STM32入门教程：LCD触摸屏控制

STM32是一款广泛应用于嵌入式系统开发的微控制器系列，拥有强大的处理能力和丰富的外设接口。LCD触摸屏是一种通过触摸来控制显示内容的交互设备，常用于嵌入式系统中的人机交互界面。本教程将详细介绍如何使用STM32控制LCD触摸屏。

一、硬件准备 首先，我们需要准备以下硬件设备：

1. STM32F系列开发板，例如STM32F103C8。
2. LCD触摸屏模块，支持SPI通信协议。
3. 连接线。

二、软件准备 为了编写和调试STM32的代码，我们需要准备以下软件工具：

1. STM32CubeMX：用于配置STM32的引脚和外设。
2. Keil MDK：用于编写、编译和调试嵌入式C程序。
3. ST-Link驱动程序：用于与STM32开发板进行调试。

三、硬件连接 将LCD触摸屏模块与STM32开发板连接：

1. 将LCD的VCC和GND引脚分别连接到STM32的3.3V和GND引脚。
2. 将LCD的CLK、MISO、MOSI引脚分别连接到STM32的SPI1的SCK、MISO、MOSI引脚。
3. 将LCD的CS引脚连接到STM32的GPIO引脚，作为片选信号。
4. 将LCD的IRQ引脚连接到STM32的GPIO引脚，作为中断信号。

四、配置STM32

1. 打开STM32CubeMX，创建一个新的工程。
2. 选择对应的STM32型号，并选择SPI1和GPIO外设。
3. 在Pinout & Configuration选项卡中，配置LCD触摸屏模块的引脚：
   • 将SCK引脚映射到SPI1的SCK引脚。
   • 将MISO引脚映射到SPI1的MISO引脚。
   • 将MOSI引脚映射到SPI1的MOSI引脚。
   • 将CS引脚映射到任意GPIO引脚。
   • 将IRQ引脚映射到任意GPIO引脚。
4. 在Configuration选项卡中，配置SPI1的参数：
   • 选择SPI1的模式为主模式。
   • 选择SPI1的数据大小为8位。
   • 选择SPI1的时钟极性和相位。
   • 配置SPI1的速度。
5. 在Configuration选项卡中，配置GPIO引脚的参数：
   • 将CS引脚配置为输出模式。
   • 将IRQ引脚配置为输入模式。
   • 启用IRQ引脚的中断功能。

五、编写代码 打开Keil MDK，创建一个新的C程序，并根据以下步骤编写代码：

1. 包含必要的头文件：

#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "stdio.h"

1. 定义LCD触摸屏的片选和中断引脚：

#define LCD_CS_Pin      GPIO_PIN_2
#define LCD_CS_GPIO_Port    GPIOA
#define LCD_IRQ_Pin     GPIO_PIN_3
#define LCD_IRQ_GPIO_Port   GPIOA

1. 定义SPI和GPIO的句柄：

SPI_HandleTypeDef hspi1;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

1. 初始化SPI和GPIO的配置：

void MX_SPI1_Init(void)
{
  /* SPI1 parameter configuration */
  hspi1.Instance = SPI1;
  hspi1.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;
  hspi1.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;
  hspi1.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;
  hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW;
  hspi1.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_1EDGE;
  hspi1.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT;
  hspi1.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_2;
  hspi1.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;
  hspi1.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE;
  hspi1.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;
  hspi1.Init.CRCPolynomial = 10;
  if (HAL_SPI_Init(&hspi1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  
  /* GPIO Ports Clock Enable */
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
}

1. 初始化GPIO的配置：

void MX_GPIO_Init(void)
{
  GPIO_InitStruct.Pin = LCD_CS_Pin | LCD_IRQ_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}

1. 实现中断回调函数，用于处理LCD触摸屏的中断：

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
  if (GPIO_Pin == LCD_IRQ_Pin)
  {
    // 处理LCD触摸屏的中断
  }
}

1. 实现主函数，在主函数中初始化SPI和GPIO，并进入主循环：

int main(void)
{
  /* MCU Configuration */
  HAL_Init();
  
  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();
  
  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_SPI1_Init();
  
  /* Infinite loop */
  while (1)
  {
    // 主循环
  }
}

六、调试和测试 将代码烧录到STM32开发板中，连接STM32和计算机，打开串口调试工具，通过串口打印信息来验证LCD触摸屏的控制功能是否正常。

七、总结 本教程介绍了如何使用STM32控制LCD触摸屏。通过配置STM32的SPI和GPIO，并编写相应的代码，我们可以实现对LCD触摸屏的控制。通过该教程，希望读者能够理解STM32控制LCD触摸屏的基本原理，并能够在具体的应用中灵活运用。