移植LVGL到像素屏，从此玩转像素屏0门槛

硬件方面

先上渲染图

实物图

配置

主控：esp32 micro32 plus
主频：240Mhz
Flash：8M
PSRAM：2M

软件方面

众所周知，LVGL是一个十分优秀的图形框架，小到几百kb的单片机，大到Linux都可以运行。既然它这么优秀，各种组件又十分的全面，没道理不用。

跟着官方例程适配esp32

显示驱动

由于我的像素屏设计的是32*16尺寸的，使用的是512个WS2812B灯珠，所以LVGL官方适配的屏幕驱动是没法使用的，所以首先需要自己实现WS2812B的驱动，这里采用的是FastLED。然后直接去适配LVGL的绘制方法就可以了。官方提供的lv_port_disp.cpp中有disp_flush函数，这个函数就是用来填充屏幕，只需要将它的每个像素绘制到屏幕中就可以了。

c++ 复制代码

static void disp_flush(lv_disp_drv_t * disp_drv, const lv_area_t * area, lv_color_t * color_p) 
{  
    if(disp_flush_enabled) {  
        /*将所有像素逐一放到屏幕上的最简单的情况（但也是最慢的情况）*/  
        int32_t x;  
        int32_t y;  
        for(y = area->y1; y <= area->y2; y++) {  
            for(x = area->x1; x <= area->x2; x++) {  
                /*Put a pixel to the display. For example:*/  
                /*put_px(x, y, *color_p)*/  
                // 设置像素点   
                pixels[matrixIndex[y * SCREEN_WIDTH + x]]=CRGB(color_p->ch.red,color_p->ch.green,color_p->ch.blue);  
                color_p++;  
            }  
        }  
        // 刷新  
        FastLED.show();  
    }  
    /*IMPORTANT!!!  
    *Inform the graphics library that you are ready with the flushing 最后必须得调用,通知 lvgl 库你已经 flushing 拷贝完成了*/  
    lv_disp_flush_ready(disp_drv);  
}

用disp_drv.hor_res和disp_drv.ver_res设置屏幕的宽高

c++ 复制代码

/*Set the resolution of the display*/  
disp_drv.hor_res = MY_DISP_HOR_RES;  
disp_drv.ver_res = MY_DISP_VER_RES;

设置好这些，就可以显示了。

输入驱动

LVGL的输入控制方式有很多中可以选择，具体可以根据硬件灵活使用，由于我的硬件直设计了两个按钮，想要用两个按钮实现上下左右确认返回等控制是十分困难的，所以传统的按键映射控制是不行了，这里我采用的是模仿编码器控制，编码器只有上滚动、下滚动和确认；我将每个button按钮分成click和longClick两个事件，故两个按钮就可以产生四个事件，这样模仿编码器的三个事件足够了。

btn1 OnClick => left事件
btn2 OnClick => right事件
btn1 LongClick => enter事件
btn2 LongClick => esc事件

在LVGL例程中需要实现keypad_read 和 keypad_get_key函数；这里使用OneButton库来扫描按钮事件由于OneButton只有按键事件回调，没有按键扫描函数，所以修改了一下OneButton的代码，使其可以返回按键状态。

c++ 复制代码

/*Get the currently being pressed key. 0 if no key is pressed 获取当前按下的键。如果未按键，则为0*/  
static uint32_t keypad_get_key(void)  
{  
    /*Your code comes here*/  
    // OneButton 中修改了tick()函数，使其可以返回按键状态，用来获取扫描按键状态
    stateType_t type1 = buttons[0]->tick();  
    stateType_t type2 = buttons[1]->tick();  

    if (type1!=BTN_TYPE_NONE){  
            switch (type1) {  
                case BTN_TYPE_CLICK:  
                    return 1;  
                case BTN_TYPE_LONG_PRESS_START:  
                    return 3;  
            }  
        } else if (type2!=BTN_TYPE_NONE){  
            switch (type2) {  
                case BTN_TYPE_CLICK:  
                    return 2;  
                case BTN_TYPE_LONG_PRESS_START:  
                    return 4;  
        }  
    }  
    return 0;  
}

/*Will be called by the library to read the keypad*/  
static void keypad_read(lv_indev_drv_t * indev_drv, lv_indev_data_t * data)  
{  
    static uint32_t last_key = 0;  

    /*Get the current x and y coordinates*/  
    // mouse_get_xy(&data->point.x, &data->point.y);  

    /*Get whether the a key is pressed and save the pressed key 获取是否按下了a键并保存按下的键 */  
    uint32_t act_key = keypad_get_key();  
    if(act_key != 0) {  
        data->state = LV_INDEV_STATE_PR;  

        /*Translate the keys to LVGL control characters according to your key definitions 根据您的密钥定义将密钥转换为LVGL控制字符*/  
        switch(act_key) {  
            case 1:  
                // 单击key1  
                act_key = LV_KEY_LEFT;  
                // Serial.println("LV_KEY_LEFT");  
                break;  
            case 2:  
                // 单击key2  
                act_key = LV_KEY_RIGHT;  
                // Serial.println("LV_KEY_RIGHT");  
                break;  
            case 3:  
                // 长按key1  
                act_key = LV_KEY_ENTER;  
                // Serial.println("LV_KEY_ENTER");  
                break;  
            case 4:  
                // 长按key2  
                act_key = LV_KEY_ESC;  
                // Serial.println("LV_KEY_ESC");  
                break;  
        }  
        last_key = act_key;  
    } else {  
        data->state = LV_INDEV_STATE_REL;  
    }  

    data->key = last_key;  
}

输入输出适配完成，就可以愉快的玩耍LVGL了，但是LVGL自带的字体是16px和8px的，并且还有亚像素渲染，导致字体显示虚化，有重叠。理论上16px和8px的字符都是可以显示的，但是由于有亚像素渲染，就会导致字体有重影，毕竟咱像素屏只有32*16的大小，最终的显示效果就是黏在一起辨认不清，而这还只是显示英文字符，汉字就更困难了，通用字库的汉字最小像素大小就是16px，即如果想要显示完整的汉字细节，咱整个屏幕一次只能放下两个汉字，体验感太差了。经过不懈努力下，我找到了一款8px的字体，十分的优秀，能够在32*16像素的屏幕能够足足显示8个汉字。并且模仿8段数码管，自定义了一套3*5大小的数字。

记录一下自定义字体的坑，LVGL自定义字体lv_font_fmt_txt_glyph_dsc_t类型的字段说明

c++ 复制代码

uint32_t bitmap_index : 20; /**< 位图的起始索引。一个字体最多可以是1MB.*/  
uint32_t adv_w : 12; /**<在此宽度之后绘制下一个图示符。8.4格式（存储real_value*16）.*/  
uint8_t box_w; /**< 图示符的边界框的宽度*/  
uint8_t box_h; /**< 图示符的边界框的高度*/  
int8_t ofs_x; /**< 边界框的x偏移*/  
int8_t ofs_y; /**< 边界框的y偏移。从线路顶部开始测量*/

划重点,adv_w属性为字符宽度，它的大小是16的倍数，即不管你的字符高多少，如果你的字符宽1，那么adv_w=16 宽2 adv_w=32；如果将adv_w理解成字符编码的宽度，那么3*5大小的字符adv_w=15，这样是不对的，它的adv_w应该是3*16=48.

应用程序框架设计

为了更愉快的玩转像素屏，方便以后的扩展功能，设计了一套App程序框架，该框架有App的启动、销毁等生命周期，任务栈功能，可以实现页面的切换，销毁等。

另外由于LVGL不是线程安全的，所以在多任务更新界面时，LVGL会有冲突，这里我参照Android的消息机制写了一个轻量级的多任务消息通知框架，这部分比较复杂，放在下篇文章单独写一下。