Matrix - 2'8 SPI Key TFT/zh

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English

介绍

正面
背面
  • 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;

特性

  • PCB尺寸(mm):

Matrix-2'8 SPI Key TFT PCB.png

  • 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-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-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。

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


硬件连接

H3系列

连接NanoPi M1:
Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_m1

连接NanoPi M1 Plus:
Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_m1_plus

连接NanoPi NEO:
Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_neo

连接NanoPi NEO Air:
Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_neo_air

H5系列

连接NanoPi NEO2 \ NanoPi NEO Plus2:
Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_nanopi_neo2

S5P4418系列

连接NanoPi2:
Matrix-2'8_SPI_Key_TFT_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。

测试方法

H3/H5配合Linux-4.x主线内核

注意:以下测试方法用于测试Matrix-2'8_SPI_Key_TFT-1706版本的硬件,对于Matrix-2'8_SPI_Key_TFT-1512(丝印T28-02 1512)硬件,请按照本章节末尾的说明自行修改软件,将触摸芯片的使能引脚设置为Pin26。

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:
tft-1
进入SPI菜单:
tft-2
选择是否使能SPI0:
tft-3
选择enable SPI0后,再选择SPI0上连接的设备为Matrix-2'8_SPI_Key_TFT:
tft-4
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。
tft-tslib
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:
tft-qt-demo-1
进入Autologin菜单:
tft-qt-demo-2
进去Qt/Embedded菜单:
tft-qt-demo-3
使能Qt/E Demo:
tft-qt-demo-4
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:
qt-demo-status

对于使用Matrix-2'8_SPI_Key_TFT-1512(丝印T28-02 1512)+ NanoPi M1/NanoPi M1 Plus的用户,需要自行修改内核代码选择使用Pin26作为触摸使能引脚才能正常使用触摸功能。
假设你已经参考H3 主线内核的维基Mainline U-boot & Linux成功克隆并编译了Linux内核,则还需要修改下列代码: 修改下列代码: $ vi linux/arch/arm/boot/dts/sun8i-h3-nanopi

、
    ...
    spi0_cs_pins: spi0_cs_pins {
        pins = "PC3", "PA6";
        function = "gpio_out";
    };
    ...
&spi0 {
    ...
    cs-gpios = <&pio 2 3 GPIO_ACTIVE_HIGH>, <&pio 0 6 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
    ...

其中<&pio 0 6 GPIO_ACTIVE_HIGH>表示使用GPIOA6(Pin12)作为触摸使能引脚,将其修改为GPIOA17(Pin26):

    ...
    spi0_cs_pins: spi0_cs_pins {
        pins = "PC3", "PA17";
        function = "gpio_out";
    };
    ...
&spi0 {
    ...
    cs-gpios = <&pio 2 3 GPIO_ACTIVE_HIGH>, <&pio 0 17 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
    ...

然后重新编译内核,拷贝arch/arm/boot/dts/目录下的sun8i-h3-nanopi-m1.dtb/sun8i-h3-nanopi-m1-plus.dtb到TF卡boot分区下,重新启动板子即可。

S5P4418配合Linux-3.4内核

注意: 以下测试方法用于测试Matrix-2'8_SPI_Key_TFT-1512版本的硬件,对于Matrix-2'8_SPI_Key_TFT-1706(丝印T28-02 1706)硬件,请自行修改s5p4418内核驱动./drivers/char/matrix_ads7846.c,才能支持使用触摸功能。

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:
st7789s-status
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。

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:
fbtft-debian

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。


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