内容介绍
内容介绍
项目介绍
这里是我参加Funpack第二季第三期活动的任务总结报告，我所完成的是任务二，lvgl图形库和应用，我将使用开发板不断读取加速度传感器的数据，并通过LVGL图形库显示的屏幕上。
主要硬件介绍
FireBeetle ESP32-E是一款基于ESP-WROOM-32E双核芯片的主控板，它专为IoT设计。它支持WIFI和蓝牙双模通信并具有体积小巧、超低功耗、板载充电电路、接口易用等特性。可灵活的用于家庭物联网改装、工业物联网改装、可穿戴设备等等。
显示屏，虽说开发板上有一个GDI显示接口，但我并没有使用，用的是中景园家的一款2.4寸LCD屏幕，驱动芯片为ILI9341，屏幕触摸芯片为tp2046。详细屏幕资料，大家可以到淘宝上进行搜索
MPU6050，该传感器也是DFrobot家的，非常经典的一款。在本次任务中，就是不断读取它的数据后，并显示。
主要软件介绍
在软件开发上，虽然官方建议的是arduino的方式，但我还是熟悉使用ESP-IDF的方式进行，能够操作较底层，且速度比较快。
首先就是LVGL的移植了，网上有很多教程，大家可以去搜索使用，需要注意的是，LVGl有多个版本，目前的8.3版本是最新的，对esp32适配较好，当然7.几的版本也是可以使用，也是使用较广泛的一个版本。
两个箭头分别是显示跟外部输入的移植文件，这两个完成后，还需要主函数中创建一个定时器，定时执行lvgl的心跳lv_tick_inc，该函数是为了是lvgl知道过去了多少的时间
static void lv_tick_task(void *arg)
{
(void)arg;
lv_tick_inc(10);
}
const esp_timer_create_args_t periodic_timer_args = {
.callback = &lv_tick_task,
.name = "periodic_gui"};
esp_timer_handle_t periodic_timer;
ESP_ERROR_CHECK(esp_timer_create(&periodic_timer_args, &periodic_timer));
ESP_ERROR_CHECK(esp_timer_start_periodic(periodic_timer, 10 * 1000));之后就可以像画画一样，添加要显示的组件了，按钮，标签，进度条等
lv_obj_t* label01 = lv_label_create(lv_scr_act());
lv_label_set_text(label01, "xyz accel value");
lv_obj_align(label01, LV_ALIGN_TOP_MID, 0,10);
lv_obj_t* bar_x = lv_bar_create(lv_scr_act());
lv_obj_t* bar_y = lv_bar_create(lv_scr_act());
lv_obj_t* bar_z = lv_bar_create(lv_scr_act());
lv_obj_align(bar_x, LV_ALIGN_TOP_MID,-40,40);
lv_obj_align(bar_y, LV_ALIGN_TOP_MID,-40,80);
lv_obj_align(bar_z, LV_ALIGN_TOP_MID,-40,120);
//////////////////////////////////////////////////////
lv_obj_t* label_x = lv_label_create(lv_scr_act());
lv_label_set_text(label_x, "x");
lv_obj_align_to(label_x, bar_x, LV_ALIGN_OUT_BOTTOM_MID, 0, 5);
lv_obj_t* label_y = lv_label_create(lv_scr_act());
lv_label_set_text(label_y, "y");
lv_obj_align_to(label_y, bar_y, LV_ALIGN_OUT_BOTTOM_MID, 0, 5);
lv_obj_t* label_z = lv_label_create(lv_scr_act());
lv_label_set_text(label_z, "z");
lv_obj_align_to(label_z, bar_z, LV_ALIGN_OUT_BOTTOM_MID, 0, 5);
///////////////////////////////////////////////////////
lv_obj_t* label_x_value = lv_label_create(lv_scr_act());
lv_label_set_text(label_x_value, "0");
lv_obj_align_to(label_x_value, bar_x, LV_ALIGN_OUT_RIGHT_MID, -45, 0);
lv_obj_t* label_y_value = lv_label_create(lv_scr_act());
lv_label_set_text(label_y_value, "0");
lv_obj_align_to(label_y_value, bar_y, LV_ALIGN_OUT_RIGHT_MID, -45, 0);
lv_obj_t* label_z_value = lv_label_create(lv_scr_act());
lv_label_set_text(label_z_value, "0");
lv_obj_align_to(label_z_value, bar_z, LV_ALIGN_OUT_RIGHT_MID, -45, 0);
/* 设置大小 */
// 可以不设置，使用默认大小
lv_obj_set_size(bar_x, 150, 15);
lv_obj_set_size(bar_y, 150,15);
lv_obj_set_size(bar_z, 150, 15);
lv_bar_set_mode(bar_x, LV_BAR_MODE_SYMMETRICAL);
lv_bar_set_mode(bar_y, LV_BAR_MODE_SYMMETRICAL);
lv_bar_set_mode(bar_z, LV_BAR_MODE_SYMMETRICAL);
lv_bar_set_range(bar_x, -98, 98);
lv_bar_set_range(bar_y, -98, 98);
lv_bar_set_range(bar_z, -98, 98);
lv_obj_t* btn = lv_btn_create(lv_scr_act());
lv_obj_align(btn, LV_ALIGN_CENTER, 0, 60);
lv_obj_t* btn_label = lv_label_create(btn);
lv_obj_add_event_cb(btn, button_clicked_cb, LV_EVENT_CLICKED, label01);
lv_label_set_text(btn_label, "toggle");
lv_obj_center(btn_label);
MPU6050初始化配置
void mpu6050_init(){
uint8_t data;
int i2c_master_port = I2C_MASTER_NUM;
i2c_config_t conf = {
.mode = I2C_MODE_MASTER,
.sda_io_num = I2C_MASTER_SDA_IO,
.scl_io_num = I2C_MASTER_SCL_IO,
.sda_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE,
.scl_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE,
.master.clk_speed = I2C_MASTER_FREQ_HZ,
};
i2c_param_config(i2c_master_port, &conf);
i2c_driver_install(i2c_master_port, conf.mode, I2C_MASTER_RX_BUF_DISABLE, I2C_MASTER_TX_BUF_DISABLE, 0);
ESP_ERROR_CHECK(mpu6050_register_read(MPU9250_WHO_AM_I_REG_ADDR, &data, 1));
printf("WHO_AM_I = 0x%X\n", data);
//传感器复位
mpu6050_register_write_byte(MPU6050_RA_PWR_MGMT_1,0x80);
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(100));
//配置时钟
mpu6050_register_write_byte(MPU6050_RA_PWR_MGMT_1,0x01);
//陀螺仪范围250
mpu6050_register_write_byte(MPU6050_RA_GYRO_CONFIG,0x00);
_gyroScale = 250.0f/32768.0f;
//加速度范围2g
mpu6050_register_write_byte(MPU6050_RA_ACCEL_CONFIG,0x00);
_accelScale = 2.0f/32768.0f;
//配置6轴都工作
mpu6050_register_write_byte(MPU6050_RA_PWR_MGMT_2,0x00);
//关闭所有中断
mpu6050_register_write_byte(MPU6050_RA_INT_ENABLE,0x00);
//设置MPU6050的内部采样频率以及低通滤波器
mpu6050_register_write_byte(MPU6050_RA_SMPLRT_DIV,0x00);
mpu6050_register_write_byte(MPU6050_RA_CONFIG,0x04);
}使用的是I2C通信，并对时钟，范围，采样频率，滤波器的寄存器进行相应配置即可。
void GValue2Angle(float *G_data, float *Angle)
{
float Gdata[3];
Gdata[0] = G_data[0];
Gdata[1] = G_data[1];
Gdata[2] = G_data[2];
Angle[0] = atan(Gdata[0] / sqrt(Gdata[1]*Gdata[1] + Gdata[2]*Gdata[2]))*180/PI;
Angle[1] = atan(Gdata[1] / sqrt(Gdata[0]*Gdata[0]+Gdata[2]*Gdata[2]))*180/PI;
Angle[2] = atan( Gdata[2] / sqrt(Gdata[0]*Gdata[0] +Gdata[1]*Gdata[1]))*180/PI;
}
void mpu6050_rawdata(float *acc,float *gyr,float *ang){
uint8_t data[14];
int16_t _accCounts[3] = {0};
int16_t _gyroCounts[3] = {0};
int16_t _tcounts = 0;
mpu6050_register_read(MPU6050_RA_ACCEL_XOUT_H, data, 14);
_accCounts[0] = (((int16_t)data[0]) << 8) | data[1];
_accCounts[1] = (((int16_t)data[2]) << 8) | data[3];
_accCounts[2] = (((int16_t)data[4]) << 8) | data[5];
_tcounts = (((int16_t)data[6]) << 8) | data[7];
_gyroCounts[0] = (((int16_t)data[8]) << 8) | data[9];
_gyroCounts[1] = (((int16_t)data[10]) << 8) | data[11];
_gyroCounts[2] = (((int16_t)data[12]) << 8) | data[13];
acc[0]=_accCounts[0]*9.8*_accelScale;
acc[1]=_accCounts[1]*9.8*_accelScale;
acc[2]=_accCounts[2]*9.8*_accelScale;
GValue2Angle(acc,ang);
}上面就是对加速度传感器读取原始数据，和对原始数据进行计算得出姿态角的函数了
while(1)
{
lv_task_handler();
mpu6050_rawdata(acc,gyr,angle);
if(!state){
lv_label_set_text_fmt(label_x_value,"%.1fm/s^2",acc[0]>0?(acc[0]>9.8?9.8:acc[0]):(acc[0]<-9.8?-9.8:acc[0]));
lv_label_set_text_fmt(label_y_value,"%.1fm/s^2",acc[1]>0?(acc[1]>9.8?9.8:acc[1]):(acc[1]<-9.8?-9.8:acc[1]));
lv_label_set_text_fmt(label_z_value,"%.1fm/s^2",acc[2]>0?(acc[2]>9.8?9.8:acc[2]):(acc[2]<-9.8?-9.8:acc[2]));
lv_bar_set_value(bar_x, acc[0]*10, LV_ANIM_ON);
lv_bar_set_value(bar_y, acc[1]*10, LV_ANIM_ON);
lv_bar_set_value(bar_z, acc[2]*10, LV_ANIM_ON);
}else{
lv_label_set_text_fmt(label_x_value,"%.f°",angle[0]);
lv_label_set_text_fmt(label_y_value,"%.f°",angle[1]);
lv_label_set_text_fmt(label_z_value,"%.f°",angle[2]);
lv_bar_set_value(bar_x, angle[0], LV_ANIM_ON);
lv_bar_set_value(bar_y, angle[1], LV_ANIM_ON);
lv_bar_set_value(bar_z, angle[2], LV_ANIM_ON);
}
if(first){
if(!state){//加速度数值
lv_obj_align(bar_x, LV_ALIGN_TOP_MID,-40,40);
lv_obj_align(bar_y, LV_ALIGN_TOP_MID,-40,80);
lv_obj_align(bar_z, LV_ALIGN_TOP_MID,-40,120);
lv_bar_set_range(bar_x, -98, 98);
lv_bar_set_range(bar_y, -98, 98);
lv_bar_set_range(bar_z, -98, 98);
}else{//角度数值
lv_obj_align(bar_x, LV_ALIGN_TOP_MID,-10,40);
lv_obj_align(bar_y, LV_ALIGN_TOP_MID,-10,80);
lv_obj_align(bar_z, LV_ALIGN_TOP_MID,-10,120);
lv_bar_set_range(bar_x, -90, 90);
lv_bar_set_range(bar_y, -90, 90);
lv_bar_set_range(bar_z, -90, 90);
}
lv_obj_align_to(label_x, bar_x, LV_ALIGN_OUT_BOTTOM_MID, 0, 5);
lv_obj_align_to(label_y, bar_y, LV_ALIGN_OUT_BOTTOM_MID, 0, 5);
lv_obj_align_to(label_z, bar_z, LV_ALIGN_OUT_BOTTOM_MID, 0, 5);
lv_obj_align_to(label_x_value, bar_x, LV_ALIGN_OUT_RIGHT_MID, 10, 0);
lv_obj_align_to(label_y_value, bar_y, LV_ALIGN_OUT_RIGHT_MID, 10, 0);
lv_obj_align_to(label_z_value, bar_z, LV_ALIGN_OUT_RIGHT_MID, 10, 0);
first=0;
}
//printf(":%.2f %.2f %.2f\n",acc[0],acc[1],acc[2]);
//printf(":%.2f %.2f %.2f\n",angle[0],angle[1],angle[2]);
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(100));
}而在主循环中，我们不断读取数据，不断显示新的数据内容即可
总结
在本次活动中，学习了如何一直LVGL图形库，并做出自己的图形界面。在过程中遇到的问题，通过百度搜索都能找到适合的答案，使自我得到了提升感谢硬禾学堂平台。
附件下载
lvgl_demo.c
其余的见网盘：链接：https://pan.baidu.com/s/1xDZ8vLyNmpgsEHn8_S8DvQ?pwd=hlqq 提取码：hlqq
团队介绍
无
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