彩屏显示入门：我要五彩斑斓的黑 | ESP32轻松学

本系列历史文章目录：

ESP32 概述与 Arduino 软件准备：https://mc.dfrobot.com.cn/thread-303267-1-1.html
掌控板IO接口编程入门：https://mc.dfrobot.com.cn/thread-304625-1-1.html
蓝牙翻页笔（PPT 控制器）：https://mc.dfrobot.com.cn/thread-303369-1-1.html
新冠肺炎疫情数据实时显示器：https://mc.dfrobot.com.cn/thread-302926-1-1.html
B 站粉丝计数器：https://mc.dfrobot.com.cn/thread-303095-1-1.html
Siri 语音识别控制 LED 灯：https://mc.dfrobot.com.cn/thread-304185-1-1.html
Siri 语音识别获取传感器数据：https://mc.dfrobot.com.cn/thread-304292-1-1.html

不好意思，本期课程用了那么杀马特的封面，但是这张图却充分表达了彩屏的特点：可以显示五彩斑斓的颜色。

# 概述

一直在关注本系列教程的朋友，应该知道，前面几期课程，我们基本用到了掌控板自带的 OLED 显示屏来显示内容，但是掌控板自带的 OLED 显示屏是一块单色屏，看久了单色显示屏，你是不是有点腻了呢？

所以从本期内容开始，我将通过几篇教程，带大家玩转彩色显示屏。本篇是彩屏显示的第一期：ESP32彩屏显示入门：我要五彩斑斓的黑，通过本篇课程内容的学习，我将带大家入门彩屏的使用。

由于掌控板上已经连接了一块屏幕了，所以本期课程使用的硬件不是掌控板，而是另一块 ESP32 开发板：DFRobot 出品的 FireBeetle-ESP32。关于这块开发板的介绍，我在这个系列的第一期就已经介绍过了，大家可以直接去第一期查看：ESP32 概述与 Arduino 软件准备：https://mp.weixin.qq.com/s/Pzqit-YQNWZTvkZlakv4jQ

为什么选择这块开发板呢？因为 DFRobot 专门为这块开发板设计了简单方便的扩展板，因此在后面项目接线的时候，就会特别方便；而且 DFRobot 还为它设计了好看的矢量图，作为一个颜值控，后续绘制接线图怎么能少得了它！当然最重要的一个原因是，我手里除了掌控板，就这么一块 ESP32 的开发板……（这么牵强的理由，你来打我呀）

如果你选择的是其他 ESP32 开发板，也是没有问题的，接线方法和程序也是完全兼容的。

# 常用彩屏介绍

有了 ESP32 开发板，那么又有哪些彩屏可以使用呢？不管是从尺寸、分辨率、驱动芯片类型，其实是有非常多的选择的。最常用的一些彩屏尺寸有 1.5 寸、2.0 寸、2.4 寸、2.8 寸、3.2 寸等；分辨率类型有：128×160、240×240、240×320 等；驱动芯片型号有 ST7735、ST7789、ILI9341 等。如下图所示，即为一些创客制作中常见的彩屏。

（图片来自：https://www.instructables.com/id/Select-Color-Display-for-ESP32/）

想要了解详细的彩屏选型，可以直接去 Instructables 上看下面这篇评测文章，写的非常详细，这里不再重复造轮子了。

Select Color Display for ESP32：https://www.instructables.com/id/Select-Color-Display-for-ESP32/

在本期教程中，我使用的是一款 2.4 寸的 TFT_LCD 的彩屏，它的驱动芯片是 ILI9341，分辨率为 240×320，如下图所示。

这块屏幕的详细参数如下表所示：

这块彩屏采用的是 SPI 接线方式，引脚定义如下：

SPI (Serial Peripheral Interface)，即串行外围设备接口，是一种高速全双工的通信总线。本质上和前面课程用过的 UART 串口、I2C 一样，是一种通讯协议。

SPI 的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备。SPI 通讯使用 3 条总线（ SCK、MOSI、MISO）及片选线（CS 或 SS）：

MISO：Master Input Slave Output，主设备数据输入，从设备数据输出；
MOSI：Master Output Slave Input，主设备数据输出，从设备数据输入；
SCK：Serial Clock，时钟信号，由主设备产生；
CS：Chip Select，从设备使能信号，由主设备控制。

# 彩屏驱动库

针对不同的彩屏驱动芯片，常用的 Arduino 彩屏驱动库也有很多种选择，在 Arduino IDE 的库管理器中，搜索“TFT”就可以看到许多彩屏驱动库，比如：

Arduino-ST7789-Library：https://github.com/ananevilya/Arduino-ST7789-Library
Adafruit-ST7735-Library：https://github.com/adafruit/Adafruit-ST7735-Library
TFT_eSPI：https://github.com/Bodmer/TFT_eSPI

本教程使用的库是 TFT_eSPI，选择这个库的原因有：

该库在 GitHub 上 Star 的人数比较多，而且至今还在保持活跃地更新，所以可靠性、专业型比较有保证；
支持各种常用的驱动芯片，比如 ST7735、ST7789、ILI9341 等，兼容性比较好；
据说这个库的性能也是最出色的。这里我没有详细考究与测试，而且对大部分用户来说也不重要。

后面的彩屏系列教程，如无特殊说明，我们就以这个库为例。

# TFT_eSPI 库文件安装

在 Arduino 中打开库管理器，搜索 TFT_eSPI，然后点击安装即可。

TFT_eSPI 库虽然有很多优势，但是针对普通用户可能也有一个比较麻烦的地方，那就是安装完这个库之后，我们需要针对不同的彩屏，对这个库进行一些配置才能使用。

转到 Arduino 库文件安装目录，打开 TFT_eSPI 库所在位置，以 Windows 系统为例，该库的安装目录一般为：

C:\Users\<用户名>\Documents\Arduino\libraries\TFT_eSPI

如果是你使用的是绿色版 Arduino 的话，该库的安装目录一般为：

<Arduino安装目录>\Arduino\portable\sketchbook\libraries\TFT_eSPI

然后在库文件目录中打开 User_Setup.h 这个文件，根据自己的屏幕类型与驱动芯片类型进行相应的设置，这里以我使用的 2.4 寸 ILI9341 TFT LCD 彩屏为例。如果你有耐心的话，想要仔细研究各种设置选项的话，也可以仔细阅读这个文件中的说明，按照它的示例进行设置即可；如果你嫌一堆英文看起来比较麻烦的话，直接按照我的教程设置也是可以的。

首先需要设置的是彩屏的驱动芯片类型，这块彩屏使用的驱动芯片为 ILI9341，所以这里我们注释掉其他芯片，只留下 #define ILI9341_DRIVER 这行，如下图所示：

接着设置彩屏连接的 IO 引脚，先注释掉下图中所示的默认引脚设置：

然后将引脚设置修改为：

[mw_shl_code=cpp,false]// FireBeetle ESP32
#define TFT_MISO 19
#define TFT_MOSI 23  // fixed pin, SDA -> MOSI (IO23)
#define TFT_SCLK 18  // fixed pin, SCL -> SCK (IO18)
#define TFT_CS 27  // Chip select control pin D4 (IO27)
#define TFT_DC 25  // pin of your choice D2 (IO25)
#define TFT_RST  26  // pin of your choice D3 (IO26)[/mw_shl_code]

如下图所示：