[LVGL] 部件lv_obj | 样式lv_style | LV_PART_ | LV_STATE_

mit6.8242025-08-07 11:03

示例代码：https://github.com/lvy010/Cpp-Lib-test/tree/main/LVGL

第三章：部件（lv_obj）

欢迎回来！在第二章：显示屏（lv_display）中，我们学习了如何配置LVGL以理解物理屏幕并进行绘制。

我们为图形创作搭建了"画布"。但若没有画笔或特定形状，画布又有何用？

**部件（lv_obj）**正是为此而生！部件是LVGL用户界面的基本构建单元，可类比为乐高积木。我们并非直接在屏幕上绘制原始像素，而是使用预定义的形状元素，如按钮、文本标签、滑块或简单矩形区域。每个"积木"都有其特定用途、外观和行为。

本章目标是通过构建包含文本的简单按钮界面，理解这些基础构建单元。

什么是部件？（lv_obj_t基类）

本质上，LVGL屏幕上的所有元素（按钮、标签、滑块、图像等）都基于lv_obj_t类型。我们可以将lv_obj_t视为"基础部件"，所有其他专用部件均由其派生而来。

所有部件均继承lv_obj_t的通用能力：

  • 位置：在屏幕上的坐标
  • 尺寸：长宽像素值
  • 父子关系：在容器内的组织结构
  • 样式：视觉呈现（颜色、边框、字体等，详见后续章节）
  • 事件：对用户输入的响应（如点击）

创建任意LVGL部件时，均会获得lv_obj_t类型的指针，该指针即部件的控制句柄。

创建首个部件：屏幕、按钮与标签

我们从构建带文本的简单按钮开始。

1. 屏幕：顶级部件

添加界面元素前，需先创建"屏幕"。在LVGL中，屏幕是特殊的无父部件lv_obj_t，自动占据整个显示屏（lv_display）空间。

通过向lv_obj_create()传入NULL父指针创建屏幕：

c 复制代码 
#include "lvgl.h" // 必须包含LVGL主头文件

void create_my_ui() 
{
    // 创建屏幕对象。由于是首个无父对象（NULL），自动成为活动屏幕
    lv_obj_t * screen_main = lv_obj_create(NULL);
    // 屏幕自动覆盖全屏，无需设置尺寸/位置

    // 显式加载此屏幕（若为首个屏幕通常自动加载）
    lv_screen_load(screen_main);

    // 现在可向屏幕添加其他部件！
}
  • lv_obj_create(NULL)：创建基础矩形部件，因父指针为NULL转为屏幕
  • lv_obj_t * screen_main：保存新屏幕的句柄，用于添加子部件
  • lv_screen_load(screen_main)：确保当前显示该屏幕（首屏可省略）

2. 向屏幕添加按钮

按钮（lv_button）是继承自lv_obj_t的专用部件，默认支持点击交互。

创建部件时需指定parent参数，此处父级为screen_main：

c 复制代码 
// ...（接续前段代码）

void create_my_ui() 
{
    lv_obj_t * screen_main = lv_obj_create(NULL);
    lv_screen_load(screen_main);

    // 在'screen_main'上创建按钮
    lv_obj_t * button1 = lv_button_create(screen_main);

    // 设置尺寸（宽度，高度，单位像素）
    lv_obj_set_size(button1, 120, 50);

    // 设置相对父级（screen_main）的坐标
    // 使用居中对齐函数简化定位
    lv_obj_set_align(button1, LV_ALIGN_CENTER);
}
  • lv_button_create(screen_main)：创建按钮部件，父级为screen_main
  • lv_obj_set_size()：通用尺寸设置函数，适用于所有部件
  • LV_ALIGN_CENTER：便捷居中函数，替代手动计算坐标

3. 为按钮添加标签（文本）

标签（lv_label）是专用于文本显示的部件。将其父级设为按钮即可实现文本嵌入：

c 复制代码 
// ...（接续前段代码）

void create_my_ui() 
{
    lv_obj_t * screen_main = lv_obj_create(NULL);
    lv_screen_load(screen_main);

    lv_obj_t * button1 = lv_button_create(screen_main);
    lv_obj_set_size(button1, 120, 50);
    lv_obj_set_align(button1, LV_ALIGN_CENTER);

    // 在'button1'上创建标签
    lv_obj_t * label1 = lv_label_create(button1);

    // 设置标签文本
    lv_label_set_text(label1, "Hello LVGL!");

    // 居中标签文本
    lv_obj_set_align(label1, LV_ALIGN_CENTER);
}
  • lv_label_create(button1)：创建标签，父级为按钮
  • lv_label_set_text()：标签专用文本设置函数
  • 再次使用LV_ALIGN_CENTER实现文本居中

完成上述配置后，结合第二章的显示设置并定期调用lv_timer_handler()，即可在屏幕中央看到带文本的按钮

理解父子关系

父子层级是LVGL的核心组织逻辑，类似于树状结构或嵌套容器：

  • 每个部件（除屏幕）有唯一父级
  • 父级可含多个子级
  • 相对定位：子级坐标基于父级左上角，父级移动时子级自动跟随
  • 可见性裁剪：子级超出父级区域部分默认不可见，类似视窗效果

这种层级结构简化了复杂界面的管理：

创建与删除部件

部件支持运行时动态创建/删除，这对内存受限的嵌入式系统尤为重要：

  • 创建 ：使用lv_obj_create(parent)或lv_<部件类型>_create(parent)
  • 删除 ：lv_obj_delete(部件句柄)会递归删除所有子级并释放内存
c 复制代码 
// 部件删除示例
void delete_my_button(lv_obj_t * button_to_delete) 
{
    // 删除按钮及其子级（标签）
    lv_obj_delete(button_to_delete);
}

// 延迟删除（毫秒）
lv_obj_delete_delayed(button1, 1000);

// 异步删除（下次定时器周期）
lv_obj_delete_async(button1);

部件底层

调用lv_obj_create()或lv_<部件>_create()时，LVGL执行以下流程：

每个lv_obj_t结构体包含关键信息：

  • lv_area_t coords：部件坐标与尺寸（左上/右下坐标）
  • lv_obj_t * parent：父级指针
  • lv_obj_flag_t flags：状态标志位（如可点击性、隐藏状态）
  • lv_state_t state：可视化状态（如按下、禁用）
  • const lv_obj_class_t * class_p：部件类型指针（如基础对象类、按钮类）

调用lv_obj_add_flag()或lv_obj_add_state()时，实质是修改flags和state变量：

c 复制代码 
// 简化版lv_obj_add_flag实现
void lv_obj_add_flag(lv_obj_t * obj, lv_obj_flag_t f) {
    obj->flags |= f; // 位运算添加标志
    lv_obj_invalidate(obj); // 触发重绘
}

// 应用示例：启用按钮点击
lv_obj_add_flag(button1, LV_OBJ_FLAG_CLICKABLE);

LVGL核心文件lv_obj.c处理基础部件的创建、管理与绘制逻辑。专用部件（如按钮）在基础对象上扩展特性与默认样式。这种分层设计使开发者无需关注底层绘制细节，专注实现业务逻辑。

总结

我们已掌握LVGL部件的核心概念：

  • lv_obj_t是所有UI元素的基类
  • 部件通过父子层级组织，屏幕作为顶级容器
  • 支持动态创建/删除以优化内存使用
  • 通用属性通过lv_obj函数管理，专用功能由部件类型函数实现

理解部件机制是构建可视化界面的关键。下一步我们将学习如何美化部件外观！

下一章：样式（lv_style）

第四章：样式（lv_style）

在第三章：部件（lv_obj）中，我们学习了如何将按钮和文本标签等基础元素放置到屏幕。

虽然实现了简单的"Hello LVGL!"按钮，但它的外观略显单调------灰色矩形搭配黑色文本。

**样式（lv_style）**正是为此而生！想象我们拥有素色乐高积木（部件），现在要为它们添加涂装、纹样、圆角甚至发光特效。

LVGL的样式系统正是这样的视觉装饰系统，通过预定义外观模板实现界面元素的美化。

什么是样式？（lv_style_t）

LVGL样式本质是lv_style_t类型变量，可存储多种视觉属性集合，类似于网页设计的CSS类。其核心属性包括：

  • 色彩属性：背景色、边框色、文本色
  • 尺寸定位：内边距（部件内部留白）、外边距（外部留白）、边框宽度
  • 形态特征：圆角半径（实现圆角矩形）
  • 文本特性：字体、字间距、行距、对齐方式
  • 视觉效果：阴影、透明度、图像重着色

创建并应用首个样式

让我们优化第三章按钮的视觉效果，实现蓝色背景与圆角设计：

1. 初始化样式

首先声明静态或全局的lv_style_t变量并进行初始化：

c 复制代码 
#include "lvgl.h"

// 声明静态样式变量
static lv_style_t my_button_style;

void setup_my_styles() {
    // 样式初始化（关键步骤）
    lv_style_init(&my_button_style);

    // 后续将添加属性配置
}
  • static lv_style_t my_button_style：静态声明确保样式变量持久化
  • lv_style_init()：样式初始化标准操作，清空原有配置

2. 配置样式属性

设置蓝色背景与圆角属性：

c 复制代码 
void setup_my_styles() {
    lv_style_init(&my_button_style);

    // 设置海蓝色背景
    lv_style_set_bg_color(&my_button_style, lv_color_hex(0x007BFF));
    lv_style_set_bg_opa(&my_button_style, LV_OPA_COVER); // 完全覆盖不透明

    // 设置10像素圆角半径
    lv_style_set_radius(&my_button_style, 10);
}
  • lv_color_hex()：十六进制颜色码转LVGL颜色结构
  • LV_OPA_COVER：全不透明宏定义（LV_OPA_TRANSP为全透明）

3. 应用样式至部件

将样式绑定至第三章创建的按钮：

c 复制代码 
void create_my_ui() {
    lv_obj_t * screen_main = lv_obj_create(NULL);
    lv_screen_load(screen_main);

    lv_obj_t * button1 = lv_button_create(screen_main);
    lv_obj_set_size(button1, 120, 50);
    lv_obj_set_align(button1, LV_ALIGN_CENTER);

    // 应用新样式（参数0表示LV_PART_MAIN|LV_STATE_DEFAULT）
    lv_obj_add_style(button1, &my_button_style, 0);

    lv_obj_t * label1 = lv_label_create(button1);
    lv_label_set_text(label1, "Hello LVGL!");
    lv_obj_set_align(label1, LV_ALIGN_CENTER);
}

部件组成单元（LV_PART_）

复杂部件（如滑块）包含多个视觉组件，LVGL允许对各部分独立设置样式：

组成单元宏定义 描述
LV_PART_MAIN 主体背景区域
LV_PART_SCROLLBAR 滚动条组件
LV_PART_INDICATOR 进度指示器（如滑块进度条）
LV_PART_KNOB 可拖动旋钮
LV_PART_ITEMS 多元素部件（如表格单元格）

示例：为滑块旋钮设置独立样式：

c 复制代码 
lv_obj_t * my_slider = lv_slider_create(screen_main);

static lv_style_t knob_style;
lv_style_init(&knob_style);
lv_style_set_bg_color(&knob_style, lv_color_hex(0xFF0000)); // 红色旋钮
lv_style_set_radius(&knob_style, LV_RADIUS_CIRCLE); // 正圆形

// 仅应用于旋钮部分
lv_obj_add_style(my_slider, &knob_style, LV_PART_KNOB);

状态响应（LV_STATE_）

GUI元素在不同交互状态下呈现差异化的视觉效果：

状态宏定义 触发条件
LV_STATE_DEFAULT 默认未激活状态
LV_STATE_PRESSED 按压状态
LV_STATE_FOCUSED 焦点状态（键盘/触控选择）
LV_STATE_CHECKED 切换激活状态（如开关开启）
LV_STATE_DISABLED 禁用不可用状态
LV_STATE_HOVERED 鼠标悬停状态

示例：按钮按压状态变色：

c 复制代码 
static lv_style_t my_button_pressed_style;

void setup_my_styles() {
    // 默认状态样式配置...

    // 按压状态深蓝色背景
    lv_style_init(&my_button_pressed_style);
    lv_style_set_bg_color(&my_button_pressed_style, lv_color_hex(0x0056b3));
}

void create_my_ui() {
    // 应用默认状态样式
    lv_obj_add_style(button1, &my_button_style, 0);
    
    // 应用按压状态样式
    lv_obj_add_style(button1, &my_button_pressed_style, LV_STATE_PRESSED);
}

层叠样式（优先级覆盖）

LVGL支持多重样式叠加，遵循后添加样式优先原则：

c 复制代码 
// 基础按钮样式（灰色背景）
static lv_style_t base_button_style;
lv_style_set_bg_color(&base_button_style, lv_color_grey());
lv_style_set_radius(&base_button_style, 5);

// 变体样式（仅修改背景色）
static lv_style_t red_button_variant_style;
lv_style_set_bg_color(&red_button_variant_style, lv_color_red());

lv_obj_t * button = lv_button_create(screen);
lv_obj_add_style(button, &base_button_style, 0);       // 基础样式
lv_obj_add_style(button, &red_button_variant_style, 0);// 红色变体样式（覆盖背景色）

最终效果：红色背景+5px圆角，体现后添加样式的属性覆盖特性。

属性继承机制

部分文本相关属性具备继承性，子部件未定义时继承父级设置：

c 复制代码 
// 全局字体样式（屏幕级继承）
static lv_style_t global_font_style;
lv_style_set_text_font(&global_font_style, &lv_font_montserrat_28);
lv_style_set_text_color(&global_font_style, lv_color_black());

lv_obj_t * screen_main = lv_obj_create(NULL);
lv_obj_add_style(screen_main, &global_font_style, 0); // 子部件继承字体设置

本地样式（快速定制）

支持直接为特定部件设置独立属性，优先级最高：

c 复制代码 
lv_obj_t * button = lv_button_create(screen_main);
lv_obj_set_style_bg_color(button, lv_color_make(255, 128, 0), 0); // 橙色本地样式
lv_obj_set_style_radius(button, 20, 0); // 独立圆角设置

样式系统工作原理

LVGL采用延迟计算机制优化渲染性能：

内部数据结构说明：

c 复制代码 
struct _lv_obj_t {
    lv_obj_style_t * styles; // 样式指针数组
    uint16_t style_cnt;       // 样式数量
    // 其他属性...
};

总结

本章全面掌握LVGL样式系统，核心要点包括：

  • 样式初始化与属性配置流程
  • 部件组成单元与交互状态的精确控制
  • 层叠样式优先级规则与继承机制
  • 本地样式的快速定制方法
  • 样式系统的底层存储与计算逻辑

通过灵活运用样式系统，开发者可实现专业级视觉设计效果，为后续布局系统学习奠定基础。

图形化可以使用：

下一章：布局系统（lv_flex, lv_grid）

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