) : 只 能 显 示 数 字 英 文 字 符 ( 也 有 少 量 型 号 可 显 示 中 文 字 符 的 ), 单 色 段 式 液 晶 屏 : 只 能 显 示 数 字 ( 也 可 以 显 示 少 量 英 文 字 符 ) 和 预 设 的 图 标, 单 色 图 形 式 液 晶 模 块 ( 常 用 型 号 12864): 可 以 显 示 数 字 中 英 文 字 符 和 图 案, 单 色, 图 案 分 辨 率 较 低 TFT 液 晶 模 块 : 可 以 显 示 数 字 中 英 文 字 符 和 图 案, 彩 色, 图 案 分 辨 率 较 高 由 于 TFT 显 示 器 成 本 日 渐 降 低, 并 且 人 们 越 来 越 渴 望 拥 有 用 户 友 好 程 度 更 高 的 图 形 界 面, 因 此 有 越 来 越 多 的 工 程 师 把 TFT 显 示 器 设 计 到 他 们 的 产 品 中 去
1602 段 式 12864 TFT TFT
学 用 TFT 容 易 吗? 点 亮 TFT 模 块 比 点 亮 4 位 数 码 管 更 简 单! 只 要 你 具 备 单 片 机 的 基 本 知 识, 王 老 师 可 以 在 几 个 小 时 内 快 速 让 你 的 项 目 改 用 TFT 模 块 作 为 显 示 设 备
什 么 是 图 形 和 图 象? 相 关 知 识 准 备 图 形 : 如 一 段 直 线, 在 单 片 机 内 存 储 时 只 需 要 存 储 起 点 X Y 坐 标 和 终 点 X Y 坐 标,6, 个 字 节 就 可 以 了, 存 储 量 极 小, 但 在 显 示 器 上 显 示 时, 和 图 象 的 显 示 是 一 致 的, 也 是 通 过 像 素 点 的 组 合 来 显 示 的 图 像 : 如 一 张 人 物 照 片, 在 单 片 机 内 存 储 时 需 要 存 储 所 有 像 素 点 的 信 息, 存 储 量 极 大, 在 显 示 器 上 显 示 时, 通 过 像 素 点 的 点 阵 组 合 来 完 成 显 示 的
什 么 是 像 素? 像 素 : 图 像 的 最 小 组 成 单 位 大 量 颜 色 明 暗 不 同 的 像 素 组 成 一 幅 点 阵 图 像 通 过 对 TFT 屏 上 的 一 幅 显 示 图 象 来 深 入 理 解 像 素 概 念
TFT 模 块 主 要 参 数 TFT 模 块 尺 寸 指 屏 幕 的 对 角 线 长 度 常 用 有 :1.6: 1.6 1.8 2.0 2.2 2.42.4 2.6 2.8 3.0 3.0 3.2 3.4 3.6 4 4.3 5.7 8.4 10.4 15 17 19 21 英 寸 等 我 们 提 供 和 本 视 频 教 程 配 套 的 TFT 模 块 是 2.4 英 寸 (6.09cm 对 角 线 ) 屏 幕 高 宽 比 小 尺 寸 TFT 模 块 一 般 是 3:4,, 大 尺 寸 的 也 有 16:9 的 分 辨 率 指 水 平 像 素 和 垂 直 像 素 的 数 量 我 们 提 供 和 本 视 频 教 程 配 套 的 TFT 模 块 是 : 240X320 点 距 相 邻 2 个 像 素 点 之 间 的 距 离 我 们 提 供 和 本 视 频 教 程 配 套 的 TFT 模 块 是 : 0.153mm 刷 新 率 每 秒 更 新 的 画 面 数
TFT 屏 接 口 传 送 颜 色 信 息 的 接 口 有 模 拟 和 数 字 两 种 方 式, 相 应 地 TFT 屏 可 以 分 为 数 字 屏 和 模 拟 屏 两 类 早 期 是 模 拟 屏, 现 在 一 般 是 数 字 屏, 市 场 上 可 能 仍 有 模 拟 屏 出 售, 建 议 不 要 再 购 买, 我 们 提 供 和 本 视 频 教 程 配 套 的 TFT 屏 是 数 字 屏 数 字 屏 分 并 行 接 口 和 串 行 接 口 (SPI( SPI); 并 行 接 口 分 8 位 和 16 位 的 我 们 提 供 和 本 视 频 教 程 配 套 的 TFT 屏 是 并 行 接 口 8 位 的, 通 过 8 位 的 标 准 intel8080 总 线 进 行 指 令 和 数 据 的 传 输 总 线 的 最 高 速 度 可 达 8MHz, 也 就 是 说, 如 果 控 制 MCU 速 度 足 够 快 的 话, 是 可 以 支 持 视 频 的 显 示 的
TFT 显 示 器 的 背 光 传 统 的 背 光 是 CCFL( 冷 阴 极 荧 光 灯 ) CCFL 与 办 公 室 和 家 庭 中 常 用 的 日 光 灯 管 类 似 CCFL 的 缺 点 是 要 有 300 至 750V 高 压, 电 路 复 杂 体 积 也 比 较 大, 所 以 小 尺 寸 TFT 目 前 很 少 再 用 CCFL 一 般 用 白 色 LED 我 们 提 供 和 本 视 频 教 程 配 套 的 TFT 模 块 是 采 用 4 个 LED 并 联 作 为 背 光
TFT 模 块 的 坐 标 系 统 0 0 239 原 点 (0,0) X 轴 ( 单 位 : 像 素 ) 319 Y 轴 ( 单 位 : 像 素 )
颜 色 的 表 示 一 个 黑 白 或 单 色 像 素 的 信 息 可 以 用 1 个 位 来 表 示 和 储 存 ( 例 如 : 蓝 色 用 1 表 示 黑 色 用 0 表 示 ) 一 个 彩 色 像 素 的 信 息 可 以 用 1 个 多 位 二 进 制 数 来 表 示 和 储 存 用 来 表 示 彩 色 像 素 的 二 进 制 数 的 位 数, 我 们 称 为 颜 色 深 度 或 颜 色 质 量
真 彩 和 伪 彩 一 般 颜 色 深 度 在 16 位 以 上 的 可 称 为 真 彩 色 颜 色 深 度 在 16 位 以 下 的 称 为 伪 彩 色 24 位 色 (16( 16M 色 ) 16 位 色 (65( 65K 色 ) 8 位 色 (256( 色 )
采 用 1 个 16 位 二 进 制 数 来 表 达 一 个 彩 色 点 红 色 5 位 绿 色 6 位 R4 R3 R2 R1 R0 G5G4G3G2G1G0B4 B3 B2 B1 B0 高 8 位 低 8 位 蓝 色 5 位 我 们 提 供 和 本 视 频 教 程 配 套 的 TFT 模 块 是 采 用 1 个 16 位 二 进 制 数 表 示 一 个 彩 色 像 素 的, 采 用 5-6-5 格 式
1 常 用 颜 色 码 表 红 : 0xf8000 黄 : 0xffe00 绿 : 0x07e00 青 : 0x07ff0 蓝 : 0x001f0 紫 : 0xf81f0 黑 : 0x00000 白 : 0xffff0 灰 : 0x7bef0 如 何 获 得 获 得 颜 色 码
2 任 意 一 种 颜 色 的 颜 色 码 的 获 取 : TFT 模 块 是 采 用 1 个 16 位 二 进 制 数 表 示 一 个 彩 色 像 素 的, 采 用 5-6-5 格 式 但 电 脑 是 采 用 1 个 24 位 二 进 制 数 表 示 一 个 彩 色 像 素 的, 采 用 8-8-8 格 式, 从 电 脑 中 获 取 颜 色 码 的 时 候 要 注 意 它 们 之 间 的 区 别, 并 进 行 正 确 的 转 换
3 使 用 GUI 函 数 集 中 的 RGB 函 数
复 杂 项 目 中 函 数 的 分 层 结 构 [ 生 活 中 的 例 子 ] 一 个 现 代 的 大 型 企 业 有 几 千 个 员 工, 他 们 是 分 层 的, 一 般 分 为 高 层 领 导 中 层 干 部 普 通 员 工 这 样 3 层 想 一 下 为 什 么 要 分 层, 分 层 有 什 么 好 处? 一 般 的 调 用 关 系 是 高 层 领 导 调 用 中 层 干 部, 中 层 干 部 调 用 普 通 员 工 反 过 来 不 能 调 用 高 层 领 导 可 以 跨 过 中 层 干 部 直 接 调 用 普 通 员 工, 但 这 种 情 况 极 少 发 生 在 TFT 编 程 中, 一 般 采 用 3 层 结 构, 用 户 应 用 程 序 调 用 GUI 函 数, GUI 函 数 调 用 驱 动 函 数 反 过 来 不 能 调 用 用 户 应 用 程 序 可 以 跨 过 中 间 层 直 接 调 用 驱 动 函 数, 但 这 种 情 况 极 少 发 生
TFT 软 件 开 发 的 3 层 结 构 分 用 户 应 用 程 序 层 GUI 函 数 层 驱 动 函 数 层 3 层 图 形 用 户 界 面 (Graphical User Interface, 简 称 GUI, 又 称 图 形 用 户 接 口 ) 是 指 采 用 图 形 方 式 显 示 的 计 算 机 操 作 用 户 界 面 与 早 期 计 算 机 使 用 的 命 令 行 界 面 相 比, 图 形 界 面 对 于 用 户 来 说 在 视 觉 上 更 易 于 接 受, Windows 就 是 采 用 图 形 界 面 的 GUI 函 数 可 以 实 现 画 点 画 圆 画 线 矩 形 正 方 形 填 充 中 英 文 图 标 显 示, 帮 助 用 户 方 便 地 创 建 图 形 界 面 直 接 和 TFT 彩 屏 模 块 硬 件 打 交 道 的 是 低 层 驱 动 函 数 驱 动 函 数 一 般 TFT 彩 屏 生 产 厂 家 会 提 供, 用 户 不 需 要 自 己 编 写 因 为 用 户 不 需 要 亲 自 编 写 驱 动 函 数, 因 此 完 全 没 有 必 要 去 看 几 百 页 厚 的 全 英 文 TFT 彩 屏 主 控 芯 片 数 据 手 册!!! 一 般 有 实 力 的 开 发 工 具 厂 商 ( 如 MICROCHIP 爱 晶 电 子 等 ) 会 提 供 GUI 函 数, 用 户 不 需 要 自 己 编 写 用 户 编 程 主 要 集 中 在 自 己 的 应 用 程 序 上, 要 掌 握 GUI 函 数 的 调 用 方 法! 爱 晶 电 子 提 供 的 GUI 函 数 允 许 设 计 人 员 使 用 到 商 业 产 品 中 用 户 用 户 应 用 程 序 GUI 函 数 驱 动 函 数 硬 件
8 位 单 片 机 选 型 MCU 和 TFT 的 选 型 要 求 : 不 小 于 32KB ROM 不 小 于 1KB RAM 3.3V 低 压 高 速 传 统 51 单 片 机 如 89C52 只 有 4KB 的 ROM,128B 的 RAM,5V 工 作 电 压, 速 度 只 有 1T 单 片 机 的 6-8 分 之 1,, 因 此 不 适 用 于 TFT 项 目 的 开 发 更 进 一 步 的 分 析 : TFT 普 遍 采 用 3.3V 工 作 电 压 和 I/O 电 平, 单 片 机 的 供 电 电 压 和 I/O 电 平 必 须 与 之 匹 配, 如 果 不 匹 配, 轻 者 影 响 系 统 可 靠 性, 影 响 单 片 机 寿 命, 重 者 有 可 能 导 致 单 片 机 的 损 坏 5V 工 作 电 压 的 单 片 机 是 不 能 直 接 和 TFT 相 连 的, 中 间 必 须 加 电 平 转 换 电 路, 导 致 电 路 设 计 复 杂 如 果 加 电 平 转 换 电 路, 加 外 扩 RAM 芯 片, 传 统 51 单 片 机 可 以 驱 动 TFT, 但 速 度 慢 得 你 无 法 接 受! TFT 开 发 必 须 使 用 1T 高 速 单 片 机, 而 且 建 议 使 用 3.3V 工 作 电 压 的 本 讲 选 用 宏 晶 科 技 1T 增 强 型 高 速 8051 单 片 机 STC12LE5A60S2, 内 部 60KB Flash 和 1280B B RAM,3.3V 工 作 电 压 和 TFT 完 全 匹 配, 可 直 接 和 TFT 连 接
为 了 保 证 GUI 的 运 行 速 度, 除 了 应 该 选 用 高 速 8051 单 片 机, 另 外 系 统 的 主 频 应 尽 量 高 一 些, 至 少 应 在 22MHz 以 上 TFT 选 型 和 8 位 单 片 机 配 合 使 用 的 TFT 一 般 选 择 8 位 并 行 总 线 型 的 或 SPI 串 行 总 线 型 的
TFT 模 块 与 单 片 机 的 连 接
TFT 模 块 与 TOP51 开 发 板 的 连 接
GUI 函 数 详 解 详 见 TOP51 函 数 集 使 用 手 册 (TFT 扩 展 集 )
GUI 函 数 使 用 中 的 几 个 问 题 英 文 数 字 字 符 宽 8 像 素 高 16 像 素, 汉 字 宽 高 均 为 16 像 素, 如 何 让 字 符 串 居 中?
[ 例 程 1] 在 TFT 屏 上 显 示 点 横 线 竖 线 斜 线 图 标 英 文 字 符 数 字 英 文 字 符 串 中 文 字 符 串 矩 形 等
扩 展 P4 口 的 使 用 详 见 STC12C5A60S2 数 据 手 册 P76P76
如 何 使 用 XDADA? 也 就 是 如 何 使 用 1T 单 片 机 的 1KB 内 部 扩 展 RAM?
RAM 告 急!!! 在 复 杂 项 目 中,RAM, 告 急! 为 什 么? 变 量 数 组 是 存 储 在 RAM 中 的, 所 有 的 51 单 片 机 都 有 128B 的 内 部 RAM (C51 中 叫 DATA) 复 杂 项 目 由 于 变 量 数 组 太 多, 导 致 RAM 用 量 超 过 了 128B 怎 么 办? 传 统 51 单 片 机 如 果 要 使 用 更 大 的 RAM, 必 须 外 接 RAM 芯 片, 导 致 成 本 高, 电 路 设 计 复 杂, 同 时 会 占 用 19 个 IO 引 脚 1T 增 强 型 51 单 片 机 还 有 1024B 的 内 部 扩 展 RAM( C51 中 叫 XDATA), 很 好 地 解 决 了 传 统 51 单 片 机 面 临 的 问 题 如 何 使 用 1T 单 片 机 的 1KB 内 部 扩 展 RAM? 在 变 量 或 数 组 定 义 的 时 候 指 定 例 :unsigned char xdata DATA[512]; 将 目 标 target 1 属 性 的 存 储 器 模 式 改 为 xdata 类 型
TFT 开 发 常 用 工 具 软 件 的 使 用 字 模 生 成 软 件 zimov2.2.exe 的 使 用 : 1 参 数 设 置 中 选 择 纵 向 取 模 ; 2 文 字 输 入 区 中 输 入 文 字, 按 CTRL+ENTER 结 束 ; 3 取 模 方 式 中 点 C51 格 式 ; 4 在 点 阵 生 成 区 中 获 得 数 据
Image2Lcd 的 使 用 : Image2Lcd 是 一 款 工 具 软 件, 它 能 使 你 把 各 种 来 源 的 图 片 转 换 成 特 定 的 数 据 格 式 以 用 来 匹 配 单 片 机 系 统 所 需 要 的 显 示 数 据 格 式 1 打 开 图 象 文 件 ; 2 在 16 位 彩 色 选 项 卡 中 选 择 R5G6B5 格 式 ; 3 输 出 数 据 类 型 :C: 语 言 数 组 ; 扫 描 模 式 : 水 平 扫 描 ; 输 出 灰 度 : 16 位 真 彩 色 ; 设 置 输 出 图 像 的 最 大 宽 度 和 高 度, 点 击 紧 靠 着 的 箭 头 按 钮 或 重 新 载 入 按 钮 使 当 前 打 开 的 图 像 适 应 新 设 置 的 最 大 宽 度 和 最 大 高 度 4 保 存 文 件, 在 保 存 文 件 的 文 件 中 有 我 们 需 要 的 转 换 后 的 数 组
开 发 实 例 [ 例 程 2] 具 体 讲 解 如 何 完 成 环 境 温 度 监 测 图 示 仪 项 目 18B20 数 字 温 度 传 感 芯 片 的 介 绍 爱 晶 电 子 提 供 的 18B20 函 数 集 介 绍
游 戏 编 程 高 手 之 路 开 始 编 写 我 的 第 一 个 游 戏 : [ 例 程 3] 编 写 一 个 可 以 在 2.4 寸 TFT 屏 上 运 行 的 弹 球 游 戏 ( 乒 乓 球 游 戏 ) 程 序
计 算 机 绘 图 初 涉 [ 例 程 4] 编 写 我 的 第 一 个 屏 幕 保 护 程 序 ---- 在 TFT 屏 幕 上 不 停 绘 制 变 幻 莫 测 的 图 案
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版 权 声 明 8 小 时 玩 转 TFT 彩 屏 是 王 伟 民 老 师 的 原 创 作 品, 其 中 凝 结 着 他 的 知 识 经 验 和 心 血, 希 望 大 家 尊 重 原 创 者 的 劳 动 下 列 行 为 是 允 许 或 被 提 倡 的 : 1 免 费 下 载 观 看 本 教 程 的 基 础 篇 视 频 2 通 过 QQ 群 论 坛 BT 电 驴 等 多 种 方 式 等 散 发 传 播 本 教 程 基 础 篇 视 频 和 PPT 课 件 ( 本 教 程 基 础 篇 视 频 和 PPT 课 件 允 许 自 由 传 播, 事 先 无 需 经 过 我 们 的 同 意 开 发 工 具 出 售 者 例 外 ) 3 购 买 爱 晶 电 子 TFT 扩 展 函 数 集 的 用 户 可 以 在 自 己 的 商 业 化 产 品 ( 开 发 板 除 外 ) 的 软 件 设 计 中 使 用 我 们 提 供 的 TFT 扩 展 函 数 下 列 行 为 是 禁 止 并 将 被 追 究 法 律 责 任 : 1 未 经 作 者 同 意, 散 发 传 播 提 高 篇 的 相 关 内 容 和 爱 晶 电 子 TFT 函 数 集. 2 开 发 工 具 出 售 者, 未 经 我 们 允 许, 配 套 提 供 本 教 程 基 础 篇 视 频 和 PPT 课 件 3 改 编 本 视 频 教 程 和 例 程, 特 别 是 去 除 例 程 中 的 作 者 信 息